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1、表头参数的测定表头参数的测定实验目的：实验目的：1. 掌握补偿法测量电压的原理；2. 掌握电位差计的工作原理和使用方法；3表头内阻、量程和等级三个重要参数的测定；gRgI实验仪器：实验仪器：箱式电位差计、标准电池、稳压电源、电阻箱、标准电阻、待测表头、连接导 线实验原理实验原理：电流表、电压表和欧姆表等在电学测量中被广泛使用。它们都有一个共同部件“表头” ，表头实际上就是“灵敏的直流电流表” 。表头内阻、量程和等级gRgI是描述表头的三个重要参数。学习表头参数测定对生产和应用都有重要的意 义。用箱式电位差计测量表头的参数。 采用普通电压表直接测量电压时，测量误差主要来源于两个方面，即电压 表本
2、身的基本误差和电表内阻造成的测量方法误 差。如果用比较法代替上述的直接测量法，即将 待测电压与标准电动势进行比较以确定待测量， 可以减小测量误差。直流电位差计测量电压就是 属于这种方法，它的特点是测量精度高，但操作 过程较繁琐 1. 电位差计原理 电位差计测量电压或电动势的原理是补偿法。在 图 4-8-1 所示的电路中，移动滑线变阻器上滑动头 的位置，可以找到一处使检流计中的电流为零，N 此时间的电压，即与互相补偿。ANxANEVANVxE 若滑线变阻器间的电压分布事先加以标定(标AB 度)，则可求出。这种测量电压或电动势的方法xE 称为补偿法。可见，要精确测量，必须要求xE 上的电压标度稳定
3、而且准确。为此，实用的电AB 位差计在电源回路中接入一个可变电阻，如图pR 4-8-2，称为工作电流调节电阻，E 和串联后向pR 分压器供电，若 E 值发生变化，则可调节，使pR图 4-8-1图 4-8-2 电位差计 原理ExABNGEExABNGRP。 。 。 。 。Es加在分压器 AB 两端的电压保持不变，从而保证 AB 间的电压标度不变(稳定)。 那么如何对 AB 间的电压进行标度呢? 这就需借用一个精度更高、数值已知的 标准电动势，将转换开关 K 推向，然后将分压器的滑动头调到标度值等于sEsE 时的位置，此时若检流计有电流，应调节使电流为零。若检流计中没sENpR 有电流，则说明电压
4、与互相补偿，分压器上电压标度值未变。经这样校NAVsE 准后，电位差计就能按原定标度值进行测量了，这个过程称为电位差计的标准 化(简称定标)。1表头的主要参数的测定是标准电阻，是待测电压表内阻，先把电位差计的分辩率开关旋向所需要sRgR的位置上，同时也接通电位差计工作电源和检流计放大器电源，3 分钟以后， 调节检流计指零。 将扳键开关，扳向“标准” ，调节多圈变阻器，使检流计指零。再将扳键开关， 扳向“未知” ，调节步进盘和滑线读数盘使检流计再次指零，则 Rs 的电压：Us =（步进盘读数+滑线盘读数）*倍率。按照这样方法，用电位差计分别测出电压与，则由串联电路中同一支路的电流 Us/Rs=U
5、g/Rg,可求gUsU=*/。 gRgUsRsUGJ表头gUk稳压电源JRsR1R2 图 12表头量程的测量如图 2 电路所示，调节 R1 ，使得表头电压为最大(即所标电压)，得出的电R01压 U，所以求出 I ，因为 I =I010101，所以求出 R的电压U，所以表020202头量程为 U = U+ U。 V01023 3用电位差计校准表头用箱式电位差计校正电压表，由 图 2 所示由于电位差计量程很小，一般不能 直接与待校表测量同一电压值，而是将两个相差较大的标准图 2 电阻和R串联起来，电位差计只测量较小电阻上两端电压。就可以计R0102R01 算出电压表两端电压。例如，若= R，电位差
6、计平衡时，读数为SU，则R01n02 电压表两端电压的电压为SSUnU) 1(。对应的电压表读数作为的XU，这样就可 以校正电压表了。实验内容和步骤实验内容和步骤1. 用电位差计测表头内阻(1).如图 1 电路所示，是标准电阻，是待测电流表内阻，先把电位差计的sRgR分辩率开关旋向所需要的位置上，同时也接通电位差计工作电源和检流计放大 器电源，3 分钟以后，调节检流计指零。 （2）将扳键开关，扳向“标准” ，调节多圈变阻器，使检流计指零。 （3）再将扳键开关，扳向“未知” ，调节步进盘和滑线读数盘使检流计再次指 零，则 Rs 的电压：Us =（步进盘读数+滑线盘读数）*倍率。按照这样方法，用电
7、位差计分别测出电压 U与 U ，将数据记录入表 1 中。02v2表头量程的测量如图电路所示，调节 R1 ，使得表头电压为最大(即所标电压)，得出的电压R01U，所以求出 I ，因为 I =I，所以求出 R的电压U，所以表头量程为010101020202U = U+ U。 V01023用电位差计校正表头 用箱式电位差计校正电压表，由 2 图所示由于电位差计量程很小，一般不能 直接与待校表测量同一电压值，而是将两个相差较大的标准电阻和R串联R0102 起来，电位差计只测量较小电阻R上两端电压。就可以计算出电压表两端电02 压。例如，若R=，电位差计平衡时，读数为SU，则电压表两端电压的02nR01 电压为SSUnU) 1(。对应的电压表读数作为的XU，这样就可以校正电压表了。数据处理数据处理整理并建立实验数据列表。用坐标纸作出改装电表的校准曲线图，并定出改装后电表的等级度。原始数据原始数据1. 用电位差计测表头内阻 ：表头的内阻 R = U . / U ()vv02R02标准电阻 Rg ()Rg 的电压 Ug (V)表头的电压 Us (V)2表头量程的测量 测量次数1 12 23 34 45 5平均值平均值+的电压 Um(V)02RR013. 用电位差校正表。 标度值 SU(V)XU（V）XU（V）XU（V）SU- XU（V）U
