电表改装实验报告

实验报告

【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。

3、了解欧姆表的改装和定标。

【实验原理】

1、微安表表头 I g和 R g的测定

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 K2 合于“1”

处时，表头 G 与微安表串联(图中，微安表为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 Kl，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 K2 合于“2”处，连渐减小 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、微安表改装成电流表

并联电阻 Rs 的值通过计算可以得到：

( I – Ig )Rs = IgRg

所以

Rs = IgRg / I –Ig （1）

若令 n=I/Ig ,则

Rs =(1/n-1)Rg （2）

式中，I 为扩充后的量程，n 为量程的扩大倍数。从式(1)可以算出并联电阻 Rs 的值。若将 Rs 分成适当数值的多个电阻

串联而成，如图 3，在相应点引出抽头，则可得到多量程电流表。

3、微安表改装成电压表

表头所能测量的电压很小(Ug=IgRg)，若耍用它测量较大的电压，可串联一

高阻值分压电阻 RH，见图 4．由图可知，

该电表的总内阻

RH+Rg=U/Ig (3 )

所以

RH=U/I –Rg (4 )

式中，U 为改装后电表的量程；RH 为分压电阻．在计算 RH 值时，通常还采用另一种方法；先计算将表头改装成 1v 的电压表所需要的总内阻(见(4)式)，

它等于 l／Ig(称为每伏欧姆数，这是电压表的一个很重要的概念)，然后根据改装表的量程，将量程乘上 1／Ig，再减去表内阻 Rg，即可确定分压电阻 RH 的值。

多量程的电压表见图 5，RH 值可分别计算．

【实验仪器】

滑动变阻器，敏感电流计，电路板，导线，电源，电阻箱

【实验内容】

1电流表的改装和校正

(1)按图 1 分别测出 Ig 和 Rg，(或由实验室给定)的值，根据电流表扩充

后的量程J(由实验室给定)，用(1)式算出并选好 Rs 的值． (2)用电阻箱作 Rs，与表头组成扩充后的电流表，按图 8 接好线路。 (3)使滑线变阻器滑动端处于电压输出最小处，接通电源，调节滑动变阻器使标准表指示为扩充后的量程I 处，这时改装表也应指在满刻度处，但一般情况下不会完全符合．固此，必须适当调节 Rs 的阻值(注意这时标准表的数值可能会变化；调节 Rs 时应断电操作，以兔损坏表头)并适当移动滑线变阻器，反复调节使标准表指在

I

处时改装表同时满刻度为止。（4）校正改装的电流表：记下此时 Rs 的数值Rs1，调节滑线变阻器 R，使改装表的数值从满刻度逐渐减至零，记下相应的标准表的读数，填入自拟的表格中。（5）实验完毕后，断开电源，拆去线路。

2.电压表的改装和校正

图 8 校正电流表的电路

(1)按图 8 接好线路，RH 用电阻箱代替，根据改装电压表的量程 V(实

验室给出)由(4)式算出并选好 RH 的值。

(2)置滑线变组器滑动端于电压输出最小处，合上电源，调节滑线变阻器使标准表电压到达 V处，这时，改装表也应指在满刻度处，但不会正好符合．反复调节 RH 数和滑线变阻器使得改装表满刻度时，标准表也在 V处，记下此时 RH 的值 RH1。

图 9 校正电压表的电路

(3)使改装表从满偏逐渐减小到零，同时记下标准表相应的数值，填人自拟的

表格中。

(4)实验完毕后，断开电源，拆去线路

【数据记录】

1.记下表头参数值：I G=100μA;R G=2000Ω

2.电流表扩大量程：I=10mA;R S=20Ω

改装成电压表：U=1V;R H=5976Ω

实际电阻值：R S1= ;R H1=

改装电流表的标称误差为5%

改装电压表的标称误差为5%

【数据处理】

分别作出电流表和电压表的校正曲线

。

改装电流表的标称误差=54%

改装电压表的标称误差= %

【问题讨论】

1.怎样测量已改装好的电流表和电压表的内阻？

代替法按图所示连接电路，G为待测电流表，G/为监测表，S1为单刀单掷开关，S2为单刀双掷开关。

先将S2拨至与触点1接通，闭合S1，调节变阻器R，使监测表G/指针指某一电流值（指针偏转角度大些为好），记下这一示值。再将单刀双掷开关S2拨至与触点2接通，保持变阻器R的滑片位置不变，调节电阻箱R/，使监测表G/恢复原来的示值，则可认为被测电流表G的内阻等于电阻箱的示值。

2.实验心得。

此次实验，意外颇多，接触了一些新鲜的实验器材，毕竟以前高中都没有用过这么好的，所以实验操作起来不是那么的顺利，意外连连，不过还好完成了实验，虽然做出来，实验数据误差太大，然后在不断改进，希望下次做这个实验的时候可以做的更好。

3.实验误差分析。

由于表头本身存着系统误差，分流电阻、分压电阻也具有误差，经改装后的电表也必然存在误差(由上述因素的传递和累积引起的误差)。下面将作些分析。 1毫安表和电压表的级别

毫安表改装后，需要对满量程进行调节，即改变R1，R2使满量程时改装表与标准表读数一致。一般R1，R2的实验值与理论计算值不完全相同，因为在计算时没有考虑导线电阻，接触电阻、Rg测量误差等产生的影响。另外，由于表