电表的改装与校准实验报告
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实 验 报 告
实验名称 姓 名 班 级 物电
（3）以被校表的指示值 Ixi 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。 实验时间 2011 年 12 月 5 日 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。
校正电流表的电路
【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。
【实验原理】
1、 微安表改装成电流表
微安表并联分流电阻 R p ， 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 I g 。 并联分流电阻大小
Rp Ig I Ig Rg
I x I s I x
表 3 电压表改装与校准仪器参数（U0=2.58V） 满度电流 I g （ A ） 扩程电压 U （ V ） 100 图 2 电压表改装 1 电流计内阻 R g （ ） 1896 Rs 理论值 8104 Rs 实际值 8504
电表的改装与校准
学 号 指导教师 报告批改教师
实验报告成绩
【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。
【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 I g （ A ） 扩程电流 I （ mA ） 100 5 电流计内阻 R g （ ） 1896 RP 理论值 38．7 RP 实际值 37．7
+
改 装 表
+
E R g RW R3 R x
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，Rx 越大，电流 I 越小。 短路 a、b 两端，即 Rx=0 时， I 当 Rx=Rg+RW+R3 时， I 电阻，显然 R 中= Rg+RW+R3。
ΔI i
0.1 100% 2% 5.0 0.09 100% 9% 1.0
δ
0
校准曲线
Ixi
【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？
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Ix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~Ixi，ΔUi~Uxi。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，Rx 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 RX=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 Rx 后，电路中的电流为 I
E I g ，这时指针满偏。 Rg RW R3
E 1 Ig ，这时指针在表头的中间位置，对应的阻值为中值 Rg RW R 3 RX 2
当 Rx=∞（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。
2、微安表改装成电压表 微安表串联分压电阻 R s ， 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 I g R g 。 串联分压电阻大小
Rs U Ug Ig U Rg Ig
表 4 电压表校正数据记录（V） ： 被校表读数 U x 标准表读数 U s 1.00 1.00 0 0.90 0.92 0.02 0.80 0.82 0.02 0.70 0.73 0.03 0.60 0.61 0.01 0.50 0.59 0.09 0.40 0.41 0.01 0.30 0.32 0.02 0.20 0.22 0.01 0.10 0.11 0.01
3、 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。
最大绝对误差 标定误差 100% 量程
U x U s U x
【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。 改装电流表的标称误差= 改装电压表的标ห้องสมุดไป่ตู้误差=
【实验仪器】
DH4508 型电表改装与校准试验仪、ZX21 电阻箱
表 2 电流表校正数据记录(mA)： 图 1 电流表改装 被校表读数 I x 标准表读数 I s 5.00 5.00 0 4.50 4.60 0.10 4.00 4.00 0 3.50 3.58 0.08 3.00 3.05 0.05 2.50 2.60 0.10 2.00 2.10 0.10 1.50 1.60 0.10 1.00 1.08 0.08 0.50 0.58 0.08
实验名称 姓 名 班 级 物电
（3）以被校表的指示值 Ixi 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。 实验时间 2011 年 12 月 5 日 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。
校正电流表的电路
【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。
【实验原理】
1、 微安表改装成电流表
微安表并联分流电阻 R p ， 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 I g 。 并联分流电阻大小
Rp Ig I Ig Rg
I x I s I x
表 3 电压表改装与校准仪器参数（U0=2.58V） 满度电流 I g （ A ） 扩程电压 U （ V ） 100 图 2 电压表改装 1 电流计内阻 R g （ ） 1896 Rs 理论值 8104 Rs 实际值 8504
电表的改装与校准
学 号 指导教师 报告批改教师
实验报告成绩
【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。
【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 I g （ A ） 扩程电流 I （ mA ） 100 5 电流计内阻 R g （ ） 1896 RP 理论值 38．7 RP 实际值 37．7
+
改 装 表
+
E R g RW R3 R x
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，Rx 越大，电流 I 越小。 短路 a、b 两端，即 Rx=0 时， I 当 Rx=Rg+RW+R3 时， I 电阻，显然 R 中= Rg+RW+R3。
ΔI i
0.1 100% 2% 5.0 0.09 100% 9% 1.0
δ
0
校准曲线
Ixi
【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？
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Ix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~Ixi，ΔUi~Uxi。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，Rx 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 RX=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 Rx 后，电路中的电流为 I
E I g ，这时指针满偏。 Rg RW R3
E 1 Ig ，这时指针在表头的中间位置，对应的阻值为中值 Rg RW R 3 RX 2
当 Rx=∞（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。
2、微安表改装成电压表 微安表串联分压电阻 R s ， 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 I g R g 。 串联分压电阻大小
Rs U Ug Ig U Rg Ig
表 4 电压表校正数据记录（V） ： 被校表读数 U x 标准表读数 U s 1.00 1.00 0 0.90 0.92 0.02 0.80 0.82 0.02 0.70 0.73 0.03 0.60 0.61 0.01 0.50 0.59 0.09 0.40 0.41 0.01 0.30 0.32 0.02 0.20 0.22 0.01 0.10 0.11 0.01
3、 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。
最大绝对误差 标定误差 100% 量程
U x U s U x
【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。 改装电流表的标称误差= 改装电压表的标ห้องสมุดไป่ตู้误差=
【实验仪器】
DH4508 型电表改装与校准试验仪、ZX21 电阻箱
表 2 电流表校正数据记录(mA)： 图 1 电流表改装 被校表读数 I x 标准表读数 I s 5.00 5.00 0 4.50 4.60 0.10 4.00 4.00 0 3.50 3.58 0.08 3.00 3.05 0.05 2.50 2.60 0.10 2.00 2.10 0.10 1.50 1.60 0.10 1.00 1.08 0.08 0.50 0.58 0.08