大学物理实验-电表的改装及其校准
电表的改装与校准
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读数保持不变。 R g ___________ 。 (2)替代法测量可参考图 7 接线。先将 E 调至 0V ,接通 E 、 R W ,被改装表和标准电流表后, 调节 RW 使改装表头满偏,记录标准表的读数,此值__ A ;再断开改装表头的接线,转接到电阻箱 R ,调节 R 使标准电流表的电流保
1. 用半值法或替代法测出表头(表头模块)的内阻:
( 10k) ,被改装表(表 (1)半值法测量可参考图 6 接线。先将电源电压 E 调至 0V ,接通 E 、 R W
调 节 R W 使改装表头满偏( 100A ) ,记住标准表 头模块)和标准电流表后, 先不接入电阻箱 R , 再接入电阻箱 R , 改变 R 的 读 数 , 此 电 流 即 为 改 装 表 头 的 满 度 电 流 , I g _________ A ; 数 值 , 使 被 测 表 头 指 针 从 满 度 100A 降 低 到 50A 处。注意调节 E 或 R W ,使标准电流表的
两种。其原理电路如图 5 所示。 图中 E 为电源, R 3 为限流电阻, R W 为调“零”电位器, R X 为被测电阻, R g 为等效表头 内阻。图(b)中, R G 与 R W 一起组成分流电阻。 欧姆表使用前先要调“零”点,即 a 、 b 两点短路, (相当于 R X 0 ) ,调节 R W 的阻值, 使表头指针正好偏转到满度。可见,欧姆表的零点是就在表头标度尺的满刻度(即量限)处,与电流 表和电压表的零点正好相反。 在图(a)中,当 a 、 b 端接入被测电阻 R X 后,电路中的电流为:
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,再用十进制电阻箱与电流计
1
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,用十进制电阻箱替代它,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。替代 法是一种运用很广的测量方法,具有较高的测量准确度。 二.改装为大量程电流表:
大学物理试验改装电表
电容器
选择适当的电容器,以实现电表 动态特性的调整。
二极管
选择适当的二极管,以实现正负 极性的测量。
组装和测试
组装
按照改装方案将电阻器、电容器和二极管等元件组装到电表 上。
测试
对改装后的电表进行测试,检查其量程、精度和测量范围是 否符合要求,并进行必要的调整和优化。
04 实验结果与分析
实验数据记录
学习如何改装电表
总结词
改装电表是实验的重要环节,通过改装电表可以了解其工作原理,并提高实验 技能和动手能力。
详细描述
改装电表需要一定的电子技术和实验技能。在实验中,学生需要学习如何调整 电表的内部结构,改变其测量范围或精度。通过改装电表,学生可以更深入地 了解电表的原理,提高自己的实验技能和动手能力。
03 实验方法和步骤
电表工作原理分析
电流表
电流表是用来测量电路中电流的仪器 ,其工作原理基于安培环路定律,通 过测量线圈在磁场中的旋转角度来反 映电流的大小。
电压表
电压表是用来测量电路中电压的仪器 ,其工作原理基于法拉第电磁感应定 律,通过测量电场力对电荷的作用力 来反映电压的大小。
改装方案设计
实验中存在的问题与改进建议
实验操作不规范
在实验过程中,我发现自己有时操作不够规 范,导致测量结果存在误差。为了改进这个 问题,我需要加强实验操作的练习,提高操 作的准确性和稳定性。
实验数据处理不当
在处理实验数据时,我发现自己对数据处理 的方法和技巧掌握不够熟练,导致数据处理 结果不够准确。为了改进这个问题,我需要 加强学习数据处理的方法和技巧,提高数据 处理的能力。
改装效果评估与讨论
改装效果评估
根据实验结果和数据处理结果,我们对 改装效果进行了评估。评估指标包括改 装后电表的灵敏度、误差范围以及稳定 性等。通过与理论预期结果的比较,我 们对改装效果进行了综合评价。
电表改装实验报告误差分析
电表改装实验报告误差分析电表误差改装实验报告电表改装误差来源分析物理电表改装实验报告篇一:电表改装实验报告篇二: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1(掌握电表扩大量程的原理和方法; 2(能够对电表进行改装和校正; 3(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1表或电压表。
一将微安表改装成电流表微安表的量程Ig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RS。
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Ig,内阻为Rg,改装后的量程为I,由图1,根据欧姆定律可得,(I - Ig)RS= IgRg RS=设n = I /Ig, 则RS=Rgn-1IgRgI-Ig(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RS=Rgn-1。
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IgRg,是很低的。
在实际应用中,为了能测量较高的电压,2在微安表上串联一个附加电阻RH,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IgRg。
设微安表的量程为Ig,内阻为Rg,欲改装电压表的量程为U,由图2,根据欧姆定律可得,Ig(Rg+ RH)=U RH =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。
电表改装及校准
电表的改装及校准实验目的:1.学会使用实验方法测定电流计的内阻2.掌握电表扩大量程的原理和方法3.学会对改装后的电表进行校正和制作校正曲线实验仪器: 微安表头、数字检流计、伏特计、两个滑线变阻器、电阻箱等实验原理:(一) 电流计的量程实验用的电流计大部分是磁电式的电表,线圈转动的角度(指针所偏转的角度)与通过的电流成正比,其偏转角是有限的,最大偏转角g θ为90度左右,所对应的电流值就是该电流计的量程g I ,一般只有mA A 10~10μ量级。
(二) 电流计的扩大量程如欲用该电流计测量超过其量程的电流,就必须扩大其量程,扩大量程的方法是在电表两端并联一个分流电阻p R ,如图1所示。
图中虚框中的电表和p R 组成一个新的电流表。
设新电流表的量程为I ,则当流入的电流为I 时,由于流入电流计的电流为g I ,所以g I I -的电流从分流电阻p R 上流过,因 p g g g g R I I R I U )(-==由上式可算出并联电阻的分流电阻为g g gp R I I I R -= 令n I Ig =,称为量程的扩大倍数,则分流电阻为g p R n R 11-=当表头的规格g I ,g R 测出,根据所要扩大的量程倍数n ,就可以算出p R 。
同一电表,并联不同的分流电阻,就可以得到不同量程的电流表。
(三) 将电流表改装成伏特表电流表的满刻度电压也很小,仅为g g g R I U =,一般在mV mV 100~10量级。
若用它测量较大的量程,则用在表头上串联分压电阻s R 的方法来实现。
如图2所示,虚框中的电表和s R 组成一个量程为U 的电压表。
根据下式可计算出应串联的电阻。
串联不同的阻值可以得到不同量程的电压表。
g g s R I UR -=(四) 改装表的校正电流表在扩大量程或改装后,还需要进行校正。
校正的目的有二:一是评定该表在扩大量程或改装后是否符合原电表的准确度等级(级别数);二是绘制校正曲线,以便对扩大量程或改装后的电表准确读数。
电表的改装与校准实验总结
电表的改装与校准实验总结电表的改装与校准实验是一项重要的实验技术,它涉及到电表的基本原理、误差分析以及校准方法等多个方面。
以下是对这个实验的详细总结。
一、实验目的1.深入理解电表的基本原理和构造。
2.学习并掌握电表的校准方法。
3.分析实验数据,理解误差的来源和传播。
4.培养实验操作和数据分析能力。
二、实验原理电表的基本原理是利用电流、电压等电学量通过一定的转换关系,转换成指针的偏转角度或数字显示。
电表的改装主要通过改变电表内部的线路连接,以实现对不同物理量的测量。
而电表的校准则是通过一定的方法,将测得的数据与标准值进行比较,以确定电表的准确度。
三、实验步骤1.准备实验器材:标准电表、待校准电表、稳压电源、电阻箱、电容箱等。
2.设定待校准电表的量程和测量范围。
3.将待校准电表和标准电表串联或并联连接,记录标准电表和待校准电表的读数。
4.通过改变电阻箱和电容箱的值,改变输入信号,重复步骤3。
5.根据实验数据,绘制校准曲线,分析误差。
6.根据误差分析结果,调整待校准电表的参数,进行再次校准。
7.重复步骤6,直到达到满意的准确度为止。
四、实验结果与分析通过实验,我们得到了一系列的数据,以下是部分数据的分析结果:1.标准电表和待校准电表的读数差异较大,说明实验过程中存在一定的误差。
通过分析误差的来源,我们发现主要是由于测量设备的灵敏度和信号干扰等因素导致的。
2.在改变电阻箱和电容箱的值时,我们观察到输入信号的变化会影响标准电表和待校准电表的读数,这表明待校准电表对输入信号的变化具有一定的灵敏度。
3.通过绘制校准曲线,我们发现待校准电表的读数与标准电表的读数存在线性关系,这为后续的误差分析和校准提供了基础。
4.根据误差分析结果,我们发现待校准电表的准确度较低,主要是由于测量设备的误差、信号干扰和温度效应等因素导致的。
为了提高准确度,我们需要对实验设备进行改进和优化。
五、实验总结通过本次实验,我们深入了解了电表的基本原理和构造,掌握了电表的校准方法,学会了分析实验数据和误差来源,培养了实验操作能力和数据分析能力。
大学物理实验报告电表的改装
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。
实验十三电表的改装与校正
在实验过程中,我深刻感受到了实践 的重要性,只有通过亲手操作,才能 真正理解并掌握知识。同时,我也体 会到了实验的严谨性和精确度对于科 学研究的至关重要性。
实验不足与改进建议
实验不足
在实验过程中,我发现自己对电表的工作原理理解还不够深入,导致在改装和校正过程 中遇到了一些困难。此外,我在实验操作中也存在一些不规范的地方,影响了实验结果
02 电表改装原理
电表改装的意义
01
02
03
提高测量精度
通过改装电表,可以改善 其测量误差,提高测量精 度,从而更好地满足实验 和工业测量的需求。
扩展测量范围
通过改装电表,可以扩大 其测量范围,使其能够适 应更大或更小的电流或电 压的测量。
定制化需求
根据不同的实验或应用需 求,可以改装电表以实现 特定的功能,如高精度、 快速响应等。
实验十三:电表的改装与校正
目录
• 实验目的 • 电表改装原理 • 电表校正方法 • 电表准确度的重要性 • 实验总结
01 实验目的
掌握电表的改装原理
总结词
理解电表改装的基本原理,包括电流 表、电压表的改装原理。
详细描述
掌握电流表、电压表的改装原理,了 解如何将电流表改装成电压表或反向 接法改装成电流表,理解电表改装中 串联电阻和并联电阻的原理。
电表准确度与误差的关系
01
电表准确度越高,其测量误差越小。
02
误差的存在是不可避免的,但可以通过提高电表准 确度来减小误差的影响。
03
在实际应用中,应充分考虑电表准确度与误差的关 系,选择合适的电表以保证测量精度。
05 实验总结
实验收获与体会
实验收获
通过本次实验,我深入了解了电表的 工作原理和改装技术,掌握了电表校 正的方法和步骤,提高了自己的动手 能力和实验技能。
电表改装实验报告误差分析
电表改装实验报告误差分析电表误差改装实验报告电表改装误差来源分析物理电表改装实验报告篇一:电表改装实验报告篇二: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1(掌握电表扩大量程的原理和方法; 2(能够对电表进行改装和校正; 3(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1表或电压表。
一将微安表改装成电流表微安表的量程Ig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RS。
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Ig,内阻为Rg,改装后的量程为I,由图1,根据欧姆定律可得,(I - Ig)RS= IgRg RS=设n = I /Ig, 则RS=Rgn-1IgRgI-Ig(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RS=Rgn-1。
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IgRg,是很低的。
在实际应用中,为了能测量较高的电压,2在微安表上串联一个附加电阻RH,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IgRg。
设微安表的量程为Ig,内阻为Rg,欲改装电压表的量程为U,由图2,根据欧姆定律可得,Ig(Rg+ RH)=U RH =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。
大学物理实验——电表的改装及校准
电表的改装及校准
一、实验任务:
将一只100μA,内阻2000Ω左右的表头改装成能测量1mA,10mA和2V多量程多有用途的电表
二、实验原理
1.电流表的改装
2.电压表的改装
3.电路图
三、实验步骤
1.连接电路
2.合理设计,,的理论值:
3.满量程校准(反复①②)
①调节滑动变阻器,使标准电流表度数为1mA,调节,使表头满偏(接1mA)
②调节滑动变阻器,使标准电流表度数为10mA,调节,使表头满偏(接10mA)
4. 10mA电流表逐点校准
调节,使改装电流表读数分别为0,1mA ,2mA ,…,9mA ,10mA ,相应地记下标准电流表的读数 5.电压表满量程校准 调节,使标准电压表读数为2V ,调节,使表头
满偏
四、数据记录与处理
(Ω) (Ω) (Ω) 2. 10mA 电流表逐点校准
(mA ) (mA )
(mA ) ①画校准曲线图 ②确定电表等级
(国家标准GB776-76规定七个等级:0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0)。
电表的改装与校准
电表的改装与校准电流计表头一般只能测量很小的电流和电压,若要用它来测量较大的电流和电压,就必须对其进行改装来扩大其量程。
改装成电阻表或者交流电表等,都是由表头加一些元件组合而成的。
各种多量程表(包括多用途的万用表)就是用这种办法制作的。
[实验目的]1.掌握扩大电表量程的原理和方法。
2.学会用实验方法测定电流计表头的内阻。
3.学会对改装表进行校正和测绘校正曲线,并能理解电表准确度等级的含义。
[实验仪器]微安表头,电阻箱,滑线变阻器,稳压电源(或电池),标准电压表,标准电流表等。
[实验原理]电流计表头,也叫微安表,它的工作原理在前面《电磁学实验》中已讲过,请参看《磁电式电表原理》一段的讲述。
它有两个重要的参数,一个是量程I g ,一般为几十微安到几百微安,是指针偏满度的最大测量电流值;另一个是内阻R g ,它是U 形磁铁的极掌的圆洞形磁场中可转动线圈的电阻阻值,该阻值大小一般为几百欧到几千欧,该线圈的转轴上装有表针,可指示转角大小。
所以μA 表只能测很小的电流和电压,要想测较大的电流、电压、电阻或者其它量,就必须加一些元件进行改装、校准和刻度,而变成一个新量程和新功能的电表。
为了说明它的精确度,还要进行测量和计算,按国家颁布布的七个等级标准确认新改装表的等级。
1.电流表的扩大量程如欲用μA 表测量超过其量程的电流表,就必须扩大其量程。
扩大量程的方法是在电表两端并联一个分流电阻R s ,如图7-1所示,图中虚线框内的μA 表和R s 组成了一个新的电流表,设新表量程为I ,则当流入电流为I 时,由于流入原μA 表的最大电流只能为I g ,所以I -Ig 的电流必须从分流电阻Rs 上流过。
由欧姆定律知I g R g = (I -Ig)R s式中,Rg 是μA 表的内阻,分流电阻g g gs R I I I R -=,令n I I g =称为量程的扩大倍数,则分流电阻为g s R n R 11-= (7—1) 当确定μA 表的参量I g 和R g 后,根据所要扩大量程的倍数n ,就可算出需要并联的分流电阻R s ,实现电表的扩程。
最新实验二十一电表的改装和校准
实验二十一电表的改装和校准实验二十一电表的改装和校准电表是常用的电学测量仪器。
按用途可分为直流电流表、交流电流表、直流电压表、交流电压表、欧姆表、万用表等。
这些电表都可以通过表头改装而成。
表头是基本的电学测量工具,它可分为数字表、指针表等。
任何一件仪器(尤其是自行组装的仪器)在使用前都应进行校准,特别是在进行精密测量之前,校准是必不可少的。
因此校准是实验技术中一项非法常重要的技术。
一、实验目的1.掌握电表的扩程和校准的基本方法.2.进一步认识滑线式变阻器对电路中电压、电流的调控作用.二、仪器与用具磁电系表头,标准电流表,标准电压表,滑线式变阻器,旋钮式电阻箱,直流稳压电源,开关等.三、实验原理1.将表头扩程为电流表磁电系表头的线圈一般都是用很细的高强度漆包线绕成,表头的满偏电流很小(微安级)若要测量较大的电流,需要扩大其量程,方法是:在表头两端并联一个分流电阻«Skip Record If...»(如图21-1),使超过表头能承受的那部分电流从«Skip Record If...»流过,若表头的满偏电流«Skip Record If...»与内阻«Skip Record If...»已知,根据需要的电流表量程«Skip Record If...»,由欧姆定律可算出«Skip Record If...»为«Skip Record If...» (21.1)式中«Skip Record If...»是电流扩程倍数.由表头和分流电阻«Skip Record If...»组成的整体就是电流表,选用不同大小的«Skip Record If...»,就可得到不同量程的电流表.图21-1 图21-22.将表头扩程为电压表对一定内阻的表头,其端电压与通过它的电流成正比,只要在表头面板上刻上和电流相应的电压值,就得到一只量程(«Skip Record If...»)很小的电压表(通常只有零点几伏),为了测量较大的电压,在表头上串联一个扩程电阻«Skip Record If...»(如图21-2)使超过表头所能承受的电压降落在«Skip Record If...»上,在已知满偏电流«Skip Record If...»的条件下,根据需要的电压表量程«Skip Record If...»,容易算出扩程电阻«Skip Record If...»为«Skip Record If...» (21.2)式中«Skip Record If...»是电压扩程倍数.由表头和扩程电阻«Skip Record If...»组成的整体就是电压表,选用不同大小的«Skip Record If...»,就可得到不同量程的电压表.3.用比较法校准电表扩程后的电表必须经过校准才能使用,方法是:用待校表和另一标准表同时测量同一的电流(或电压),记下待校表的示值«Skip Record If...»(«Skip Record If...»)和标准表的示值«Skip Record If...»(«Skip RecordIf...»),从而得到刻度的修正值(«Skip RecordIf...»),把被校表整个量程上不同的刻度值都校准一遍,可画出«Skip Record If...»曲线(注意:相邻两校准点用直线连接,整个图形是一条折线称为校准曲线,在以后使用这个电表时,就可根据校准曲线对其测量予以修正,从而减小电表的误差.由校准的结果可以确定扩程表的级别,只要取各刻度所得最大的绝对误差值除以量程,就得到扩程表的级别«SkipRecord If...».«Skip Record If...» (21.3)电表的级别«Skip Record If...»包括了电表的构造上各种不完善因素图21-3带来的误差,根据国家规定,目前我国生产的电测量仪表的准确度等级分为7级,它们是0.1级 0.2级,0.5级,1.0级 1.5级2.5级,5.0级,其对应的最大引用误差不超过«Skip Record If...»﹪,«Skip Record If...»﹪,«Skip Record If...»﹪,«Skip Record If...»﹪,«Skip Record If...»﹪,«Skip Record If...»﹪,«Skip Record If...»﹪。
实验6电表的改装和校准
实验6 电表的改装和校准[实验目的]1.学习改装和校准电流表、电压表的原理和方法。
2.学习将微安表改装成欧姆表的原理和方法。
3.绘制校准曲线。
[实验仪器]微安表、电流表、电压表、滑线变阻器、电阻箱、直流电源、导线、开关等。
[实验原理]一、改装微安表为电流表将微安表(称为“表头”)改装为大量程的电流表时,可并联一个分流电阻R s ,使大部分电流从R s 流过,而同时仍满足流经表头的满偏电流为I g 。
设表头的内阻为R g ,改装后的电流表的量程为I ,根据欧姆定律可得gg g s I I R I R -=(6-1)二、改装微安表为电压表将表头改装为电压表时,可在微安表上串联一个分压电阻R H ,使大部分电压降落在R H 上,表头上承担的电压最大值仍然为I g R g 。
设改装后的电压表量程为U ,由欧姆定律可得H g gUR R I =- (6-2) 三、改装微安表为欧姆表将表头改装为欧姆表时,可在微安表上串联一个电动势为E 的干电池和一个可变电阻R 0(实验时它由可变电阻R l 和固定电阻R 2 串联组成,R 2 中包含了电源的内阻),这个电路的两端a 、b 即为欧姆表测量电阻时的接线柱。
用欧姆表测电阻时,首先需要调零,即将a 、b 短路( R x = 0 ),调节可变电阻R 1 ,使表头指针偏转到满刻度,这时电路中的电流即为满偏电流。
由全电路欧姆定律得g g EI R R =+ (6-3)即欧姆表的零分度线是在表头标尺的满刻度处,它正好与电流表的零分度线位置相反。
将R 0 阻值固定,R g + R 0 就是欧姆表的内阻。
当a 、b 断开时,R x = ∞ ,表头指针不动。
当a 、b 之间接入待测电阻R x 时,电路中的电流0g x EI R R R =++ (6-4) 当R x 改变时,I 也随着改变。
可见每—个R x 值都有—个对应的电流值I 。
如果我们在标尺上直接标出与I 对应的电阻R x 的值,就制成了欧姆表的标尺。
《大学物理实验》教案实验3电表改装与校准
实验四
电表改装
实验目的
1.了解磁电式电表的基本结构。
2.掌握电表扩大量程的方法。
3.掌握电表的校准方法。
实验仪器待改装的表头,毫安表与伏特表(作标准表用),电阻箱,滑线变阻器,直流稳压电源等。
实验原理
电流计(表头)一般只能测量很小的电流和电压,如果要用它来测量较大的电流或电压,就必须进行改装,扩大其量程。
1.将电流计改装为安培表
电流计的指针偏转到满刻度时所需要的电流I g 称为表头量程。
这个电流越小,表头灵敏
度越高。
表头线圈的电阻R g 称为表头内阻。
表头能通过的电流很小,要将它改装成能测量大电流的电表,必须扩大它的量程,方法是在表头两端并联一分流电阻
R S ,如图4-2-1。
这样就能使表头不能承受的那部分电流流经分流电阻
R S ,而表头的电流仍在原来许可的范围之内。
设表头改装后的量程为I ,由欧姆定律得
g g S
g R I R I I 1g g g g
g S I I
R I I R I R (4-2-1)
式中I /I g 表示改装后电流表扩大量程的倍数,可用
n 表示,则有
1n R R g S 可见,将表头的量程扩大n 倍,只要在该表头上并联一个阻值为
R g /(n -1)的分流电阻R S 即
可。
在电流计上并联不同阻值的分流电阻,便可制成多量程的安培表,如图4-2-2所示。
图4-2-1 R g I-I g I g
I
R S
G G I g R g R 2
图4-2-2R 1I 1I 2。
电表的改装和校准
实验6.16 电表的改装和校准1. 实验目的(1) 掌握改装电流表和电压表的原理和方法; (2) 学会校准电流表和电压表。
2. 实验仪器微安表(量程100μA)二个,毫安表(量程15mA),伏特表(量程15V),ZX21型旋转式电阻箱,滑线变阻器(0~100Ω),直流稳压电源(0~15V),单刀双掷开关各一个。
3. 实验原理在实验工作中,我们往往要用不同量程的电流表或电压表来测量大小悬殊的电流或电压。
例如从几微安到几十安,从几毫伏到几千伏。
但电表厂一般只制造若干规格的微安表和毫安表(通常称为表头),我们可以根据实际需要,用并联分流电阻或串联分压电阻的方法,把它们改装成不同量程的电流表和电压表。
(1) 扩大微安表的量程若要扩大微安表(或毫安表)的量程,只要在微安表两端并联一个低电阻R s ,(称为分流电阻)即可,如图 6.16-1所示。
由于并联了分流电阻R s ,大部分电流将从R s 流过,这样由分流电阻R s 和表头组成的整体就可以测量较大的电流了。
设微安表的量程I g ,内阻为R g ,若要把它的量程扩大为I 0 ,分流电阻R s 应当多大?当AB 间的电流为I 0时,流过微安表的电流为I g (这时微安表的指针刚好指到满刻度),流过R s 的电流I s = I 0 - I g ,由于并联电路两端电压相等,故0()g s g g I I R I R -= 0g g s gI R R I I ∴=- (1)通常取I 0= 10I g ,100I g ,… ,故分流电阻R s 一般为R g / 9 ,R g / 99 ,… 。
即:要把表头的量程扩大m 倍,分流电阻应取 1g s R R m =-(2) 把微安表改装成电压表若要把微安表改装成电压表,只要用一个高电阻R m (称为分压电阻)与原微安表串联即可,如图6.16-2所示。
由于串联了分压电阻R m ,总电压的大部分降在R m 上,这样由分压电阻R m 和表头组成的整体就可以测量较大的电压了。
电表改装与校准
实验十电表改装与校准【实验目的】1、测量表头内阻Rg及满度电流Ig2、掌握将100μA表头改成较大量程的电流表和电压表的方法3、设计一个R中=10KΩ的欧姆表,要求E在1.35~1.6V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【实验仪器】FB308型电表改装与校准实验仪1台,附专用连接线等。
【实验原理】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,就必须进行该装,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。
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,使线圈转动并带动指针偏通过线圈时,载流线圈在磁场中就产生一磁力矩M磁转。
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。
一、测量量程Ig、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.半电流法(也称中值法)。
测量原理图见图10-1。
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内阻。
2、代替法。
测量原理图见图10-2。
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。
替代法是一种运用很广的测量方法,具有较高的测量准确度。
电表改装与校准实验
R2=Rg/(n-1)
扩 流 后 的 电 流 表 原 理 图
3、改装为电压表
给表头串联一个阻值适当的电阻RM,如下图所示,使表头上不能 承受的那部分电压降落在电阻RM上。这种由表头和串联电阻RM组 成的整体就是电压表,串联的电阻RM叫做扩程电阻。选取不同大 小的RM,就可以得到不同量程的电压表。扩程电阻值为:
律来进行测定?能否用电桥来进行测定而又保证通过
电流计的电流不超过Ig?
校准电流表时发现改装表的读数相对于校准表的读数
偏高,试问要达到校准表的数值,改装表的分流电阻 应调大还是调小?
校准电压表时发现改装表的读数相对于校准表的读数
偏低,试问要达到校准表的数值,改装表的分压电阻 应调大还是调小?
再见!
图 1
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(标准表读数)亦保 持不变,则电阻箱的电阻 值即为被测电流计内阻。 替代法是一种运用很广的 测量方法,具有较高的测 量准确度。
图
2
2、装为大量程电流表
根据电阻并联规律可知,如果在表头两端并联上一个阻值适当 的电阻R2,如下图所示,可使表头不能承受的那部分电流从R2上 分流通过。这种由表头和并联电阻R2组成的整体(图中虚线框住
大学物理实验
电表改装与校准实验
【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。 3、用标准表校准电流表和电压表,画校准曲 线,并分析校准曲线。 4、学会校准电流表和电压表的方法。
【实验仪器】
TKDG-I型电表改装与校准实验仪
1电表的改装与校准
图3-4-2 改装电压表原理图实验4 电表的改装与校准电流计表头一般只能测量µA 级电流和mV 级电压,若要用它来测量较大的电流和电压,就必须用改装来扩大其量程。
磁电式系列多量程表都是用这种方法实现的。
电表改装的原理在实际中应用非常广泛。
一. 实验目的1. 掌握一种测定电流表表头内阻的方法。
2. 学会将微安表表头改装成电流表和电压表。
3. 了解欧姆表的测量原理和刻度方法。
二. 实验仪器磁电式微安表头、标准电流表、标准电压表、滑线变阻器、电阻箱、电池、开关(单刀单掷和双掷)和导线等。
三. 实验原理1. 将微安表改装成毫安表用于改装的μA 表,习惯上称为“表头”。
使表针偏转到满刻度所需要的电流I g 称表头的(电流)量程,I g 越小,表头的灵敏度就越高。
表头内线圈的电阻R g 称为表头的内阻。
表头的内阻R g 一般很小,欲用该表头测量超过其量程的电流,就必须扩大它的量程。
扩大量程的方法是在表头上并联一个分流电阻R s (如图3-4-1所示)。
使超量程部分的电流从分流电阻R s 上流过,而表头仍保持原来允许流过的最大电流I g 。
图中虚线框内由表头和R s 组成的整体就是改装后的电流表。
设表头改装后的量程为I ,根据欧姆定律得:gg s g R I R I I =-)( (3-4-1)g gg s I I R I R -=(3-4-2)若:gnI I = 则:1-=n R R gs(3-4-3)当表头的参量I g 和R g 确定后,根据所要扩大量程的倍数n ,就可以计算出需要并联的分流电阻R s ,实现电流表的扩程。
如欲将微安表的量程扩大n 倍,只需在表头上并联一个电阻值为1-n R g的分流电阻R s 即可。
2. 将微安表改装成伏特表微安表的电压量程为I g R g 是电压量程I g R g 串联一个分压电阻H R (如图3-4-2所示)压加在分压电阻H R I g R g 。
设表头的量程为I g ,内阻为R g ,欲改成的电压表的量程为V ,由欧姆定律得:VR R I H g g =+)( (3-4-4)可得:g gH R I VR -=(3-4-5)可见,要将量程为I g 的表头改装成量程为V 的电压表,须在表头上串联一个阻值为HR 的附加电阻。