《电位差计的使用与电动势的 (1)讲解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电位差计的使用与电动势的 (1)讲解（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电位差计的使用与电动势的测量 自组电表与用电位差计校表 及 设计性实验 主讲：张卫东 目录 1、实验目的 2、电势补偿的原理 3、电势差计的设计原理及调整 5、表头的改装设计 6、自组表的校准 4、表头内阻的测量 7、误差分析 一、实验目的 4.了解直流电位差计的测量误差与不确定度 2.掌握直流电表的工作原理，并学会自己设 计电压表或电流表 3.学会一种测量表头内阻的方法 5.学习电表的校准与定标, 及自组校表不确定 度的分析 1.了解直流电势差计的工作原理，学会它的 调整及使用 返回 3 二、电势补偿原理 返回 普通测量 补偿测量 V 4 三、电位差计的设计原理及调整 1.电势差计的设计原理
2、 5 2.电位差计的面版图及连线 6 3.3.电位差计的调整与使用步骤电位差计的调整与使用步骤 1.线路连接及温度补偿 2.检流计工作零点的调节 3.电位差计工作电流的调节 将K1置N, 按下“粗”键, 改变“粗” “中”旋钮,使检流计光标指零, 再按下“细”键,调节“中”“细”“微”旋钮使检流计光标指零 4.未知电动势的测量 将K1置X1(X2), 估计待测电动势的大小, 将测量旋钮置于接近的数值. 按下“粗”键, 调整测量旋钮 , 使检流计光标指零.再按下“细”键, 重复刚才的过程, 直到检流计光标指零, 从盘面的读出未知电动势 返回 7 四、表头内阻的确定 为什么不能用万用表直接测量表头
3、内阻 表头内阻的 测量电路 万用表欧姆档的电流往往超过表 头允许通过的电流, 会造成表头损坏 R=0, 调节R1 使表头满偏 且mV=a 调节R, 使表头刚好 半偏, 且仍 有mV=a 不变, 则有: R=Rg 本实验要求：用实验室提供的仪器设计 测量电路并完成测量 返回 8 五、自组电表的设计 微安表头改装电压表微安表头改装电流表 返回 9 六、电表的校准和定标 电表校准原理图 电压表校准时各物理量之间的关系式 电表等级的确定 定标 正确的靠级 原则: 仪表的等级必须涵括仪表的所有误差 如果校准的是电流表，需要使用串联线路， 同时增加一个标准电阻此时普通电阻的 作用是限制电路中的电流，而标准
4、电阻两 端的电压是计，而流过标准电阻的电流则 是用来与被校表作比较的 返回 10 七、误差分析 1、电势差计的测量不确定度 2、电表校准的不确定度 3、自组表的不确定度分析 1、电势差计的测量不确定度 电势差计的测量不确定都是由厂家给出的， 可以由下式进行计算： 对于近年新出的仪器计算公式为 其中 Un 是有效量程的基准值，规定为该量程中最大的10的整数 幂.a为直流电势差计准确度级别， Ux 是标盘示值，即测 量值。 2、电表校准的不确定度 电表校准的不确定度主要取决于电势差计的 测量不确定度。 但如果校准电路中引入了其他电路元件，他 们的作用也必须考虑。 例如前面讨论的校准电路，由电压表校
5、准时 各物理量之间的关系式，我们可以得到： 3、自组表不确定度的分析 自组表的不确定度取决于表头的准确 度等级，电阻箱各电阻盘的准确度等级。 本实验要求同学根据前面的介绍自己 分析所组表的不确定度，并根据分析判定 所得自组表等级的可靠性。 实验过程与要求： 微安表头内阻的测 量及改装表的设计 和制作 学习电位差计 的调整与使用 自搭电路对 改装表进行 校准 改装表等级 的确定及实 验结果的误 差分析 在组合基础上的 最终实验结果 实验过程 组合 15 电势差计的使用工作电流的调整 返回 调 节 钮 区 域 电势差计的使用测量 返回 调 节 钮 区 域 检流计的调整与使用 返回 开关 显示光标
6、零点调节 分流器 接线柱 例如：我们实验室使用的直流电势差计最大的标度盘 示值为19V（即第一个读数窗口的最大示数），量程因数为 0.1，则有效量程为1.9V(该窗口的最大示值为1.9V)，因此不 大于的10的整数幂是100，所以相应的基准值Un= 100 V =1V， 如已知，测量结果为1.50145，根据上式有仪器的误差限为: Un 如何取值的说明： 返回 电阻箱各电阻盘准确度等级介绍 一般情况下电阻箱的误差限可以由下式近似给出： 但如果使用的电阻数值较小则用上式估计的误差会 较大，因此要用下式进行准确计算： 式中的Ri 是第i个电阻盘的示值，ai是相应电阻的准 确度级别 。对于10000，1000，100欧姆的电阻盘，他们 的准确度等级为0.1，以下的 三个小电阻盘分别为：0.2， 0.5，5。 返回 谢谢 谢谢 鲁东大学 物理实验示范中心 编制：张卫东
