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1、大学物理实验设计性实验,宁波工程学院尉国栋Tel:643252,电表改装与校准,前言实验目的实验原理实验仪器实验内容注意事项问题与讨论,微安表一般只能测量微小的电流和电压，如果要用它来测量较大的电流和电压就必须进行改装以扩大其量程。各种多量程电表就是用这种方法制作的。,前 言,构造,1.初步培养能根据要求设计简单实验的能力，并巩固电学基本仪器的使用。2.掌握将微安表头改装成较大量程的电流表和电压表的原理和方法。3.学会校正电流表和电压表的方法。,实验目的,1.设计测量电路，用替代法测量微安表的内阻Rg（1）画出电路图。（2）拟定实验步骤。（3）提出所需要的仪器。,实验要求,2.将100A微安表
2、头改装成010mA的电流表，并用比较法进行校准（1）算出分流电阻Rs的阻值。（2）画出用来校准改装表的电路图。（3）拟定实验步骤。（4）提出所需要的仪器。（5）确定改装表的准确度等级。,校准注意事项：先调好表头零点（机械零点），然后调节R1和R2使标准表mA示值为10mA。这时改装表A示值应该正好是满刻度值，若有偏离，可反复调节R1、R2和RS，直到标准表和改装表均和满刻度线对齐为止，这时改装表量程就符合要求，此时RS的值才为实验值，否则电流表的改装就没有达到要求！,3.将100A微安表头改装成量程为01V的电压表，并进行校准（1）算出分压电阻。（2）画出用来校准改装表的电路图。（3）拟定实验
3、步骤。（4）提出所需要的仪器。（5）确定改装表的准确度等级。,实验提示,1.微安表头内阻Rg的测量方法（1）替代法：当被测微安表接在电路中时，用一个标准电阻替代它，改变电阻值，使电路中的电流保持不变，则电阻箱的电阻值即为被测微安表头内阻。（2)半偏法：当被测微安表接在电路中时，使微安表头满偏，在用一个标准电阻箱与微安表头并联作为分流电阻，改变电阻值即改变分流程度。当微安表头指针到满刻度的一半，且总电流保持不变，则分流电阻的阻值即为微安表头内阻。,2.将量程为Ig的微安表头改装成量程为I的电流表,（1）将量程为Ig =100uA,内阻为Rg的微安表的量程扩大为I10mA的电流表的原理图及理论计算
4、公式,（2）将量程为Ig =100uA,内阻为Rg的毫安表的量程扩大为U1V的电压表的原理图及理论计算公式,毫安表改装电压表原理图,1V,mA,改装表部分,3.对改装表的校正,(3)校对其他整刻度：让改装表的指针对准相应刻度，从标准表读数。,(2)校对量程：记录分流电阻RS的实际值,怎么较？分流电阻为什么有一个理论值还有一个实际值？若标准表满偏时改装表未满偏，那分流电阻应调大还是调小？,(1)计算分流电阻RS的理论值,问题：标准电流表的量程取哪一档？,一旦两表同时满偏以后，Rs能不能再调节。,表1 替代法测量表头内阻,表2 电流表改装及校正数据表格,表3 电压表改装及校正数据表格,自行提出所需
5、的各种仪设备注意事项：（1)微安表头的量限很小，在进行微安表头的内阻测定时，应加保护电阻，以免通过微安表头的电流太大而烧毁表头。（2）预习报告要按设计要求写好，经与教师讨论后再进行实验。,实验仪器,问题与讨论,（1）在校准电流表（满刻度）时，发现改装表的读数相对于标准表的读数偏大，若要达到标准的数值，应如何调整改装表的分流电阻的阻值？（2）在校准电压表（满刻度）时，发现改装表的读数相对于标准表的读数偏小，若要达到标准表的读数，应如何调整改装表的分压电阻的阻值？,1、 标称误差的意义是什么？电表的校准有什么用途？答：标称误差指的是电表的读数与准确值的差异，包括电表在构造上各种不完善因素引入的误差
6、。为了确定标称误差，用改装电表和一个标准电表同时测量一定的电流或电压，从而得到一系列的对应值，这一工作称为电表的校准。电表校准的目的：一是要评定该表在改装后是否仍符合原表头准确度的等级；二是要绘制校准曲线，以便对改装后的电表能准确读数。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，定义为该电表的标称误差。根据标定误差的大小，即可定出被校电表的准确度等级。如标定误差在0.2%至0.5%之间，则该表就定为0.5级。 通过校准，测量出电表各个指示值Ix和标准电表对应的指示值Is，从而得到电表刻度的修正值。作出校准曲线IiIxi，UiUxi。根据校准曲线可以修正电表的读数。,
