「电表的改装与校正实验报告」

「电表的改装与校正实验报告」实验四电表的改装和校准实验目的掌握电表扩大量程的原理和方法；能够对电表进行改装和校正；理解电表准确度等级的含义。实验仪器：微安表,滑线变阻器，电阻箱,直流稳压电源,毫安表,伏特表，开关等。实验原理：常用的直流电流表和直流电压表都有一个共同部分,即表头。表头通常是磁电式微安表。根据分流和分压原理,将表头并联或串联适当阻值的电阻，即可改装成所需量程的电流表或电压表。一将微安表改装成电流表微安表的量程I很小，在实际应用中,若测量较大的电流,就必须扩大量程。扩大量程的方法是在微安表的两端并联一分流电阻R。如图1所示，这样就...

实验四电表的改装和校准实验目的掌握电表扩大量程的原理和方法；能够对电表进行改装和校正；理解电表准确度等级的含义。实验仪器：微安表,滑线变阻器，电阻箱,直流稳压电源,毫安表,伏特表，开关等。实验原理：常用的直流电流表和直流电压表都有一个共同部分,即表头。表头通常是磁电式微安表。根据分流和分压原理,将表头并联或串联适当阻值的电阻，即可改装成所需量程的电流表或电压表。一将微安表改装成电流表微安表的量程I很小，在实际应用中,若测量较大的电流,就必须扩大量程。扩大量程的方法是在微安表的两端并联一分流电阻R。如图1所示，这样就使大部分被测电流从分流电阻上流过，而通过微安表的电流不超过原来的量程。设微安表的量程为I，内阻为Ｒ，改装后的量程为Ｉ,由图1,根据欧姆定律可得，　　　　　(I-I）R=ＩＲ　　　　　　Ｒ=设n=Ｉ/I,则　　　　　　R＝　　　　　　　(１）由上式可见，要想将微安表的量程扩大原来量程的ｎ倍，那么只须在表头上并联一个分流电阻，其电阻值为R＝。　　图1　　　　　图2二将微安表改装成电压表我们知道,微安表虽然可以测量电压,但是它的量程为IR,是很低的。在实际应用中，为了能测量较高的电压，在微安表上串联一个附加电阻Ｒ，如图2所示,这样就可使大部分电压降在串联附加电阻上,而微安表上的电压降很小,仍不超过原来的电压量程IR。设微安表的量程为I，内阻为Ｒ，欲改装电压表的量程为U，由图2,根据欧姆定律可得,　　　　　　　I(Ｒ+R)=U　　　　　　R　＝Ｒ　　　（2）　　　　　　　　　　　三　改装表的校准改装后的电表必须经过校准方可使用。改装后的电流表和电压表的校准电路分别如图3和图4所示。首先调好表头的机械零点，再把待校的电流表（电压表)与标准表接入图3(或图4）中。然后一一校准各个刻度，同时记下待校电流表（或电压表）的示值I(或Ｕ)和标准表的示值和I(或Ｕ)。以待校表的示值I（或U)为横坐标,示值I（或U）的校准值Ｉ＝　I-I（或U=U－U)为纵坐标,作校准曲线。作校准曲线时,相邻两点一律用直线连接,成为一个折线图，不能连成光滑曲线。　　　　图3　　　　图４　实验步骤:　一　电流表的改装和校准将量程为５0μA的微安表改装成量程为50mA的毫安表。根据式（１)计算出R的理论值，用电阻箱作为R,将电阻箱调到理论值并与表头并联构成改装电流表;以实验室给出的毫安表为标准表，按图3连接好电路,然后校准标准表和改装表的机械零点，再校准改装表量程。校准量程:将滑线变阻器调至输出电压为零处，经老师检查无误后合上开关S。再将输出电压缓慢增加，使改装表正好指向满刻度，观察标准表是否指在满刻度50ｍA处。若不是,则调节电阻箱的阻值,并调节滑线变阻器,使改装表和标准表同时满刻度,这一过程称为校准改装表的量程。校准量程后电阻箱的读数为分流电阻的实际值。校准刻度：校准量程后，调节滑线变阻器,使电流逐渐从大到小，然后再从小到大地变化到满刻度，改装表每改变10mA，记下对应的标准表的读数,填入表中。作校准曲线：根据校准表和改装表的对应值,算出它们的修正值Ｉ＝Iｓ－Ix。在坐标纸上画出以I为纵坐标，Iｘ为横坐标的校准曲线。６．确定电表的准确度等级:找出校正结果中最大的绝对误差(即Imax),将它除以电表量程可以得到该电表的标准误差。根据标准误差的大小即可标定电表的准确度等级。仪表精度等级有0.1，0.2,0.5,1.0，1.5,2.5，5.０二电压表的改装和校准1.将量程为５0μＡ的微安表改装成量程为５V的电压表。根据式（2)计算出RH的理论值,用电阻箱作为ＲH,将电阻箱调到理论值并与表头串联,即称为改装的电压表；2．以实验室给出的直流电压表为标准表,按图4连接好电路，然后校准标准表和改装表的机械零点,再校准改装表量程。3.校准量程：将滑线变阻器调至输出电压为零处，经老师检查无误后合上开关S。再将输出电压缓慢增加,同时调节电阻箱的阻值,并调节滑线变阻器，使改装表和标准表同时满刻度。校准量程后电阻箱的读数为分压电阻的实际值。4.校准刻度：校准量程后,调节滑线变阻器，使电压逐渐从大到小,然后再从小到大地变化到满刻度，改装表每改变１　Ｖ,记下对应的标准表的读数,填入表中。５.作校准曲线:根据校准表和改装表的对应值,算出它们的修正值U=Us-Ux。在坐标纸上画出以Ｕ为纵坐标，Ux为横坐标的校准曲线。实验数据处理：R＝3６1０Ω　1.将微安表改装成电流表R理论=３.7Ω;R实际=3．6Ω表头刻度／ｕA0102０30４05０改装表读数Ｉｘ／mA01０203０4０50标准表读数Is/mA由大到小01２２3.53342．５50由小到大01２２33３.54150平均值0１2２３.25３3.254１.7550Ｉ＝　Is-Iｘ)/mA02３.253.251．750最大绝对误差Imaxﻩ=3.２５mA标准误差=Ｉmaｘ／量程×100=3.25/50×１0０＝6．5％电表的准确度等级为　级(这组实验数据不太好，仪表精度等级大于5.０％,说明改装表校的不准。）2.将微安表改装成电压表RＨ理论=96390＿Ω;RＨ实际＝9637０_Ω表头刻度/uA0102０30４050改装表读数Ux/V0.0０１．00２．00３．004.00５．0０标准表读数Us/V由大到小0１．052.203．０04.105.０0由小到大0１．１02．0０3.00４.0５4．90平均值01．０7５２.１03.004．0754．95Uﻩ=Us-Ｕｘ)/V00.０７5０.1０0.０75－０.05最大绝对误差Uｍax=0.1Ｖ标准误差=Uｍax／量程×10０=0．１/5×100=2．０％电表的准确度等级为2.5级

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