电表的改装与校正标准报告

电表的改装与校正

实验目的

1. 掌握数字万用电表的使用方法；

2. 掌握运用串并联电路的欧姆定律将电表进行改装的原理和方法;

3. 学会用比较法对电表进行校正，并能够进行级别判断。

实验原理

1. 将表头改装成多量程电流表:

即 I g R g (I l g )R p

如图1所示，在表头的两端并联小电阻 R p 后串联接入电路，根据

的规律，有 U R U g ，

可推得

l g

(R

g

R P

1)l g

由上式可见：如果 R p 足够小，则图

1中虚线框整个部分可作为电流表来测量大电流。

根据表头的满度电流I g 和内阻R g ，按扩大电流量程的倍数来选用合适的小电阻与表头并联，现将表 头改装成I * nI g , I m mI g 的两量程电流表，n 、m 为扩大倍数，且n v m 。

如图2所示，据串并联电路的欧姆定律，有: (1) 开关K 扳向I n 时，与表头并联的总电阻为

1

R p R 1 R 2

R g ①

n 1

(2) 开关K 扳向I m 时，艮成为表头内阻的一部分，则与表头并联的分流 电阻为

1 R 1

(R g R 2)

②

m 1

由①②两式可得

n m n

③

R

R g ， R 2

R g

③

如图3所示，若与表头串联大电阻 R S 后并联接入电路，根据串并联电路的规 律，有 U l g (R g R s )。

由上式可见，对于同一表头 R g 和I g ，电阻R s 越大，两端承受的电压越大， 于是可将此表盘重新标定并作为一个电压表使用。

:串并联电路

I R

R P

R

g

R

P

上式表明，电压表内阻与相应的量程之比等于表头满度电流的倒数，即常数

电压灵敏度。若知道了S o和量程，就可以根据“内阻=量程X S o ”来计算电表各量程对应的内阻了。则有

对改装量程为U m的电表, 其内阻为R s

R

g

r

1

r

2

R

g

U

m

S

④

对改装量程为U n的电表，其内阻为A R U n S o ⑤

由上两式可得

「

1

U n S o R g ; 「2 (U m U n)S o ⑥

3.用比较法校正电表并确定改装表的级别:

1 •用数字万用表测得表头内阻R g o

2•将I g 100 ^A的表头改装成1. 1mA , I m 5mA两个量程的电流表

⑴算出并联电阻R1、R2的值;

根据表头的满度电流I g和内阻R g，按照电压量程倍数将表头改装成

量程为U n I g R n，U m I g R m的两量程电压表，如图4所示，有：

将双掷开关扳向U m时，可得:

R

s

R

g

I g

S o

S o （Q / V）,此常数称为

图6校正电压表的电路图改装表需经校正后才能使用，所谓校正，就是将被校电表与标准电表

同时测量一定的电流看其指示值与标准表上的值相符合的程度。

实验电路如图5和图6o

将被校表的满刻度分成n个等间隔的刻度值进行校正，设被校表的指示值为I ,

（或电压）

标准表的读数为I o,

A I i = I oi —便可获得一组相应的数据I i和I oi （i = 1,2, . n）。对每一个被校点，都可算出偏差

求出n个A I i中绝对值最大的丨A I i | max，便可求得被校表的精度

再根据E的大小，按“就邻近大档”的原则确定被校表的准确度等级实验仪器

表头（100卩A）,毫安表，电压表，直流稳压电源，电阻箱（2个），滑线变阻器，双掷开关，导线若干

操作要点

S o

图4两个量程的电压表校正电流表的电路图

图5

I 20.1 0.05 1.005( mA)； 1(mA)

I 。

0.005(mA)

则此档电流表精度为

E —

I

0005

100%

0.5%

1

判定级别S=^

b

、 I m

5mA 档量程的校正:

① I n 档量程校正：K 先接I n 档，使改装表满偏，读出标准表对应值，得出改装表满刻度修正值 A I

=

I o — I 。

②

I m 档量程的校正和准确度等级的确定：根据改装表上的刻线，每隔

1/5满刻度等间隔地使电流先

“由小到大”再“由大到小”，读取改装表各点的指示值

I i 及标准表两次对应值 I 0i ,算出各组对应的平

均值G ( i = 1,2……5)，定出改装表该档的级别，并作出校正曲线。 3 •将表头改装为U n 1V , U m 5V 的两量程电压表: ⑴计算串联电阻阻值 r ,和r 2 ⑵按实验图连接好校准电路，分别对

u n 1V , U m 5V 两个量程进行校正，记录数据。

同电流表校正相同， 首先测量U 档的满刻度偏差，然后对"档进行校正并确定该档级别， 并作出校正曲

线。

预习思考题

1 •表头量程I g 很小(内阻为 R )如果改装电流表量程扩大 n 倍，应 _____________ 联 装成量程为U 的电压表，应 ______ 联

答：并；-

n

1 •用数字万用表测得表头内阻 R g 2.86K 。

2 •电流表的校正

⑴根据③式算出并联电阻

R ,、R 2的值:

⑵分别对I n 档和I m 档进行校正: a 、I n 1mA 档量程的校正:

Q 的电阻；如果改

电压表电路中，滑线变阻器 F b 采取 ___ 接法，其线路特点是两固定端直接与

.接负载。其中，校正电流表电路中， 1K Q 电阻的作用是 —。

2 •校正电流、 接，从 ____ 和—

答：分压；电源；一固定端；滑动端；保护标准电流表和表头 3 •对一个量程为5A 的电流表各刻度进行校正时，

发现最大偏差为 A,则该表的准确度等级是

答：E 0

色100%

1.6%，所以等级S

5

数据处理

2.5级

相连

n

R1 m(n 1) Rg

50(10 10

2860 1)

63.6 ，

R 2

m n m(n

1)R

50 10

2860 254.2

50(10 1)