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1、实验三仪表量程扩展实验一、实验目的1、 了解指针式毫安表的量程和内阻在测量中的作用。2、 掌握毫安表改装成电流表和电压表的方法。3、 学会电流表和电压表量程切换开关的应用方法。二、原理说明1、 一只毫安表允许通过的最大电流称为该表的量程，用Ig表示，该表有一定的内阻，用 Rg表示。这就是一个“基本表”，其等效电路如图3-1 所示。 Ig 和 Rg 是毫安表的两个重要参数。2、 满量程为1mA 的毫安表，最大只允许通过 1mA 的电流，过大的电流会造成“打针”，甚图 3-1 基本表至烧断电流线圈而损坏。要用它测量超过1mA 的电流，亦即要扩大毫安表的测量范围，可选择一个合适的分流电阻RA与基本表
2、并联，如图3-2 所示。 RA的大小可以精确算出。设：基本表满量程为Ig=1mA ，基本表内阻Rg=100。现要将其量程扩大10 倍（即可用来测量 10mA 电流） ，则应并联的分流电阻RA应满足下式：图 3-2 扩大电流量程同理，要使其量程扩展为100mA ，则应并联1.11的分流电阻。当用改装后的电流表来测量10（或 100）mA 以下的电流时，只要将基本表的读数乘以10（或 100）或者直接将电表面板的满刻度刻成（10 或 100）mA 即可。3、 毫安表改装为电压表。一只毫安表也可以改装为一只电压表，只要选择一只合适的分压电阻RV与基本表相串接即可，如图3-3 所示。设被测电压值为U，
3、则：图 3-3、电压表要将量程为1mA ，内阻为100的毫安表改装为量程为1V 的电压表，则应串联的分压电阻的阻值应为：900100100010011mAVRv若要将量程扩大到10V，应串多大的分压电阻呢？三、实验设备ggg vRRI-UR)(ggvggVgIUIRRIUUU1.119100) 110(1001)(AAAgggRRmAmARIIRIIgRgmAI-IgIRAIRmAggmA+-+-IgRgRvUgUvU 序号名称型号规格数量备注1 智能直流电压表0300V 1 2 智能直流电流表0500mA 1 3 直流稳压电源030V 1 4 直流恒流源0500mA 1 5 基本表1mA，1
4、001 TE-11 6 电阻1.01,11.1 ,900 ,9.9K 各 1 TE-11 四、实验内容与步骤1、 1mA 表表头的检验。1） 、调节恒流源的输出，最大不超过1mA；2） 、先对毫安表进行机械调零，再将恒流源的输出接至毫安表的信号输入端；3） 、调节恒流源的输出，令其从1mA 调至 0，分别读取指针表的读数，并记录之。恒流源输出 (mA) 1 08 06 04 02 0 表头读数 (mA) 2、 将基本表改装为量程为10mA 的毫安表。1） 、将分流电阻11.1并接在基本表的两端，这样就将基本表改装成了满量程为10mA的毫安表；2） 、将恒流源的输出调至10mA ；3） 、调节恒
5、流源的输出，使其从 10mA 调至 0，依次减小2mA，用改装好的毫安表依次测量恒流源的输出电流，并记录之；恒流源输出 (mA) 10 8 6 4 2 0 毫安表读数 (mA) 4） 、将分流电阻改换为1.01，再重复步骤3） （注意要改变恒流源的输出值）。3、 将基本表改装为一只电压表。1） 、将分压电阻9.9K 与基本表相串接， 这样基本表就被改装成为满量程为10V 的电压表；2） 、将电压源的输出调至10V；3） 、调节电压源的输出，使其从 10V 至 0，依次减小2V，并用改装成的电压表进行测量，并记录之。电压源输出（ V）10 8 6 4 2 0 改装表读数（ V）4） 、将分压电阻
6、换成900 ，重复上述测量步骤。 （注意调整电压源的输出。）五、实验注意事项1） 、输入仪表的电压和电流要注意到仪表的量程，不可过大，以免损坏仪表；2） 、可外接标准表（如智能直流毫安表和直流电压表作为标准表）进行校验；3） 、注意接入仪表的信号极性，以免指针反偏而打坏指针。4） 、HE-11 实验箱上的11.1、1.01、 9.9K、 900四只电阻的阻值是按照量程Ig=1mA ，内阻 Rg=100的基本表计算出来的。基本表的Rg 会有差异，导致利用上述四个电阻扩展量程后，测量时的误差增大。因此，实验时，可先按实验一测出Rg，并计算出量程扩展电阻R，再从 HE-19 实箱中的电阻箱上取得R值，可提高实验的准确性、实际性。5） 、稳压源和恒流源的0 点会有剩余量，可按实记录。六、预习思考题如果要将本实验中的几种测量改为万用表的操作方式，需要用什么样的开关来进行切换，以便对不同量程的电压、电流进行测量？该线路应如何设计？七、实验报告1） 、总结电路原理中分压、分流的具体应用。2） 、总结电表的改装方法。3） 、测量误差的分析。4） 、设计预习思考题的实现线路。
