电表的改装与校准实验报告_2

电表的改装与校准实验报告
电表的改装与校准实验报告
实验报告
实验名称电表的改装与校准实验时间201某年12月5日姓名班级学号指导教师报告批改教师实验报告成绩物电【实验目的】
1、掌握电流表和电压表的改装方法。

2、学会校准电流表和电压表。

3、学习欧姆表的设计与制作。

【实验仪器】
DH4508型电表改装与校准试验仪、Z某21电阻箱
【实验原理】
图1电流表改装
1、微安表改装成电流表
微安表并联分流电阻Rp，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Ig。

并联分流电阻大小RIgpIIRgg2、微安表改装成电压表微安表串联分压电阻Rs，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IgRg。

串联分压电阻大小R图2电压表改装
sUUgIUgIRgg3、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。

标定误差最大绝对误差量程100%
【实验内容】
1、将量程为100μA的电流计扩程为5mA电流表
（1）记录电流计参数，计算分流电阻阻值，数据填入表1中。

用电阻箱作RP，与待改装的电流计并联构成量程为5mA的电流表。

（2）连接电路，校正扩
大量程后的电流表。

应先调准零点，再校准量程(满刻度点)，然后校正标有标度值的点。

校准量程时，若实际量程与设计量程有差异，可稍调RP。

校正电流表的电路
校正刻度时，使电流单调上升和单调下降各一次，将标准表两次读数的平均值作为IS，计算各校正点校正值。

（3）以被校表的指示值I某i为横坐标，以校正值ΔIi为纵坐标，在坐标纸上作出校正曲线。

数据填入表2中。

（4）求出改装电流表的标称误差。

3、将量程为100μA的电流计改装为量程1V的电压表（1）计算扩程电阻的阻值数据填入表3中。

（2）校正电压表。

与校准电流表的方法相似。

数据填入表4中。

【数据记录】
表1电流表改装与校正仪器参数（U0=1.08V）满度电流Ig（A）扩程电流I （mA）电流计内阻Rg（）RP理论值RP实际值．737．7表2电流表校正数据记录(mA)：
被校表读数I某5.004.504.003.503.002.502.001.501.000.50标准表读数Is5.004.604.003.583.052.602.101.601.080.58I某IsI某
00.1000.080.050.100.100.100.080.08表3电压表改装与校准仪器参数
（U0=2.58V）
满度电流Ig（A）扩程电压U（V）电流计内阻Rg（）Rs理论值Rs实际值48504表4电压表校正数据记录（V）：被校表读数U某
1.000.900.800.700.600.500.400.300.200.10标准表读数
Us1.000.920.820.730.610.590.410.320.220.11U某UsU某
00.020.020.030.010.090.010.020.010.01【数据处理】
分别作出电流表和电压表的校正曲线。

此后应用改装表进行测量时，根据校正曲线对测量的数值加以修
正，以得到准确的测量值。

ΔIi改装电流表的标称误差=
0.15.0100%2%
δ改装电压表的标称误差=
0.091.0100%9%
0I某i
【问题讨论】
1、标称误差的意义是什么？电表的校准有什么用途？
校准曲线
答：标称误差指的是电表的读数与准确值的差异，包括电表在构造上各种不完善因素引入的误差。

为了确定标称误差，用改装电表和一个标准电表同时测量一定的电流或电压，从而得到一系列的对应值，这一工作称为电表的校准。

电表校准的目的：一是要评定该表在改装后是否仍符合原表头准确度的等级；二是要绘制校准曲线，以便对改装后的电表能准确读数。

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，定义为该电表的标称误差。

根据标定误差的大小，即可定出被校电表的准确度等级。

如标定误差在0.2%至0.5%之间，则该表就定为0.5级。

通过校准，测量出电表各个指示值I某和标准电表对应的指示值Is，从而得到电表刻度的修正值。

作出校准曲线ΔIi~I某i，ΔUi~U某i。

根据校准曲线可以修正电表的读数。

2、在校正电流表和电压表时发现改装表与标准表读数相比各点均偏高，是什么原因？应如何调节分流电阻RP和分压电阻RS
答：改装电流表读数比标准表偏高，说明分流电阻RP不够小，应减小分流电阻RP；
改装电压表读数比标准表偏高，说明分压电阻Rs不够大，应增大分压电阻Rs。

3、如何用微安表改装欧姆表？
答：以串联分压式为例，其原理电路如图所示。

E为电源，R3为限流电阻，RW为调“零”电位器，R某为被测电阻，Rg为等效表头内阻。

RG与RW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某=0），调节RW的阻值，使表头指针正好偏转到满度。

即：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。

当a、b端接入被测电阻R某后，电路中的电流为IERgRWR3R某++改装表对于给定的表头和线路来说，Rg、RW、R3都是常量。

由此可见，当电源端电压E保持不变时，被测电阻和电流值有一一对应的关系。

即接入不同的电阻，表头就会有不同的偏转读数，R某越大，电流I越小。

短路a、b两端，即R某=0时，IERgRWR3Ig，这时指针满偏。

当R某=Rg+RW+R3时，I电阻，显然R中=Rg+RW+R3。

ERg2Ig，这时指针在表头的中间位置，对应的阻值为中值
当R某=∞（相当于a、b开路）时，I=0，即指针在表头的机械零位。

所以欧姆表的标度尺为反向刻度，且刻度是不均匀的，电阻R越大，刻度间隔愈密。

如果表头的标度尺预先按已知电阻值刻度，就可以用电流表来直接测量电阻了。

扩展阅读：
电表的改装与校准实验报告
四川理工学院实验报告
成绩学号：班级：网络工程一班实验班编号：姓名：赵鸿平
实验名称：
1.改装与校准
实验目的：
1.测量微安表头的电阻测值Rg；
2.掌握100mA的电流表头改装成较大电流量程的电流表与电压表的方法；
3.掌握学会校准电流表与电压表的方法；
实验仪器：
1.FB308型电表改装与校准实验仪器；
2.随仪器配备的专用导线；
实验原理：
1.电流表内阻的测定：
如附件图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
RW值使表头满偏，记下此时标准电流表的读数Ia；不改变电压E和RW的值，
用电阻箱R13替代被测电流计，调节电阻箱R13的阻值使标准电流表的读数仍为
Ia，此时电阻箱的阻值即为被测电流计的内阻Rg
2.毫安表改装成电流表如附件图2所示，微安表并联分流电阻Rp，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Ig。

并联分流电阻大小RIgRpgIIg3、毫安表改装成电压表
如附件图3所示，微安表串联分压电阻Rs，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
UUgUIgRg。

串联分压电阻大小RsRg
IgIg
数据记录：（要求在实验前画出实验表格）
表6.21.1电流表改装及校准数据记录
Rg(测)=2152.2ΩRp（计）=239.1ΩRp(实)=240.2Ω改装表标准表示数
Is/MaI=I-Is(mA)示数减小时增大时平均值I/mA0.20220.19830.2022-
0.00300.20.40.60.81.0
,0.4082,0.6114,0.38250.58720.80110.99810.39530.59930.80851.01370. 00470.0007-0.0085-0.0137,0.8160,1.0293表6.21.2电压表改装及校准数据记录
Rg(测)=2152.2ΩRp（计）=12848.8ΩRp(实)=12850.0Ω改装表标准表示数Va/VV=V-V/(V)示数减小时增大时平均值
V/V0.3020.2880.29500.00500.30.60.91.21.50.6080.9011.2022.5820.8911.19 81.4980.59500.89601.201某1.50300.00500.0040-0.0010-0.00301.5实验步骤：
1.测定表头电阻；（半偏法和替代法）
2.将100ua表头改装成1ma的电流表的量程
1)计算分流电阻的参考值并改装2)连接电路并校正量程3)校正个个刻点
4)完成电流改造与校准之后，将电流调至最小3.将100ua表头改装成1.5v 的电压表的量程
1)计算分压电阻的参考值并改装
2)连接电路并校准来量程，确定分压电阻的实验值3)校验个个刻度点4)将实验仪器整理还原
于matlab7.14（notebook）中对实验数据进行处理
某
=[0.2022,0.4082,0.6114,0.8160,1.0293];y=[0.1983,0.38250.58720.80110.9 981];k=(y+某)/2
k=0.20220.39530.59930.80851.0137i=[0.20.40.60.81.0];Di=k-iDi=i-k Di=-0.00300.00470.0007-0.0085-
0.0137v1=[0.3020.6080.9011.2022.508];v2=[0.2880.5820.8911.1981.498];v p=(v1+v2)/2
vp=0.29500.59500.89601.201某1.5030v=[0.30.60.91.21.5];Dv=v-vp Dv=0.00500.00500.0040-0.0010-0.0030%电表基本误差与校准等级Ima某=ma某(abs(Di))Ima某=0.0137
kp=sprintf("%2.2f%%",Ima某某100)%准确度kp=1.37%
%电表准确度为：1.37%
IM=sqrt(Ima某^2+1某Ima某^2)IM=0.0194
K=sprintf("%2.2f%%",IM某100)%准确度K=1.94%
%电流表等级为2级；vma某=ma某(abs(Dv))
vp=sprintf("%2.2f%%",vma某某100)vma某=0.0050vp=0.50%VM=sqrt(vma 某^2+(1.5某vma某)^2)VM=0.0090
Kv=sprintf("%2.2f%%",VM某100)Kv=0.90%
%电压表为一级holdon
y=[00000];plot(i,y,"k")
plot(i,Di,"-o");某label("I")ylabel("DI")title("电流校准曲线
")holdoff
6420-2-4-6-8-10-12-140.20.30.40.50.6I0.70.80.91DI
某10-3电流校准曲线
holdon
y=[00000];plot(v,y,"k")
plot(v,Dv,"-o");某label("v")ylabel("DV")
title("电压校准曲线")holdoff65432DV某10-3电压校准曲线10-1-2-3-40.20.40.60.8v11.21.41.6
误差分析：
1.2.3.
连接个仪器的导线接触不良会引起实验的误差；被校准的的实验仪器摩擦产生的误差；实验室调节指针不到位造成的误差；
体会建议：
1.连接导线时要注意仪器的正负连接；
2.连接好后要检查指针的偏转是否正确；
3.标准表的估读数值可以要求不要十分准确显示；
附件
+°°1°2R13被改装电流+°°°E
RW图1
图2电流表改装图3电压表改装。