电表的改装和校准

实验一.电表的改装和校准

一.实验目的（学习重点

1.掌握由电流计改装的电流表及电压表的原理和方法

2.掌握电表的校准方法

3.进一步熟悉滑线变阻器的两种用法 二.实验仪器

100uA 表头 10mA 电流表 10V 电压表 1750Ω 0.3A 滑线变阻器 T2381-1-2型电阻箱 Wy5-302-4型稳压电源 导线若干 三.实验原理 1.表头改装为电流表

由上次所述，若将100uA →10m A ，应并联多大的电阻呢？见图2-1

图中I 考虑为10m A ，Rs 为分流电阻，Ig 为表头电流（50uA ） ∵表头与Rs 并联则有：

Rs Ig I IgRg )(-= ⇒

Rg Ig I Ig

Rs -= （1）

由（1）表头参数（Ig ，Rg ）已知，改装量程I 确定（40mA ），

则Rs 可求

Rg n Rg Ig

I Rg Ig I Ig Rs 11

11-=-===

（2） （Ig I n =

为扩大倍数）

找一由（2）式所求数值的电阻（实际用电阻箱代替），与表

头并联即成为10mA 电流表，需注意此时表头刻度盘应扩大n 倍进行读数。 2.表头改装为电压表

表头虽为微安表，但也可反映电压，因共有内阻，由上可得所述，若将100uA →10v ，应串联多大的电阻R H 呢，见图2-2

考虑表头指针偏转角度时，所串R H 恰好使改装电表两端电压V 为10伏，则 因R H 与表头串联，故有：

)R (H +=Rg Ig V （3）

Rg Ig

V

R H -=

（4） 由（4）式，当表头参数（Ig ，Rg ）已知，改装的电压表量程V 确定，则H R 可求，Ig ，Rg 确定后（即表头给定），

H R 仅改装表量程V 决定，反过来，H R 不同，量程V 就不

同，实验根据给定的表头及改装表的量程（10V ）由（4）式求出H R 的数值，找一该数值的电阻，（实际用电阻箱代替）与表头串联即为10V 电压表，需注意，此时表的刻度盘的每一电流刻度应乘以（+Rg H R ），即换算成电压来进行读数（为什么，请同学们思考）。 3.电表的校准

上述改装，中学已接触过，在实验与中学区别在于校准，

未校准的改装表是无法使用的，知道其误差范围（准确度等级），理论计算是否与实际结果相合呢？换句话，如何知道

改装表是否妇科计算要求呢？这是在试验中要解决的重点

问题，改装表一般通过理论计算都不可能定义符合的设计要求，原因一是表头本身还含误差（轴承摩擦，附加误差），

二是表头参数Rg不能准确测定并受外界因素影响等，因此，

必须极准。

校准方法：比较法，将改装表与一量程相同的标准电表

同时测量同意个电流（或电压）进行比较

校准步骤：（1）校准量程，（2）校准刻度（3）画校准

曲钱

以（1）电流表的校准为例，说明校准过程，电流表校准电

路如图

图中R为保护电阻取值1000Ω（用电阻箱）标

准表量程10mA，与改装标量程相同

步骤：接好电路，开电源，调C至标准表零度，

校正电流表的电路改装表若不在零度，调Rs使之到零度，（超过零

度调小Rs，否则调大Rs），此即为校准刻度，此时Rs实与Rs

理不等（说明理论与实际有误差）

而改装表每一刻度都可能与标准表有误差，选代表点进行校

准（如4. 6. 8mA），方法：调C是标准表分别达到Is=4. 6.

8mA，读改装表相应读数Ix（换算后），一般不等，其差值

Ix Is Ix -=∆，既是刻度误差（注意，此时不能再调Rs ），

只将上诉数据记录下来。

然后以Ix ∆为纵轴，Ix 为横轴，在坐标图上将它记录数据标注在图上，将相邻的两点用直线连起来，即成为校准曲线，如图

注意，标注刻度时，由于电流偏热效应，电流应该从小到大，从大到小各进行一次，（考虑内阻Rg 受温度影响），而

后各数据求平【如)(2

1

21Is Is Is +=】

电压表的校准过程与电流表校准相同，仿照进行，不在重复。

电压表极准电路如图2-5，图中标注表为5V 量程，表头值为50uA ，该电路图是一分压电路

4.实验准备数据：

Rs=8.7~9.8Ω实

Rs=8.6~9.7ΩRg=860~970

R=99030~99140Ω

n=200 H

R=1.04×510~1.06×510

H

实

5.实验记录表格

6.电表的改装和校准，实验步骤和要求

一.电流表的改装和校准

1.根据给定的表头量程Ig（100uA）和内阻Rg及所要改装的电流表量程I（10mA），用公式算出所需要并联的分流电阻Rs的理论值，并从电阻箱上取理论值与表头并联成电流表。

2.接电流表校准电流接好线路R取1000Ω，电流表电压取10伏，打开电流调滑线变阻器使标准表达到零度，若改装表不在零度，则调Rs使之到达，记录此时的Rs实验值。

3.条滑线变阻器，使标准表都市Is分别达到

4. 6. 8mA，记录

∆。此时改装表相应读数Ix，并按公式求出各相应误差Ix

为纵轴，Ix为横轴，根据研究记录的数据作出电流4.以Ix

表校准曲线。

二.电压表的改装和校准

1.根据给定的表头量程Ig（100uA）和内阻Rg以及所要的改装的电压表量程（10V），用哪个以计算出所需串联的电阻

R的理论值，并从电阻箱上取出出数值与表头串联构成电H

压表。

2.按照电压表校准电路接好线路，仿照电流校准步骤进行电压表的校准，并作出电压表的校准曲线。