电表改装和校准

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1、4.54.5 电表改装和校准电表改装和校准实验简介实验简介电表是常用的电学测量仪器。按用途可分为直流电流表、交流电流表、直流电压表、交 流电压表、欧姆表等，这些电表都可以用表头改装而成。表头是基本的电学测量工具，可分 为数字表、指针表等。本实验通过一只指针式直流电表的改装和校准，学习有关电表的基本 知识及如何进行电表的校准。实验目的实验目的1熟悉电流表、电压表的构造原理。 2学习改装和校准电流表、电压表的基本方法。实验原理实验原理将表头改装成大量程的电流表A 因为微安表头的满刻度电流(量程)很小，所以在使用 表头测量较大的电流前，需要扩大它的电流量程。扩大 量程的方法是，在表头两端并联一个阻值

2、较小的电阻 RP（如图 1）使流过表头的电流只是总电流的一部分。表 头和 RP组成的整体就是电流表。RP称为分流电阻。选用 不同阻值的 RP可以得到不同量程的电流表。 在图 1 中，当表头满度时，通过电流表的总电流为 I， 通过表头的电流为 Ig。 因为()ggggPUI RIIR故得（1）()g pg gIRRII如果表头的内阻 Rg已知，则按照所需的电流表量程 I，由式(1)可算出分流电阻 RP的阻值。 将表头改装成电压表 根据欧姆定律 U=IR，内阻为 Rg的表头，若 通以电流 Ig，则表头两端电压降为 Ug=IgRg,因此 直流电流表可以对直流电压进行测量。通常 Rg的 数值不大，所以

3、表头测电压的量程也很小。为了 测量较高的电压，需在表头上串联一个阻值较大 的电阻 RS(如图 2)，使超过表头电压量程的那部 分电压降落在电阻 RS上，RS称为扩程电阻。选 用不同的扩程电阻，可以得到不同量程的电压表。 在图 2 中,设改装后伏特计的总电压为 U,当表头指针满刻度时,扩程电阻 RS两端的 电压为,于是有SgsgUI RUUIIgRgRPI-IgA图 1UgUSIgRgRSU.ABA图 2（2）g sg ggUUURRII根据所需要的电压表量程 U 和表头内阻 Rg,由式(4.5-2)可算出扩程电阻 RS的阻值。式 (2)中 Ig和 Ug分别为表头的满刻度电流和满刻度电压。 3电

4、表的校准 电表扩程后必须经过校准才能使用。所谓校准,就是将 改装后的电表与标准表同时对同一个对象(如电流或电压)进 行测量比较。校准电表时,必须先调好零点,再校准量程(满刻度点)。 若量程不对,可调节 RP或 RS,使改装表的量程与标准表的指 示数相一致。 校准刻度时,要同时记下待校表的读数 Ix和标准表的读数IS。从而得到该刻度的修正值。将同一量程的xsxIII各个刻度都校准一遍,可绘出的折线图,即校准曲线(图 3)。在以后使用这个电表时,xxII可以根据校准曲线对测量值做出修正,以获得较高的准确值。作校准曲线,以为横坐标。()xxxsxUUUUUxU实验内容实验内容1将量程为 100A 的

5、表头扩程至 5mA。 （1）计算分流电阻 RP理论值。 （2）按图 4 连接电路。 （3）校准量程，得到 RP实际值。 （4）校准改装电流表刻度值。 （5）作校准曲线折线图。xxII 2将 100A 的表头改装为 1V 的电压表。 （1）计算扩程电阻理论值。SR （2）按图 5 连接电路。 （3）校准量程，得到实际值。SR （4）校准改装电压表刻度值。 （5）作校准曲线折线图。xxUUmA+_ A. EKRR1RpABC V+_+_RSEKA图 4 图 5图 3xIxI0思考题思考题能否把本实验用的表头改装为 50A 的微安计或 0.1V 的伏特计？为什么？答：不能，计算后得负值。 校准电流表

6、时,如果发现改装表的读数相对于标准表的读数偏高,若达到标准表的数 值,此时改装表的分流电阻应调大还是调小？为什么？ 答：调小。 校准电压表时,如果发现改装表的读数相对于标准表的读数偏低,若达到标准表的数 值,此时改装表的扩程电阻应调大还是调小？为什么？ 答：调小。 为什么在校准电表时需要把电流（电压）由小到大做一遍，又由大到小做一遍？ 如果两者完全一致说明什么？两者不一致又说明什么？ 答：可以使扩程表的误差最小化。两者一样说明整个电路元器件误差对校准值影响不 大，反之影响较大。实验注意事项实验注意事项调节电阻箱时，要防止电阻值从 9 到 0 突然减小而烧坏电表。 要注意正确进行读数和记录测量值的有效数字。