实验2 表头参数的测定和应用
表头式电容测试实验报告
摘要很多电子产品中，电容器是必不可少的电子元件，它在电子设备中充当整流器的平滑滤波，电源的退耦，交流信号的旁路，交直流电路的交流耦合等。
固定电容的容量可直接从标称容量上读出，而可调电容的容量则不确定，因此，设计一个简易电容测试仪作为测量工具是有必要的。
电子制作中需要用到各种各样的电容器，它们在电路中分别起着不同的作用。
电容器，通常简称其为电容，用字母C表示。
顾名思义，电容器就是“储存电荷的容器”。
尽管电容器品种繁多，但它们的基本结构和原理是相同的。
两片相距很近的金属中间被某物质（固体，气体或液体）所隔开，就构成了电容器。
两片金属称为极板，中间的物质称为介质。
电容器也分为容量固定的和容量可变的。
但常见的是固定容量的电容，最多见的是电解电容和瓷片电容。
不同的电容器储存电荷的能力是不相同的。
规定把电容器外加1伏特直流电压时所储存的电荷量称为该电容器的电容量。
电容的基本单位为法拉（F）。
但实际上，法拉是一个很不常用的单位，因为电容器的容量往往比1法拉小得多，常用微法（uF），纳法（nF），皮法（pF）（皮法又称微微法）等，它们的关系是1法拉（F）=1000000微法（uF）1微法（uF）=1000纳法（nF）=1000000皮法（pF）.电容器在电子电路中得到广泛的应用，它的容量大小对电路的性有重要的影响，本课题就是设计直读式电容测试仪。
由于单稳态触发器的输出脉冲与电容C成正比，把电容C转化为宽度为tW 的矩形脉冲，经过滤波，经过直流放大器，使表头的刻度值满偏，经过计算从而可以得到电容量的数据，同时可以通过手动实现对档位的改变而测量出不同档位的电容值。
由于单稳态触发器输出的宽度与被测电容Cx的容量大小成比例，即td=1.1RCx，所以先由555构成的多谐振荡器得到方波，方波经过电容滤波后得到尖波，尖波作为单稳态触发器的输入波形，它的输出波使得电流表偏转，用表头指针的偏转大小表示Cx容量大小。
目录一课程设计目的 (3)二电子课程设计任务书 (3)三总体设计方案 (6)四单元电路设计及其原理说明参数计算 (6)4.1 555定时器简介 (6)4.2555定时器构成多谐振荡器 (8)4.3 555定时器构成单稳态触发器 (10)五总体电路 (12)5.1 电路原理图 (12)5.2 电路工作原理 (13)5.3 所需各元器件 (13)六调试波形 (14)七实验总结 (15)八参考文献 (16)一课程设计目的本课程是自动化专业的必不可少的实践教学环节。
表头参数的测定实验报告(电流表)
评分：大学物理实验设计性实验实验报告实验题目：表头参数的测定班级：姓名：学号：指导教师：梁一机实验日期：2011年12月 5 日实验13 表头参数的测定实验课题及任务《表头参数的测定》实验课题任务是：电流表、电压表和欧姆表等在电学测量中被广泛使用。
它们都有一个共同部件“表头”，表头实际上就是“灵敏的直流电流表”。
表头内阻g R 、量程g I 和等级∆是描述表头的三个重要参数。
学习表头参数测定对生产和应用都有重要的意义。
用箱式电位差计测量表头的参数。
学生根据自己所学的知识，并在图书馆或互联网上查找资料，设计出《表头参数的测定》的整体方案，内容包括：写出实验原理和理论计算公式，研究测量方法，写出实验内容和步骤，然后根据自己设计的方案，进行实验操作，记录数据，做好数据处理，得出实验结果，写出完整的实验报告，也可按书写科学论文的格式书写实验报告。
设计要求⑴ 通过查找资料，并到实验室了解所用仪器的实物以及阅读仪器使用说明书，了解仪器的使用方法，找出所要测量的物理量，并推导出计算公式，在此基础上写出该实验的实验原理。
⑵ 设计用箱式电位差计测量表头参数的附加电路，简述测量方法、原理及公式。
⑶ 拟定实验步骤及数据记录表格。
⑷ 测量有关数据，作出校准曲线，计算测量结果。
实验仪器UJ36箱式电位差计、电阻箱、标准电阻、待测表头实验提示⑴ 用电位差计测电流表的内阻设s R 是标准电阻，g R 是待测电流表内阻，请自行设计一电路，用电位差计分别测出电压g U 与s U ，求出g R 。
⑵ 用电位差计校准电流表设s R 为标准电阻，用电位差计可测出s R 上的电压s U ，则流过s R 中电流的实际值为ssR U I =再从电流表上读出电流指示值I ，与0I 进行比较，其差值0I I I -=∆称为电流表指示值的误差。
找出所测值中的最大误差m I ∆，按下式确定电流表级别α。
100⨯∆=量限mI α 为了使被校准的电流表在校准后有较高的准确度，电位差计与标准电阻的准确度等级，必须比较校准的电表的级别高。
表头参数的测定
课程名称：大学物理实验化工系化学工程与工艺化工3班缪文龙实验名称：设计性实验——表头参数的测定实验日期：09.12.23一、实验目的：1．掌握电位差计基本原理和使用方法2．学习表头参数（内阻R g 、灵敏度I g 、准确等级）的测定方法二、仪器：UJ-31型定位差计（17.1mV和171mV两个量程）、标准电池（t=20℃时，其电动势为1.0186V）、数字灵敏电流计、六位电阻箱（0～99999.9Ω）、精密稳压电源（约6V，两组输出）、标准电阻（约10Ω）、μＡ表头（I g ≈500μＡ，140Ω≤R g ≤340Ω）。
三、简单原理与实验内容：电位差计只能测低值电动势（或电压），若要测直流电流，必须配置标准电阻。
如图1所示，在该电路中，R0为标准电阻，用电位差计测出其两端的电压，则流过表头的标准电流为表头级别的定义为：其中是诸多I =I0-I中数值最大的一个，I为电流表面板示值。
级别表示电流表精确度，分为七级（0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5，5.0）级别越小，精度越高。
图1 表头参数的测量电路1.表头等级的测定：按电路图1连线，调节R使表头示值从小到大分别为100，200，，500 μＡ，用电位差计依次测出相应的U x值，对电流表的每一个示值I，求出相应的I0，找出。
例如计算得出=0.5%，则该电表的级别为0.5级。
通过校准曲线由定义求出。
注意事项：应合理选择电阻R0的阻值，要求：①电阻R0上的电位差小于17.1mV ②流过R0的电流要小于该电阻的额定电流③电位差计选用17.1 mV量程2.表头内阻R g 的测定：将一已知电阻R0与表头串联，当稳恒电流流过R0 及表头时，用电位差计分别测出R0和表头两端的电压U1和U2，便可计算出表头内阻的阻值R g =U2* R0/U1，调节R改变U1、U2的值，获得几组数据后取R g 的平均值。
注意事项：R0的阻值和电流大小要选择合适，除考虑电位差计的量程(测U1选用17.1 mV，测U2选用171mV)和电阻的额定电流外，应尽可能使得测量结果有较高准确度。
电表改装与校准实验讲义
电表改装与校准实验讲义电流计（表头）由于构造的原因，一般只能测量较小的电流和电压。
如果要用它来测量较大的电流和电压，就必须进行改造，以扩大其量程。
万用表的原理就是对微安表头进行多量程改装而来。
[实验目的]1、测量表头内阻及满度电流2、掌握将1mA 表头改成较大量程的电流表和电压表的方法，学会校准电流表和电压表的基本方法。
3、设计一个R 中=1500Ω的欧姆表，要求E 在1.3~1.6V 范围内使用能调零（选做） [实验仪器]DH4508型电表改装实验仪1台。
[实验原理]1、表头的主要参数的测定表头(毫安表、电流计)的主要参数：量程和内阻。
量程是指针偏转满刻度时可测的最大电流值g I ，也称满偏电流。
表头的线圈有一定内阻，用g R 表示。
测量内阻g R 的方法很多，本实验采用替代法。
替代法：如图1所示。
当被改电流计(表头)接在电路中时，选择适当的电压E 和W R 值使表头满偏，记下此时标准电流表的读数a I ；不改变电压E 和W R 的值，用电阻箱13R 替代被测电流计，调节电阻箱13R 的阻值使标准电流表的读数仍为a I ，此时电阻箱13R 的阻值即为被测电流计的内阻g R 。
W图1 2、改装为大量程电流表在表头两端并联一个分流电阻P R ，可以扩大毫安表的量程。
如图2所示，由表头和并联电阻P R 组成的整体（图中虚线框住的部分）就是改装后的电流表。
并联分流电阻大小 g P g gI R R I I =-如需将量程扩大n 倍，不难得出分流电阻P R 的大小为1g P R R n =- (1)3、改装为电压表为了测量较大的电压，可以给表头串联一个较大的电阻S R ，这种由表头和串联电阻S R 组成的整体就是改装后的电压表。
如果要将表头改装成量程为U 的电压表，由图3可得S R 的大小为 S gUR R =- （2）图 2 图 34、改装为欧姆表根据调零方式的不同，欧姆表可分为串联分压式和并联分流式两种。
表头参数的测定
评分：大学物理实验设计性实验实验报告实验题目：表头参数的测定班级：姓名：学号：指导教师：实验日期：年月日实验13 表头参数的测定实验课题及任务《表头参数的测定》实验课题任务是：电流表、电压表和欧姆表等在电学测量中被广泛使用。
它们都有一个共同部件“表头”，表头实际上就是“灵敏的直流电流表”。
表头内阻g R 、量程g I 和等级∆是描述表头的三个重要参数。
学习表头参数测定对生产和应用都有重要的意义。
用箱式电位差计测量表头的参数。
学生根据自己所学的知识，并在图书馆或互联网上查找资料，设计出《表头参数的测定》的整体方案，内容包括：写出实验原理和理论计算公式，研究测量方法，写出实验内容和步骤，然后根据自己设计的方案，进行实验操作，记录数据，做好数据处理，得出实验结果，写出完整的实验报告，也可按书写科学论文的格式书写实验报告。
设计要求⑴ 通过查找资料，并到实验室了解所用仪器的实物以及阅读仪器使用说明书，了解仪器的使用方法，找出所要测量的物理量，并推导出计算公式，在此基础上写出该实验的实验原理。
⑵ 设计用箱式电位差计测量表头参数的附加电路，简述测量方法、原理及公式。
⑶ 拟定实验步骤及数据记录表格。
⑷ 测量有关数据，作出校准曲线，计算测量结果。
实验仪器UJ36箱式电位差计、电阻箱、标准电阻、待测表头实验提示⑴ 用电位差计测电流表的内阻设s R 是标准电阻，g R 是待测电流表内阻，请自行设计一电路，用电位差计分别测出电压g U 与s U ，求出g R 。
⑵ 用电位差计校准电流表设s R 为标准电阻，用电位差计可测出s R 上的电压s U ，则流过s R 中电流的实际值为ssR U I =再从电流表上读出电流指示值I ，与0I 进行比较，其差值0I I I -=∆称为电流表指示值的误差。
找出所测值中的最大误差m I ∆，按下式确定电流表级别α。
100⨯∆=量限mI α 为了使被校准的电流表在校准后有较高的准确度，电位差计与标准电阻的准确度等级，必须比较校准的电表的级别高。
物理实验数据记录、作图规范及excel使用介绍
物理实验数据记录、作图规范及Excel使用方法简单介绍一、数据记录规范物理实验要求采用表格记录数据，其中记录数据必须包括“表头”、“物理量”、“单位”、“数据”四部分，缺一不可。
以单摆测量重力加速度为例：表一：摆长为70cm时不同测量次数n测得的周期T注意：1、表头，即表格的名字，要放在表格的正上方！2、数据记录时请仔细检查有效数字位数是否正确！二、常见作图规范物理实验很多时候要求依据记录的数据作出相应的图形，在作图时，图中应包括“图的名称”、“纵、横坐标物理量和单位”、“纵、横坐标轴标度值”、“数据点和拟合的趋势线”、“拟合趋势线的方程表达式和R值”和“图例”六部分，缺一不可。
以电阻应变式传感器实验作图为例说明：Excel （以2010版本为例）在物理实验中的应用： 1、 利用Excel 作图并求出拟合曲线 操作方法：(1)、将所测数据输入到Excel 表格中，最好保证第一列为自变量，即x 轴数据：如图所示：图的名称物理量和单位图例拟合曲线表达式及R 2因子合适的坐标标度数据点及拟合的曲线(2)、选中需要作图的数据，如图所示：选中x和y1列(3)、在选中数据的基础上，点击菜单栏的“插入”，找到“散点图”，点击如图所示的散点图。
可以得到如下所示的结果：(4)、选中上一步得到的图形，在菜单栏找到“布局”选项，可以看到在布局选项卡下边有“图表标题”、“坐标轴标题”、“图例”、“数据标签”、“坐标轴”等选项。
每一个选项均可以设置相应的内容其中“图标标题”请选用图标上方，然后单击图上生成的标题，拖到图的下方，同时将图本身拖到适当的位置，如下第二、三幅图所示(5)、设置“坐标轴标题”包括横坐标和纵坐标，横坐标选择“坐标轴下方标题”纵坐标选择“旋转过的标题”经过上述步骤后可以得到下图所示效果：(6)、单击选中图中的数据点，同时再选中的状态下右键单击并选择“添加趋势线”在打开的选项卡中选择合适的趋势线：本次选择“线性”，如下图所示，同时必须注意，下图中的底部红圈标示，需将“显示公式”和“显示R平方值”选中，此时得到的效果如第二幅图所示：(7)、图例的修改，如果是单独的一幅图可以不要图例，如果是两条曲线，必须要图例，而且两个图的数据点效果显示应不同，如：一个用方块形状，另一个用菱形形状，如上图所示，选中“线性（系列1）”然后删除，仅剩下“系列1”，此时需要将“系列1”字样修改成我们需要的字样，比如修改成“单桥时”，修改方法为：选中“系列1”字样，右键点击，选择“选择数据”再跳出的选项卡中红色标出部分，点击编辑，在跳出的窗口中输入“系列名称”为“单桥时”即可经过上述步骤就可以将实验数据对应的图形作出来，为了美观的考虑，图行上的每一块都是可以单独调节的，只要选中就可以拖动或者修改其格式，请自行操作！最终可以形成如图所示的效果：插入柱状图方法：选中数据列，如图所示：选则“插入”-“柱形图”-二维柱形图得到下图：选中图中的柱形图，然后右键选择“设置数据系列格式”在跳出的对话窗口中选择分类间距为0,得到如图所示：同样，调整“设置数据系列格式”中的“填充”为无填充，“边框颜色”为实线，颜色自己选择，“边框样式”宽度为1.5磅。
物理实验数据记录、作图规范及excel使用介绍
物理实验数据记录、作图规范及Excel使用方法简单介绍一、数据记录规范物理实验要求采用表格记录数据，其中记录数据必须包括“表头”、“物理量”、“单位”、“数据”四部分，缺一不可。
以单摆测量重力加速度为例：表一：摆长为70cm注意：1、表头，即表格的名字，要放在表格的正上方！2、数据记录时请仔细检查有效数字位数是否正确！二、常见作图规范物理实验很多时候要求依据记录的数据作出相应的图形，在作图时，图中应包括“图的名称”、“纵、横坐标物理量和单位”、“纵、横坐标轴标度值”、“数据点和拟合的趋势线”、“拟合趋势线的方程表达式和R值”和“图例”六部分，缺一不可。
以电阻应变式传感器实验作图为例说明：Excel （以2010版本为例）在物理实验中的应用： 1、 利用Excel 作图并求出拟合曲线 操作方法：(1)、将所测数据输入到Excel 表格中，最好保证第一列为自变量，即x 轴数据：如图所示：图的名称物理量和单位图例拟合曲线表达式及R 2因子合适的坐标标度数据点及拟合的曲线(2)、选中需要作图的数据，如图所示：选中x和y1列(3)、在选中数据的基础上，点击菜单栏的“插入”，找到“散点图”，点击如图所示的散点图。
可以得到如下所示的结果：(4)、选中上一步得到的图形，在菜单栏找到“布局”选项，可以看到在布局选项卡下边有“图表标题”、“坐标轴标题”、“图例”、“数据标签”、“坐标轴”等选项。
每一个选项均可以设置相应的内容其中“图标标题”请选用图标上方，然后单击图上生成的标题，拖到图的下方，同时将图本身拖到适当的位置，如下第二、三幅图所示(5)、设置“坐标轴标题”包括横坐标和纵坐标，横坐标选择“坐标轴下方标题”纵坐标选择“旋转过的标题”经过上述步骤后可以得到下图所示效果：(6)、单击选中图中的数据点，同时再选中的状态下右键单击并选择“添加趋势线”在打开的选项卡中选择合适的趋势线：本次选择“线性”，如下图所示，同时必须注意，下图中的底部红圈标示，需将“显示公式”和“显示R平方值”选中，此时得到的效果如第二幅图所示：(7)、图例的修改，如果是单独的一幅图可以不要图例，如果是两条曲线，必须要图例，而且两个图的数据点效果显示应不同，如：一个用方块形状，另一个用菱形形状，如上图所示，选中“线性（系列1）”然后删除，仅剩下“系列1”，此时需要将“系列1”字样修改成我们需要的字样，比如修改成“单桥时”，修改方法为：选中“系列1”字样，右键点击，选择“选择数据”再跳出的选项卡中红色标出部分，点击编辑，在跳出的窗口中输入“系列名称”为“单桥时”即可经过上述步骤就可以将实验数据对应的图形作出来，为了美观的考虑，图行上的每一块都是可以单独调节的，只要选中就可以拖动或者修改其格式，请自行操作！最终可以形成如图所示的效果：插入柱状图方法：选中数据列，如图所示：选则“插入”-“柱形图”-二维柱形图得到下图：选中图中的柱形图，然后右键选择“设置数据系列格式”在跳出的对话窗口中选择分类间距为0,得到如图所示：同样，调整“设置数据系列格式”中的“填充”为无填充，“边框颜色”为实线，颜色自己选择，“边框样式”宽度为1.5磅。
表头参数的测定
表头参数的测定实验目的：1. 掌握补偿法测量电压的原理；2. 掌握电位差计的工作原理和使用方法；3．表头内阻g R 、量程g I 和等级∆三个重要参数的测定；实验仪器：箱式电位差计、标准电池、稳压电源、电阻箱、标准电阻、待测表头、连接导线实验原理：电流表、电压表和欧姆表等在电学测量中被广泛使用。
它们都有一个共同部件“表头”，表头实际上就是“灵敏的直流电流表”。
表头内阻g R 、量程g I 和等级∆是描述表头的三个重要参数。
学习表头参数测定对生产和应用都有重要的意义。
用箱式电位差计测量表头的参数。
采用普通电压表直接测量电压时，测量误差主要来源于两个方面，即电压表本身的基本误差和电表内阻造成的测量方法误差。
如果用比较法代替上述的直接测量法，即将待测电压与标准电动势进行比较以确定待测量，可以减小测量误差。
直流电位差计测量电压就是属于这种方法，它的特点是测量精度高，但操作过程较繁琐1. 电位差计原理x电位差计测量电压或电动势的原理是补偿法。
在图4-8-1所示的电路中，移动滑线变阻器上滑动头N 的位置，可以找到一处使检流计中的电流为零，此时AN 间的电压x AN E V =，即AN V 与x E 互相补偿。
若滑线变阻器AB 间的电压分布事先加以标定(标度)，则可求出x E 。
这种测量电压或电动势的方法称为补偿法。
可见，要精确测量x E ，必须要求AB 上的电压标度稳定而且准确。
为此，实用的电位差计在电源回路中接入一个可变电阻p R ，如图4-8-2，称为工作电流调节电阻，E 和p R 串联后向分压器供电，若E 值发生变化，则可调节p R ，使加在分压器AB 两端的电压保持不变，从而保证AB 间的电压标度不变(稳定)。
那么如何对AB 间的电压进行标度呢? 这就需借用一个精度更高、数值已知的标准电动势s E ，将转换开关K 推向s E ，然后将分压器的滑动头调到标度值等于s E 时的位置N '，此时若检流计有电流，应调节p R 使电流为零。
电表的改装-实验报告册021
实验项目名称：电表改装与校准学号：______________ 姓名：______________ 班级：______________实验序号：____时间：第_____周星期_____第_____节课联系方式：___________________________【实验目的】（1）测量表头内阻及满度电流（2）掌握将1mA表头改成5mA电流表（3）掌握将1mA表头改成1.5V电压表（4）设计一个R中=1500Ω的欧姆表，要求E在1.3~1.6V范围内使用能调零（5）用电阻器校准欧姆表，画校准曲线，并根据校准曲线用组装好的欧姆表测未知电阻【实验仪器】DH4508型电表改装与校准实验仪。
注意：1.接好线路后，确保表头指针不会超过满偏（可先将电源电压调小，保护电阻调大），才能接通电源；2.在实验过程中，直流电压源的电压输出调至2V档位既可。
3.由于电阻箱的接线柱2引起的误差过大，因此实验时只接接线柱1和3。
【实验原理及预习问题】（1）测量内阻Rg有哪两种常用方法？（2）简述替代法的原理，并画出电路图。
（3）将1mA表头改成5mA电流表，推导分流电阻R2的计算公式。
（4）将1mA表头改成1.5V电压表，推导分压电阻R M的计算公式。
（5）画出将毫安表改装成串联分压式欧姆表的电路图【实验内容和数据处理】(1)表头的主要参数(满偏电流和内阻)的测定 {用替代法测量表头内阻}调节E和R W使表头满偏（表头指针指到满刻度1mA处），记下标准电流表的值即为表头的满偏电流I g＝mA，然后断开接在表头上的连线，转接到电阻箱上，调节电阻箱使得标准电流表的读数仍为刚才记录电流值I g，此时电阻箱的阻值等于表头的内阻R g= Ω。
(2)1mA表头改成5mA电流表计算出分流电阻R2= Ω。
将电源调到最小，R W调到中间位置，按图接线。
慢慢升高电源电压，使改装表指到满量程（可配合调节R W变阻器），这时记录标准表读数。
注意：R W作为限流电阻，阻值不要调至最小值。
模拟万用表表头参数的测定.
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二、模拟万用表表头的扩程
实际万用表表头内阻一致 性
表头内阻：由于工艺决定，一般为2.2K-2.4KΩ不等。
WH2的作用：使调整后使AC两端的电阻为2.5千欧姆。 调整方法：在焊接好WH2及表头连线后，用数字万用表AC
两端的电阻，使为2.5KΩ。
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万用表表头满偏时允许通过的电流， 用IM表示，表头内阻用RM表示，其等效电 路如图1所示。
图1 表头等效电路图
图2测表头满偏电流和内阻
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一、MF47万用表表头参数的测定
（一）测IM 1）将直流恒流源置于2mA档，并将输出细调调到最 小，然后按图2所示接好电路图，R为十进制可调 电阻箱，注意极性！ 2）开关S断开，慢慢调节输出细调旋钮，观察表头 指针偏转，直到满偏，记下恒流源的输出电流， 即为IM（约46 A ） （二）测RM：采用半偏法 在图2中，保持电流源输出电流不变，闭合开关S， 调节电阻箱R的阻值，使表头的指针指在1/2满偏 位置
电路分析与测试
模拟万用表表头参数的测定
一、MF47万用表表头参数的测定
MF47万用表表头 满量程：当表头流过 46.2uA电流时，指针满偏。 表头内阻：一般为2.2K-2.3KΩ。
说明：属于高性能表头，一般表头满量程在几十
到几百微安之间，电流小，精度高，内阻大。
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一、MF47万用表表头参数的测定
电表改装与校准实验
电表改装与校准实验(FB308A型电表改装与校准实验仪)实验讲义山东大学物理实验中心研制杭州精科仪器有限公司实验一、指针式电表改装与校准电表在电学测量中有着广泛的应用，因此如何了解电表和使用电表就显得十分重要。
电流计（表头）由于构造的原因，一般只能测量较小的电流和电压，如果要用它来测量较大的电流或电压，就必须进行改装，以扩大其量程。
万用表的原理就是对微安表头进行多量程改装而来，在电路的测量和故障检测中得到了广泛的应用。
【实验目的】1．测量表头内阻Rg 及满度电流Ig 。
2．掌握将A 100μ表头改成较大量程的电流表和电压表的方法。
3．设计一个Ω=k 10R 中的欧姆表，要求E 在V 6.1~35.1范围内使用能调零。
4．用电阻器校准欧姆表，画校准曲线，并根据校准曲线用组装好的欧姆表测未知电阻。
5．学会校准电流表和电压表的方法。
【实验原理】常见的磁电式电流计主要由放在永久磁场中的由细漆包线绕制的可以转动的线圈、用来产生机械反力矩的游丝、指示用的指针和永久磁铁所组成。
当电流通过线圈时，载流线圈在磁场中就产生一磁力矩磁M ，使线圈转动并带动指针偏转。
线圈偏转角度的大小与线圈通过的电流大小成正比，所以可由指针的偏转角度直接指示出电流值。
1. 测量电流表的量程Ig 和内阻Rg ：电流计允许通过的最大电流称为电流计的量程，用Ig 表示，电流计的线圈有一定内阻，用Rg 表示，Ig 与Rg 是两个表示电流计特性的重要参数。
测量内阻Rg 常用方法有：(1)半值法(又叫中值法)：测量原理图见图1。
当被测电流计接在电路中时，使电流计满偏，再用十进位电阻箱与电流计并联作为分流电阻改变电阻值即改变分流程度，当电流计指针指示到中间值，且总电流强度仍保持不变，显然这时分流电阻值就等于电流计的内阻。
(2)替代法：测量原理图见图2。
当被测电流计接在电路中时，用十进位电阻箱替代它，且改变电阻值，当电路中的电压不变时，且电路中的电流亦保持不变，则电阻箱的电阻值即为被测电流计内阻。
电表改装实验报告1
U 改-U 标 （mV） -6.9 -5.8 -7.2 -7.4 -8.2 -7.8 -8.5 -8.7 -8.6 -6.9 -6.8 -6.5 -5.8
5. 经计算知 E=（0.34/10）*100%=3.4
即改装得到的电流表等级为 3.5 级。
六、思考题：
1.校准电流表时，若标准表的指针满刻度而改装表达不到，应怎样调节分流电阻使两表同
改装成电压表：U = 0.25V
；RH = 1223.0Ω
；
3．以改装表的数值 I 改(或 U 改)为横坐标，以校正值△I＝I 标 –I 改(或△U=U 标—U 改)
为纵坐标(保留△I，△U 的正负号)，在坐标纸上分别作出校正曲线
4．正曲线应为各点连成的折线。
位 I标 置 （mA) 1 10.24 2 9.83 3 9.04 4 8.26 5 7.47 6 6.71 7 6.30 8 5.53 9 5.14 10 4.29 11 3.49 12 2.26 13 1.43
三、实验仪器： 表头，电源，面包板，多用表，电阻箱，滑动变阻器，导线若干
四、实验内容和步骤： 1.测定待改装表的电阻 Rg，连线如图，测得 Rg=1277.0Ω
2 电流表的改装与矫正
测得表头满偏电流 Ig=100μA，电阻 Rg=1277.0Ω 要改装成新的电流表的量程 I=10mA. 则 应并联的电阻阻值 Rs=IgRg/(I-Ig）=12.9Ω
(1)扩大后电流表量程的数据记录： 表头的量程：100μA 改装后的电流表量程：10mA 理论分流电阻 R2=12.9Ω以实验室给出 万用表为标准表，按下图连接好电路，然后校准标准表和改装表的机械零点，再校准改装 表量程。
(2)校准量程：将滑线变阻器调至输出电压为零处。再调节滑动变阻器滑片，使改装表正 好指向满刻度，观察标准表是否指在满刻度 10mA 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。 (3)校准刻度：校准量程后，调节滑线变阻器，使电流逐渐从小到大变化到满刻度，然后 再从大到小变化，改装表每改变 2mA，记下对应的标准表的读数，填入表中。
大学物理设计性实验-表头参数的测定1
大学物理设计性实验-表头参数的测定1评分：大学物理实验设计性实验实验报告实验题目：班级：姓名：学号：指导教师：表头参数的测定实验目的1.了解箱式电位差计的工作原理和结构特点。
2.测量表头的三个重要的参数:内阻Rg,满偏电流（量程）Ig,等级a。
3.学会使用箱式电位差计以及用电位差计测量表头的参数。
4.测出校准数据，画出校准曲线。
实验仪器UJ36a箱式电位差计、标准电池、稳压电源、电阻箱、标准电阻、待测表头。
实验原理及内容1．电位差计的原理及结构电位差计根据补偿法原理制成。
补偿原理：利用补偿原理所构成的仪器，称为电位差计。
电位差计原理如图1所示，它由两个回路组成。
电源E、可调电阻R、电阻R ab、开关K1,把K 拨向E0端，调节R，以改变辅助回路的电流。
当检流计指零时，电阻R CD = R S，两端的电位差恰与外补偿回路中标准电池的电动势相等，即E S=I0R S，此时称电路达到补偿。
电流I0称为已标准化的电流，工作电流标准化后，紧接着把K拨向E X端，改变滑动触头C、D位置到C’、D’，使检流计又一次指零，这时C’、D’间电位差恰和待测电动势相等。
设C’、D’间的电阻为R X，则未知电动势E X = I0 R X = E X R X/R S ( 1)图 1.电位差计原理图2.用电位差计测表头的内阻R g利用串联电阻分压原理，将标准电阻Rs 和待测表头串联，分别测出标准电阻和待测表头两端的电压Us,Ug ，根据RRSg=UUSg可得gR =UUSgR S⨯。
如图2所示。
图23.用箱式电位差计校正电压表 用箱式电位差计校正电压表用箱式电位差计校正电压表，如图4所示．由于电位差计量程很小，一般不能直接与待校表测量同一电压值，而是将两个相差较大的标准电阻10R 和20R 串联起来，电位差计只测量较小电阻20R 上两端电压。
就可以计算出电压表两端电压。
例如，若20R =10nR ，（本实验取n=100）。
PN结伏安特性的测量(实验报告示例)
PN结伏安特性的测量（实验报告示例）重要的事情放在前面：本文大多数内容（包括实验目的、实验原理、实验仪器、实验内容、思考题）均源于大学物理实验指导书，并非本人原创，其余均为本人原创。
实验数据均为本人经过实验得出，放在这里是为了展示完整的实验报告，并供读者参考和学习，请端正学习心态，切勿抄袭、无故修改、伪造实验数据！实验报告正文：一、实验目的1.锻炼空间想象、逻辑推理能力。
2.训练应变能力以及强化严谨分析问题的能力和务实的工作作风。
3.形成科学探索研究素养。
4.培养和提高在半导体领域的基本实验测试技术。
二、实验原理半导体分本征和杂质两大类。
纯净的无杂质的半导体称为本征半导体。
在本征半导体中掺入微量的杂质，将显著地改变半导体的特性，成为杂质半导体。
若在锗中掺入百万分之一的砷后，其导电率将提高数万倍。
杂质半导体分空穴型（P型）和电子型（N型）两种。
下面对它们的导电性分别作一些简要的说明。
如图7-1所示，将五价杂质原子砷掺入四价硅（Si）中，砷有五个价电子，其中四个价电子与相邻的硅原子形成共价键，第五个价电子所受的束缚较小，它可环绕带正电的砷离子运动。
砷这类五价杂质称为施主杂质。
由于含有施主杂质半导体的载流子为电子，故掺有施主杂质的半导体也叫做N型半导体。
如图7-2所示，将三价杂质硼（B）掺入到四价半导体锗中，由于硼有三个价电子，它和相邻的锗原子构成共价键时，缺少一个价电子，于是就存在一个带+e电荷的空穴。
这个空穴在带－e电荷的硼离子的作用下，将环绕带负电的硼离子运动。
硼这类三价杂质则称为受主杂质。
由于含有受主杂质半导体的载流子为空穴，故掺有受主杂质的半导体也叫做P型半导体。
当P型半导体和N型半导体相接触时，在它们相接触的区域就形成了PN结。
实验中发现，PN结两端没有外加电压时，半导体中没有电流；当PN结两端加上外电压时，就有电流通过，电流的大小和方向跟外加电压有关。
图7-3是从实验中得出的PN结伏安特性曲线。
沈阳兰申表头说明书
沈阳兰申表头说明书沈阳兰申表头是一款在测量领域具有重要作用的仪器部件，它的设计精良、性能可靠，能够为各种测量工作提供准确的数据支持。
为了让您更好地了解和使用这款表头，以下将为您详细介绍其相关信息。
一、表头概述沈阳兰申表头采用了先进的制造工艺和高精度的传感器，具有测量精度高、稳定性好、响应速度快等优点。
其外观设计简洁大方，操作方便，适用于多种测量场景。
表头的外壳通常由坚固耐用的材料制成，能够有效地保护内部的精密元件免受外界环境的影响。
同时，表头的显示屏清晰易读，能够直观地显示测量数据。
二、技术参数1、测量范围沈阳兰申表头的测量范围广泛，能够满足不同测量需求。
例如，在电压测量方面，其测量范围可以从_____伏特到_____伏特；在电流测量方面，测量范围可以从_____安培到_____安培。
2、精度等级精度是表头的关键指标之一。
沈阳兰申表头的精度通常可以达到_____%以内，能够为您提供准确可靠的测量结果。
3、分辨率表头的分辨率决定了其能够显示的最小测量变化量。
沈阳兰申表头具有较高的分辨率，能够精确地反映测量数据的细微变化。
4、工作温度表头能够在一定的温度范围内正常工作，一般来说，其工作温度范围为_____摄氏度到_____摄氏度。
5、电源要求沈阳兰申表头通常需要_____伏的直流电源或_____伏的交流电源，具体取决于型号和规格。
三、功能特点1、多种测量模式这款表头具备多种测量模式，例如直流测量、交流测量、电阻测量、电容测量等，能够满足不同类型的物理量测量需求。
2、数据保持功能当您完成一次测量后，可以通过数据保持功能将测量结果锁定在显示屏上，方便您记录和查看。
3、过载保护为了防止表头在测量过程中因输入信号过大而损坏，沈阳兰申表头配备了过载保护功能。
当输入信号超过表头的测量范围时，表头会自动切断输入，保护内部电路。
4、自动量程切换在测量过程中，表头能够根据输入信号的大小自动切换量程，确保测量结果的准确性和可靠性。
最新大学物理实验报告-电表的改装
实验报告电表的改装一般电流计（表头）只允许通过微安级（低等级的也有毫安级的）电表，只能测量较小的电流或电压。
而实际测量的电流和电压都较大，要将表头改装，扩大其量程，常使用的各种电表都是工厂设计、改装完成的。
有些电表为了测量交流电压或电流，在表内配上了整流元件。
关键词：电流计；表头；电流；电压一、实验目的1．掌握扩大电表量程的原理和方法；2．了解欧姆表的改装和定标。
二、实验原理1．表头的两个参数Ig 和Rg的测定要将表头改装成电表，必须知道表头的两个参数——使表头偏转到满刻度的电流Ig和表头内阻Rg。
这两个参数在表头出厂时都会给出。
下面介绍实验测定这两个参数的方法，测量原理和线路如图9-1-1所示。
图9-1-1 表头I g，R g测定电路图（1）Ig的测定首先置滑线变阻器滑动触点C于输出电压最小处（A端），将开关S2合于“1”处时，表头G与微安表串联（图9-1-1中微安表比待测表头有较高准确度的“标准表”，若改用mA 级表头，则“标准表”相应地改为较高级别的mA表）。
接通开关S1，移动滑动触点C，逐渐增大输出电压，使表头G指针偏转到满刻度，此时微安表上读出的电流值即为Ig，记下这个值。
（2）Rg的测定保持上述电路状态不变（即不改变电源电压和C点的位置），使可变电阻R（采用电阻箱）为较大值，将开关S2拨于“2”处，连续减小R的值，使微安表重新指到Ig处，此时R的值即为Rg，这种方法称为替代法。
Ig 和Rg是表头的两个重要参数。
在选择表头时，这两个参数值越小越好。
2.电流表量程的扩大表头不能测量较大电流，如图9-1-2所示，若并上一个低值电阻R s ，则可以扩大其量程。
由图9-1-2，并联电阻R s 的值通过计算可以得到（I-I g ）R s =I g R g （9-1-1） 所以R s =（9-1-2）若令n=，则R s =（9-1-3） 式中，I 为扩充后的量程，n 为量程的扩大倍数。
从式（9-1-2）可以算出并联电阻R s 的值。
大学物理实验教案-电表的改装与校准(李杰)
大学物理实验教案实验名称：电表的改装与校准 实验目的：1、掌握测定微安表（表头）量程和内阻方法2、熟悉电流表、电压表的构造原理，学会改装电流表、电压表的基本方法。
3、掌握校准电流表、电压表的基本方法。
4、将50μA 的表头改装成5mA 、50mA 、5V 和30V 电流电压两用表。
实验仪器：表头 电流表 直流稳压电源 电压表 电阻箱实验原理：1、 表头的主要参数(量程和内阻)的测定测量内阻g R 的方法很多，本实验采用替代法。
如图1所示。
当被改电流计(表头)接在电路中时，选择适当的电压E 和W R 值使表头满偏，记下此时标准电流表的读数a I ；不改变电压E 和W R 的值，用电阻箱13R 替代被测电流计，调节电阻箱13R 的阻值使标准电流表的读数仍为a I ，此时电阻箱的阻值即为被测电流计的内阻g R 。
图1W2、 毫安表改装成电流表 微安表并联分流电阻p R ，使被测电流大部分从分流电阻流过，表头仍保持原来允许通过的最大电流g I 。
并联分流电阻大小 ggg p RI I I R -= （1）3、毫安表改装成电压表微安表串联分压电阻s R ，使大部分电压降落在串联的分压电阻上，而微安表上的电压降仍不超过原来的电压量程g g R I 。
串联分压电阻大小 g gggs R I UI U U R -=-=（2）4、电表标称误差和校正 使被校电表与标准电表同时测量一定的电流（电压），看其指示值与相应的标准值相符的程度。
校准的结果得到电表各个刻度的绝对误差。
选取其中最大的绝对误差除以量程，即得该电表的标称误差。
%100⨯=量程最大绝对误差标定误差图6实验内容1、表头的主要参数(g R ,g I )的测定。
将电源电压E 调低，W R 调至最大，按图１连线，调节E 和W R （W R 值适当调小）使表头满偏，记下此时标准电流表的读数，即为表头的满度电流g I ，然后断开接在表头上的连线，转接到电阻箱13R 上，调节13R 使得标准电流表的读数仍为刚才记录电流值g I ，此时图2电流表改装图3电压表改装 A E2R W 标准表+改装表++p R 图4V 标准表++改装表+ 标准电流表表图5电阻箱13R 等于表头的内阻g R 。
伏安法测微安表表头内阻——等精度测量方法
图 1 伏安法测表头内阻的原理伏安法测微安表表头内阻——等精度测量方法1 实验原理图1为伏安法测表头内阻的原理图，其中g R 为待测表头,V 为较高精度的电压表。
测量时，调节滑线变阻器H R 使被测表头的示值I 为的某一个值，并记录电压表的值V ，则表头的内阻为：IV R g = (1)2 测量方法与误差分析伏安法测表头内阻的测量方案可分为等精度测量和非等精度测量两种。
等精度测量方案的操作方法为：保持待测表头的示值I(电压表精度比待测表头的精度高，若不然应选择保持电压表的示值V)不变，改变R 和R H ，使电压表V 和和被测表头I 示值都尽可能满偏,次并记录相应示值时的V 与I, 连续测量n 。
对于等精度测量方案的处理方法为：取n 次测量的平均值作为表头内阻的最佳估计值： ∑==ni i Rg n Rg 11 (2)表头内阻测量总不确定度可分为A 类不确定度和B 类不确定度。
A 类不确定度可按贝塞尔函数求得：)1()2-=∆=∆∑-n g i R R A （标 (3)B 类不确定度可取n 次测量中仪器误差的最大值的3/1：2min2min max )()(33/)(I V R R I V g g B ∆+∆=∆=∆ (4) 其中：,%,%M I I M V V I f V f ⨯⨯=∆⨯⨯=∆V min 和I min 为实测值的最小值。
这样，合成不确定度按方和根合成为：22B A g R ∆+∆=∆ (5)3 实验条件的确定及电路参数的确定由（4）式，知为了提高测量精度，选用尽可能高精度的f V 和小量程的V m ；测量时，使 V 和I 尽可能满偏。
由已知条件可得待测表头两端最大电压约为300mV ,故可选精度等级为0.5级的C65型多量程直流电压表作为标准电压表取其量程为mV U M 300=，由于C65型多量程直流电压表量程为300mV 时，其内阻为Ω300，为了使滑线变阻器的调节特性较好，可选Ω=1000R ，取E=1VVR gEKRR H图 1 伏安法测表头内阻的原理4 实验结果数据处理根据上述确定的电路参数进行等精度测量，得到的测量结果见表1。
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实验二表头参数的测定和应用
一、实验目的
1.掌握表头参数的测定方法
2.掌握电流表电压表量程的改装方法
二、实验项目
1.表头灵敏度的测定
2. 表头内阻的测定
3.表头扩大量程制成电流表
4. 表头改成电压表
三、实验设备和仪表
1.磁电系表头（一块）
2.标准毫安表（一块）（标准表一律用数字万用表代替）
3.标准电压表（一块）
4. 直流电阻箱99999Ω （两只）
5. 单刀双掷开关（一个）
6. 直流稳压电源（一台）
四、实验步骤
1.表头灵敏度的测定
（1）按图2-1接线，先将稳压电源输出调至零，经指导教师检查无误后接通电源。
图2-1 表头参数测量电路
R1、R2: 可调电阻箱A0: 标准表A x: 磁电系表头
（2）将开关K置1，缓慢调节电源输出，使被测表头满偏转，此时，标准表的读数就是被测表头的满偏转电流I g，记下表头满偏转的分格总数αm，则可计算出表头的灵敏度S I，
S I=αm/I g
2.用替代法测量表头内阻
在图1-1电路中，将开关K置于2的位置，调节R2，使标准表的读数与开关K置1时的读数相同，这时电阻箱R2的读数就是表头的内阻R g。
3.表头扩大量程制成电流表
(1) 将测量表头的扩大10倍作为电流表的量程。
即I=100I g(n=10)
(2) 计算分流电阻值R f
图2-2电流表制作电路
由图1-2可知分流电阻值：
R g I g=(I-I g)R f =(nI g-I g)R f =(n-1) I g R f
R f=R g/(n-1)= R g/9
(3) 调节R2，使R2=R f=R g/9。
（4）合上开关，仔细调节稳压电源，使标准表的指示由零上升，测试扩程后电流表的每一个带数字分度线，记录标准表和改制后的电流表的读数。
并计算改制后电流表的误差。
4. 表头改制成电压表
（1）按图2-3连好电路。
图1-3 改制电压表电路
（1）计算分压电阻R V
由图可知，V=R V I g+I g R g
R V=(V-I g R g)/I g
V：制作电压表的量程I g：头的满偏电流R g：表头的内阻
（2）设制作电压表的量程为10V
（3）调节R2，使R2=R V，合上开个K，仔细调节稳压电源输出电压，测试被改制表带数字的分度线，记录改制表和标准表的读数，并计算出改制电压表的误差。
五、预习要点
1.磁电系电流表、电压表的结构。
2.表头的灵敏度是否取决于表头的内阻？
3.拟定实验步骤和明确要测量的数据与本说明比较。
六、实验报告
1.抄写所用仪器仪表的型号和规格。
2.列表记录全部实验数据和计算数据。
3.回答实验“预习要点”中的问题并总结实验收获。