大学物理：电表的改装及校准

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实验十-电表改装与校准_(2)

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2.改装毫安表为10mA电流表
方法：如图3所示，在表头上并联一个分流电阻R2 。这样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（图中虚线框住的部分）就是改装后的电流表。
设表头改装后的量程为I，根据欧姆定律得到
（I-Ig) R2=IgRg
۩ 大学物理实验
实验二电表改装与校准
物理实验室
目录
1、实验目的 2、实验仪器 3、实验原理 4、实验内容 5、思考题 6、 HLD-ARC-II型电表改装与校准实验仪使用说明
一、实验目的
1.学习测量微安表（表头）的量程和内阻
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.学会校准电流表和电压表的方法
14
四、实验内容
1.当被测电流计接在电路中时，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R12（注：接线方法见附录仪器说明）替代被测电流计，调节电阻箱R12阻值使标准电流表的读数仍然为Ia，此时电阻箱R3的阻值即为被测电流计的内阻 Rg= Ω。
图5
23
⑶ 取电阻箱的电阻为一组特定的数值Rxi，读出相应的偏转格数di，将数据记录在表3。
表3
Rxi （Ω）
0
300 375 500 750 1500 3000 4500 6000 7500
1/5R中 1/4R中 1/3R中 1/2R中 R中 2R中 3R中 4R中 5R中
∞
偏转格数（di）
RW
若I=nIg，则

大学物理试验改装电表

整。
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。

电表改装与校准实验报告

电表改装与校准实验报告1. 引言电表是测量电能消耗的重要仪器，在电力系统中起到了至关重要的作用。

然而，由于设备老化、使用不当等原因，电表的准确性可能会受到影响。

因此，对电表进行改装与校准是必要的。

本实验旨在通过改装电表，并对其进行校准，提高电表的准确性。

2. 改装电表2.1 选取适当的电表在改装电表之前，我们需要选择合适的电表。

根据实验要求，我们选择了一款具备高精度、稳定性好的电表进行改装。

2.2 电表改装步骤1.打开电表外壳：使用螺丝刀拧开电表外壳上的螺丝。

2.识别电表内部结构：了解电表内部结构，确定需要改装的部分。

3.拆卸原有元件：将需要改装的元件进行拆卸，如电流互感器、电压互感器等。

4.安装改装元件：根据实验需求，选取合适的改装元件进行安装。

5.连接电线：将改装元件与电表内部电路进行适当的连接。

6.固定改装元件：使用螺丝将改装元件固定在电表内部。

7.关闭电表外壳：将电表外壳盖好，并拧紧螺丝。

3. 电表校准实验3.1 实验前准备在进行电表校准实验之前，我们需要做一些准备工作：1.确保实验室环境稳定，温度、湿度等因素不会对实验结果产生影响。

2.准备标准电源及标准电表：我们需要一台高精度的标准电源和一个经过准确校准的标准电表作为参考。

3.配置测试电路：根据实验需求配置相应的测试电路，包括电压源、电流源等。

3.2 校准步骤1.连接电路：根据实验需要，将待校准的电表与标准电源、标准电表以及测试电路连接起来。

2.校准电流测量：通过调节标准电源的输出，使电流在不同量级下均匀变化，记录待校准电表和标准电表的测量值，并进行比较。

3.校准电压测量：通过调节标准电源的输出，使电压在不同量级下均匀变化，记录待校准电表和标准电表的测量值，并进行比较。

4.校准功率测量：通过调节标准电源的输出，使功率在不同量级下均匀变化，记录待校准电表和标准电表的测量值，并进行比较。

5.校准能量测量：通过长时间稳定供电，记录待校准电表和标准电表的能量计量值，并进行比较。

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。

【实用】电表改装与校准实验PPT文档

图2
2、改装为大量程电流表
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
的部分)就是改装后的电流表。如需将量程扩大n倍，则不难得出 R2=Rg/(n-1)
扩流后的电流表原理图
大学物理实验
电表改装与校准实验
物电学院普物教研室
【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。
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】
1、DH4508型电表改装与校准实验仪 2、ZX21电阻箱(可选用)
好1、的D欧H4姆50表8型测电未小表知改电的装阻R与。M校，准就实验可仪以得到不同量程的电压表。扩程电阻值为：
再用十进位电阻箱与电
2、改装为大量程电流表 1、DH4508型电表改装与校准实验仪持不变，则电阻箱的电阻
RM U Rg Ig
值即为被测电流计内阻。
的电流(标准表读数)亦保扩
持不变，则电阻箱的电阻程
【实验原理】
1、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
测内阻Rg 常用方法
半电流法或中值法
替代法
半电流法
表读数(总电流强度)仍
2持、不Z变X2，1电则阻电箱阻(箱可的选电用阻)测量原理图见图1。持电不流变计，的则电电流阻不箱超的过电I当g?阻被测电流计接在电路 3、将一个量程为1mA中的表时头改，装使成量电程的流电计压表满。偏， 1值、即测为量被表测头电内流阻计及内满阻再度。电用流。十进位电阻箱与电且2、改改变装电为阻大值量，程当电电流路流表中计并联作为分流电阻当被测电流计接在电路，改变电阻值即改变分再成用的十整进体位就电是阻电箱压与表电，流串程联的度电阻，RM当叫做量电程到阻的R中电M压，间表如。下值图，所示且，使标表准头上不能然这时分流电阻值就等表读数(总电流强度)仍中于时电，流使计电的流内计阻满。偏，保持不变，可通过调电

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。

电表改装与校准实验

的部分)就是改装后的电流表。如需将量程扩大n倍，则不难得出
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

电表的改装与校准实验总结

电表的改装与校准实验总结引言电表是用来测量电流、电压和功率等电力参数的仪器。

随着科技的进步和电力需求的增加，对电表的精度和功能要求也越来越高。

为了满足特定的需求，人们常常需要对电表进行改装和校准。

本文将总结电表的改装与校准的实验过程和结果，并进行讨论。

1. 改装实验1.1 改装目的改装电表是为了满足特定需求，例如提高精度、加入通信功能或改变显示方式等。

本次改装实验的目的是将电表从模拟式变为数字式，以提高测量精度和方便数据记录。

1.2 改装过程首先，我们打开电表的外壳，拆下原有的模拟测量电路。

然后，我们设计并安装了新的数字测量电路，包括A/D转换器和微控制器等元件。

接下来，我们编写了相应的软件程序，以实现电压、电流和功率的数字转换和显示。

最后，我们将改装后的电表进行测试，检查其测量精度和功能是否正常。

1.3 改装结果经过改装，电表的测量精度得到了显著提高。

与模拟式电表相比，数字式电表的测量误差减小了约30%。

此外，由于引入了微控制器，数字式电表还具有了数据记录和通信功能，方便了数据的采集和传输。

2. 校准实验2.1 校准目的由于电表的测量精度与时间和环境条件等因素有关，经过一段时间的使用，电表的测量误差会逐渐增大。

为了保证测量结果的准确性，需要对电表进行定期校准。

本次校准实验的目的是检查并调整电表的测量误差，使其符合国际标准要求。

2.2 校准过程首先，我们准备了标准电源和标准电流表，用于提供准确的电压和电流输入。

然后，我们按照国际标准的要求，将标准电压和电流依次接入到电表的输入端口，并记录电表的测量值。

根据标准测量设备的测量结果，我们计算出电表的测量误差。

最后，我们对电表的测量误差进行调整，使其尽量接近零误差。

2.3 校准结果经过校准，电表的测量误差得到了显著改善。

校准前，电表的测量误差在±0.5%范围内；校准后，电表的测量误差在±0.2%范围内。

校准后的电表符合国际标准要求，可以准确地测量电流、电压和功率等电力参数。

电表改装及校准实验报告

电表改装及校准实验报告一、实验目的本实验的目的是通过电表改装及校准，了解电表的工作原理与构造，理解各种电表的主要参数，掌握电表的读数方法，以及能够进行电表的校准并验证测量误差是否在规定范围内。

二、实验仪器与设备1. 实验电表：万用电表、电动脉冲表。

2. 实验电源：数字稳压电源、直流电源。

3. 改装实验装置：金属杆、焊接设备、细铜线、桥臂、电流表等。

4. 校准实验装置：电阻箱、数字电压表、接线板、开关、电位器等。

5. 电线、电缆等连接线。

三、实验原理1. 电表的工作原理与构造电表是测量电量和电能的仪表。

根据其工作原理和构造，电表主要分为磁动力式电表、电磁式电表、静电式电表、电容式电表、感应电能表等几种类型。

其中，磁动力式电表通过电路内的线圈内通电产生的磁场，推动电流表的指针运动，从而完成电流的测量以及电量的计算；电磁式电表则是利用磁场互作用力来引导其工作，其内部通过磁极定向、弹簧连接以及线圈直接参与电路等构成一个简单的电磁系统。

2. 电表的主要参数电表的主要参数包括电流量程、电压量程、电动力学误差、精度等，其中电流量程和电压量程也是电表产品配置时的一大关键要素。

3. 电表的读数方法电表的读数方法主要是根据电流表的刻度读数，量程的倍数和小数位数并加以计算，从而得出电流、电压或者电量值等。

4. 电表的校准方法对于电表日常维护来说，常需要进行电表的校准。

电表校准的方法有很多种，常见的校准方法是通过电路中加入标准电源，分别记录标准电源所测量出的电量和电表所测量出的电量，并计算误差，在误差范围之内即可确认电表的准确度。

四、实验内容1. 由于实验电表测量值的准确度不高，需要对电表进行改装。

2. 根据所需改装电表的型号、电流量程和电压量程，选择合适的材料和工具，设计改装电表的电路和装置。

在电流表中间穿孔压进一枚金属杆，再在金属杆间焊接一根细铜线形成桥臂。

3. 连接改装后的电流表和数字稳压电源，确保电路正常工作。

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。

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。

电表的改装——实验报告

电表的改装——实验报告电表的改装——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11月6日姓名班级学号指导教师报告批改教师实验报告成绩物理0511【实验目的】1、掌握将微安表改装成较大量程电流表和电压表的原理和方法。

2、学会校正电流表和电压表的方法。

【实验原理】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图1电流表改装流过，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RIgIRpIgg2、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RUUgU图2电压表改装sIgIRgg3、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%【实验仪器】稳压电源、微安表头（100A）、毫安表（0~7.5mA）、电压表(1~1.5V)、滑线变阻器(100Ω)、电阻箱(0~99999.9Ω).【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。

校正电流表的电路校准量程时，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。

（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。

2.20 电表的改装与校准

2.20 电表的改装与校准在实验中经常使用磁电式仪表来测量电压和电流，其测量机构称为表头，它只允许通过微安数量级的电流，实际上满足不了需要，可根据分流或分压原理，将表头并联或串联一个适当大小的电阻，即可改装成所需量程的电流表或电压表。

万用表的原理就是对微安表头进行多量程改装而来，它在电路的测量和故障检测中有广泛的应用。

【实验目的】(1) 学会用实验法测定电流表内阻。

(2) 掌握电表扩程和校准的方法。

当电流通过线圈时，载流线圈在磁场中就产生一磁力矩M ，它使线圈转动，从而带动指针偏转。

线圈偏转角度的大小与通过的电流大小成正比，所以可由指针的偏转直接指示出电流值。

表头的改装需要知道两个重要的参数：I ｇ（表头电流的量程）和R g （表头的内阻）。

表头的量程可从表盘上看出来，而表头的内阻则需要实际测量。

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n 倍，分流电阻应取 1g s R R n =-图1 单量程电流表扩程示意图s 图2 单量程电压表扩程示意图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2所示。

大学物理设计性实验-多用电表的改装与调试

⼤学物理设计性实验-多⽤电表的改装与调试多⽤电表的改装与调试【实验⽬的】1、学习替代法测量微安表的内阻。

2、学习将微安表改装成较⼤量程电流表和电压表的原理和⽅法。

3、熟悉电流表、电压表的构造原理，学会改装并校准电流表、电压表的原理和⽅法。

【实验仪器】直流稳压电压（约6V ），交流电源（约15V ），数字多⽤表，1.5V ⼲电池（欧姆表专⽤），六位电阻箱，滑线变阻器，标准直流电流表，标准直流电压表，µA 表头【实验原理】1．表头的主要参数的测定表头的主要参数：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 ，也称表头的满偏电流。

表头的内阻g R 是偏转线圈的直流电阻。

电表的内阻是电表两端的电阻。

替代法：测量电路如1-b 所⽰，将2K 置于1处，调节W R 使表头满偏（或在某⼀较⼤⽰值处），记下此时标准表的读数g I ；将2K 置于2处，调节2R 使标准表的读数仍为g I ，则2R R g =。

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。

(⼀)改装微安表为电流表⽤来改装的微安表习惯上称为“表头”.表头有两个重要的参量：⼀个是满偏电流I g (⼜称为测量范围上限，当测量范围下限为零时，它就等于量程)；另⼀个是内阻R g .将表头改装为⼤量程的电流表时，应并联⼀个分流电阻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 ，如图6-1所⽰.设改装后的电流表的量程为I ，根据欧姆定律得()g s g g I I R I R -?=?，得()g g s g I R R I I ?=- （6-1）设g I nI =，则1g g g s g gI R R R nI I n ?==-- （6-2）表头的内阻R g 由实验室给出，按照所需电流表的量程I ，由(6-1)式或(6-2)式可算出分流电阻R s 的阻值.(⼆)改装微安表为电压表微安表本⾝只能⽤来测量很低的电压(其量程为I g ·R g ).为了满⾜实际测量的需要，可在微安表上串联⼀个电阻R H (⼜称分压电阻)；使得待测电压⼤部分降落在串联的电阻R H 上，表头上承担的电压最⼤值仍然为I g R g ，如图6-2所⽰.设改装后的电压表量程为U ，由欧姆定律()g g H I R R U ?+=，得H ggU R R I =-（6-3）(三)改装微安表为欧姆表⽤来测量电阻的电表称为欧姆表，其原理如图6-3所⽰.图中E 为⼲电池的电动势，电阻R 0由可变电阻R l 和固定电阻R 2串联组成，固定电阻R 2中包含了电源的内阻， a 、b 为测量电阻时的接线柱，R x 为待测电阻.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 E I R R =+ (6-4)可见，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 之间接⼊电阻R x 时，电路中的电流0g xE I R R R =++ (6-5)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.为此⽤电阻箱代替R x ，当R x =R g +R 0时，电流为满偏电流的⼀半，即I=I g /2，指针指在表头标尺的中⼼，习惯上⽤R i 表⽰R g +R 0,称之为欧姆表的中值电阻.从电阻箱上取R i /2、R i 、2R i 、3R i ……时，记录相应表头指针的位置，就标出了欧姆表的标尺。

电表改装与校准2

I E Rg RW R3 RX
③
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 E I Ig ④ Rg RW R3 这时指针满偏。
11
返回
当Rx=Rg+RW+R3时
E 1 I Ig Rg RW R3 RX 2
⑤
这时指针在表头的中间位置，对应的阻值为中值电阻，显然 R中= Rg+RW+R3。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
1.00
5.00
⑶ 以改装表读数I改为横坐标，示值误差ΔI为纵坐标，在坐标纸上作出电流表的校正曲线，并根据两表最大误差的数值定出改装表的准确度级别。准确度级别%= |ΔImax|/量程
18
3.将一个量程为1mA的表头改装成1.5V量程的电压表 ⑴ 根据式RM= V/Ig－Rg，计算出分压电阻值RM= ，可用R1、R2进行实验。 ⑵ 按图4连接校准电路。用量程为2V的数显电压表作为 Ω
装成不同量程的电流表和电压表。
4
1.表头内阻的测量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的常用方法有： ⑴ 半偏法(中值法)；⑵替代法
5
⑴ 半偏法电路如图1。先断开K，调节电源电压和RW，使表头满偏(即1.00mA)。接通K，反复调节电源电压、电阻箱R2和滑线变阻器RW ，使表头读数为原来读数的一半，标准表读数仍为原值，这时 Rg = R2 。

J 电表改装

实验名称：电表改装与校准学生学号：_______________ 学生姓名：_______________ 学院专业班级：_______________ 上课时间：_______________ 指导教师：_______________ 实验报告成绩：_______________图1 半电流法图2 替代法①半电流法（也称中值法），先电路中接电流计，使电流。

然后用改变电阻值，当电流计指示中间值，且标准表读数，可通过调电源电压和R W来实现，这时分流图3 改装的电流表图4 改装的电压表①改装为电流表。

与表头（电流计）一个小电阻R2，就可将电流计改装成为大量程的电流表（图中虚线框住的部分）。

阻值R2改装后的电流表的量程也就越。

② 改装为电压表。

与表头（电流计）一个大电阻R M（扩程电，就可将电流计改装成为电压表（图4中虚线框住的部分）。

阻值R 大，改装后的电压表的量程也就越。

实验报告成绩单学院：___________专业：___________学号：__________姓名：___________预习（30分）操作（40分）数据处理（20分）其他（10分）总成绩指导教师四、实验思考及自我拓展（课后完成）1. 是否还有别的办法来测定电流计内阻？2、在校准改装的电流表时，如果发现改装表与标准表相比读数偏大,应怎样调节分流电阻？五、实验数据记录（课堂完成）1.按照实验要求测量数据并记录在下面表格中；2.原始实验数据每小组一份，小组各成员签名后由指导教师审核签字；3.原始实验数据不能用铅笔记录，实验数据不能任意涂改，发现错误应重新完成实验。

实验组成员：（1）学号：____________ 姓名：____________（2）学号：____________ 姓名：____________ （3）学号：____________ 姓名：____________指导教师签字：____________⑴ 测内阻，并改装电流表，填写下表：分流电阻R p （Ω）精度等级内阻R g （Ω）满度电流I g （μA ）扩程后量程（mA ）计算值实验值⑵ 改装电流表的校准，并填写下表：标准表等级：量程：改装表等级：量程：标准表读数I s （mA ）改装表I x （mA ）大小小大平均xs x I I I −=δ（mA ）⑵ 改装电压表的校准，并填写下表：标准表等级：量程：改装表等级：量程：标准表读数U s （V ）改装表U x （V ）大小小大平均xs x U U U −=δ（V ）。