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1、实验报告姓名： 班级： 组别： 成绩： 合作者： 指导教师： 实验日期： 一、实验题目：改装电表二、实验目的： 1、了解电表改装、校准原理和方法。2、学会工程技术应用中理论值与实际值的联系。3、学会标定电表等级。 三、实验原理和线路： 1、测定待改装表的电阻Rg图1半偏法测待改装表内的电阻接线图 图2扩大量程接线图 图3扩大量程接线图用半偏法测定待改装表的电阻Rg如下图1，调节R1、Rw、电源电压，当标准表的读数为1mA且待改装表读数为0.5mA时，则Rg= R1.2、将量程为Ig,内阻为Rg的微安表的量程扩大为I10mA(图2)。首先计算分流电阻Rs=IgRg/(I-Ig)=Rg/(n-1)
2、, n=I/Ig为电流扩大倍数。其次校准分流电阻Rs,将校准表调到10mA，同时改装表应指向满刻度（这时可能需要改变分流电阻Rs），记下实际分流电阻，最后校准改装表的等级：分5段逐点校准，填入下表。“下行”指电表读数由高到低逐点进行校准，“上行”则相反。原电流表量程：Ig=_ mA 原电流表内阻：Rg=_ 改装后量程：I=_mA 理论分流电阻：Rs=_ 实际分流电阻：Rs=_表5-19改装表理论读数/mA2.0004.0006.0008.00010.000标准表读数/mA下行（读数减少）上行（读数增加）平均I=(I-I理论)/mA (3)将微安表改装成量程为U10V的电压表(图5-45)。首先
3、计算分压电阻Rm：Rm（U/Ig）-Rg，U为改装后电压表量程。再校准分压电阻Rm：将标准表调到10.00V,同时改装表则调到满刻度（可改变分压电阻Rm），同时记下实际分压电阻：最后按下表校准改装表的等级。原电流表的量程：Ig=_mA 原电流表内阻：Rg=_改装表量程：U=_V 理论分压电阻： 图5-45 改装电压表接线图Rm=_ 实际分压电阻：Rm=_改装表理论读数/V2.0004.0006.0008.00010.000标准表读数/V下行（读数减少）上行（读数增加）平均（3位小数）U=(U-U理论)/V(4)将1mA量程的待改装电流表按下图改装为串连分压式欧姆表(图4)。图4改装为串连分压式
4、欧姆表接线图取U1.5V，将Rx短路，调节Rw，使伏安表正好指1mA，这时，RwR3+Rg=1500 。当Rx=1500 时，毫安表读数为0.5mA，这一电阻称为“中值电阻”：R中Rw+R3+Rg=1500 。按下表给定的Rx值标定表面刻度：表Rx/0100200300400500700100015002000300040007000I/mA可见，欧姆表的刻度是反向的：1mA处为0；0mA处为。以I为纵坐标，Rx为横坐标作I-Rx图并连成光滑曲线。将数据按要求处理后，用坐标纸画出II校准曲线和UU校准曲线。并按下列公式确定改装表的等级： 和当为0.5级，0.5为1.0级，1.0为1.5级，1.
5、5为2.0级.五思考题：1校准电流表时，若标准表的指针满刻度而改装表达不到，应怎样调节分流电阻使两表同时满刻度？电压表呢？2如图，在量程分别为I1,I2,I3的三量程毫安表中，哪档量程电流最大？哪档量程最小？R2 V 3V R1 5V 3如右图，将内阻为50，最大量程刻度为50mV的磁电式电压表窜联两个电阻R1,R2，使之变成量程分别为3V和5V的双量程电压表，求R1，R2的数值。.4电流表中窜联适当的电阻即可用作电压表，试说明其理由。阅读材料智能式数字仪表的发展及应用在仪表行业迅猛发展的今天，数字式仪表显示直观，便于观察、无视差，具有测量精度高、稳定性好、功耗低、无磁场干扰、抗震性强等优点，
6、这是动圈式指针仪表所不具有的.在数字式显示仪表中，采用了先进的CMOS大规模集成电路,A/D转换器等，完成了运算放大、非线性校正、温漂、零漂等关键性问题，A/ D转换电路实现了模拟量与数字量之间的转换，从而使仪表达到了较高的技术指标.在仪表显示上，采用LED数字显示.在智能配电系统中，智能多功能仪表是系统的重要组成部分，使得配电系统的各个配电回路都具有智能化功能，并使得配电系统和计算机连接成智能配电系统，从而实现四遥(遥测、遥信、遥控、遥调)四集中(集中数据处理，集中监控、集中分析和集中调度)，提高输配电系统供电可靠性，这是我国变电所的发展方向。 由新一代的车用计算机为核心组成的汽车运行控制与
7、显示系统，是多种专业技术的集成与系统设计的成果，它将构成新一代车用自动化仪表。在空间已出现“穿梭”式航行的今天，地面区间的行车自控定将指日可待。 主要参考书目 1 林抒， 龚镇雄. 普通物理实验M. 北京：高等教育出版社，1986,p214-p217.2 杨述武. 普通物理实验M.北京:高等教育出版社，2004, p104- 114.1、晶体二极管的导电特性晶体二极管无论加上正向电压或者反向电压，当电压小于一定数值时只能通过很小的电流，只有电压大于一定数值时，才有较大的电流出现，相应的电压可以称为导通电压。正向导通电压小（锗管约0.3V，硅管约0.5V）,反向导通电压（又称“击穿电压”，“耐压
8、”）相差很大（几伏到几百伏）。当外加电压大于导通电压时，电流按指数规律迅速增大，此时，欧姆定律对二极管不成立。在这次实验中，就是要用伏安法测绘晶体二极管的正向、反向导电特性曲线。测量电路如下：图2二极管反向伏安特性测量线路mA限流电阻箱开始时处于5000位电源约1V图1二极管正向伏安特性测量线路mA限流电阻箱开始时处于5000位电源约1VVVmA限流电阻箱开始时处于5000位电源约1VVmA限流电阻箱开始时处于5000位电源约1VV(a) mA表外接(a) mA表内接(a) mA表外接(a) mA表内接2、Pn结正向压降随温度变化的变化。Pn结温度传感器相对于其他温度传感器说，具有灵敏度高、线
9、性好、热响应快、易于实现集成化等优点。Pn结温度传感器的原理如下：Pn结正向压降(VF )是正向电流(IF)和温度(T)的函数：其中，e是电子电荷，k是波尔兹曼常数，B是与结面积、掺杂浓度有关与温度无关的常数，r是常数（），T是绝对温度，Vg(0) 是绝对零度时Pn结材料的导带底和价带顶的电势差。上式中有两项，线性项：非线性项：可以证明，在恒流供电情况下，当温度较高（室温）时，Pn结的VF 对T的依赖关系取决于线性项，即Pn结正向压降随温度升高而线性下降，这就是Pn结测温原理。在这次实验中，我们将测绘Pn结正向压降随温度变化的曲线。 四、实验仪器：1、仪器记录改装电表集成箱(电流表头, 标准电
10、流表、标准电压表、电阻箱，电源，单刀双置开关，导线等) 2、仪器使用实验注意事项：（一）、电阻元件V-A特性实验仪的使用：（1）、在测量中电流不得大于20(mA).（二）、Pn结正向压降特性实验仪的使用：（1）、仪器的连线较多，芯线较细，所以要注意使用，不可用力过猛。（2）、除加热线无极性区别外，其余都有极性区别，连接时不要接反。特别注意，加热线绝对不要接错位置，否则一定会损毁仪器的。（3）、加热装置温度不要超过100oC,长期过热使用，会造成连接线老化。（4）、使用完毕后切断电源。五、实验内容和步骤：.1、 测定正向特性曲线依照图1，正确连接线路后，打开电源开关，将电源电压调至最小，逐步减小
11、限流电阻，直到毫安表显示1.9999mA为止，记下相应的电流和电压。然后调节电源或限流电阻，将电压表最后一位读数调成0，记录电压，电流。以后按每降低0.010V测一次数据，直到伏特表的读数为0.5500V为止。正向电流不用修正。2、测定反向特性曲线依照图2，正确连接线路后，接通线路开关，将电源电压调至最大，逐步减小限流电阻，直到毫安表显示1.9999mA为止，记下相应的电流和电压。然后调节电源电压或者限流电阻，在将电流调节为1.8006，1.6006，1.4006、.mA的情况下，记录相应的电压；其中0.0006mA为伏特计的电流，记录电流时应该自行减去。3、测绘Pn结正向压降随温度变化的曲线
12、。（1）加热装置上共有两组连接线，侧向引出一组线，是加热线，共有两根芯线，与Pn结正向压降特性实验仪面板上的“12”两端子相连（可以不计正负），另一组从顶部引出，共六根芯线，其中两根（其中一根是黄色）自成一组，是测温信号线，黄色为正，黑色为负，与面板的“5”端子的正负相连（正负不能接错），另外四根和“8” ，“9”端子的正负相连（正负不能接错）。（2）将控温电流旋钮旋到最小位置，打开测量仪的电源，记录室温TS ;(3)按下“IF”键，将IF调到50微安；按下“VF”键， 记录VF ，按下“V”键，将V调到零。（4）将加热电流调到350mA，观测V的变化，V每改变10 mv读取一组V、T值，直至
13、温度达到100 oC为止。六、数据记录：1、 二极管的正向特性端电压V/V 0.50.580.630.660.690.710.73I/mA（外接）0.00090.01590.08710.21930.52080.9121.5831I/mA（内接）0.01730.07650.15340.26640.31680.4671端电压V/V0.740.750.760.770.780.80.81I/mA（外接）2.1012.7723.654.8196.35510.87715.93I/mA（内接）0.52530.58910.65440.72020.78830.92911.0016端电压V/V0.820.83I/mA（外接）18.8723.43I/mA（内接）1.07591.1522、二极管的反向特性mA
