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1、实 验 报 告 实验名称 电表的改装与校准 实验时间2011年 12 月 5 日 姓 名班 级学 号指导教师报告批改教师实验报告成绩 物电 【实验目的】 1、 掌握电流表和电压表的改装方法。 2、 学会校准电流表和电压表。 3、学习欧姆表的设计与制作。 【实验仪器】 DH4508型电表改装与校准试验仪、ZX21 电阻箱 【实验原理】 1、 微安表改装成电流表 微安表并联分流电阻 p R，使被测电流大部分从分流电阻流过，表头仍保持原来允许通过的最大电流 g I。 并联分流电阻大小 g g g p R II I R 2、微安表改装成电压表 微安表串联分压电阻 sR ， 使大部分电压降落在串联的分压
2、 电阻上，而微安表上的电压降仍不超过原来的电压量程 ggR I。 串联分压电阻大小 g gg g s R I U I UU R 3、 电表标称误差和校正 使被校电表与标准电表同时测量一定的电流（电压），看其指示值与相应的标准值相符的程度。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，即得该电表的标称误差。 %100 量程 最大绝对误差 标定误差 【实验内容】 1、将量程为100 A 的电流计扩程为5mA 电流表 （1）记录电流计参数，计算分流电阻阻值，数据填入表1 中。用电 阻箱作 RP，与待改装的电流计并联构成量程为5mA 的电流表。 （2）连接电路，校正扩大量程后
3、的电流表。应先调准零点，再校准 量程 (满刻度点 )，然后校正标有标度值的点。 校准量程时，若实际量程与设计量程有差异，可稍调RP。 校正刻度时， 使电流单调上升和单调下降各一次，将标准表两次读数 的平均值作为IS，计算各校正点校正值。 （3）以被校表的指示值Ixi为横坐标，以校正值Ii为纵坐标，在坐标纸上作出校正曲线。数据填入表2 中。 （4）求出改装电流表的标称误差。 3、将量程为100 A 的电流计改装为量程1V 的电压表 （1）计算扩程电阻的阻值数据填入表3 中。 （2）校正电压表。与校准电流表的方法相似。数据填入表4 中。 【数据记录】 表 1 电流表改装与校正仪器参数（ U0=1.
4、08V） 满度电流 g I （A） 扩程电流I（mA） 电流计内阻 g R（） RP理论值RP实际值 100 5 1896 387 377 表 2 电流表校正数据记录(mA)： 被校表读数 x I5.00 4.50 4.00 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 标准表读数 s I5.00 4.60 4.00 3.58 3.05 2.60 2.10 1.60 1.08 0.58 xsx III0 0.10 0 0.08 0.05 0.10 0.10 0.10 0.08 0.08 表 3 电压表改装与校准仪器参数（U0=2.58V ） 满度电流 g I（ A）扩程
5、电压U（V） 电流计内阻 g R（） Rs理论值Rs实际值 100 1 1896 8104 8504 表 4 电压表校正数据记录（V） ： 被校表读数 x U1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 标准表读数 s U1.00 0.92 0.82 0.73 0.61 0.59 0.41 0.32 0.22 0.11 xsx UUU0 0.02 0.02 0.03 0.01 0.09 0.01 0.02 0.01 0.01 【数据处理】 分别作出电流表和电压表的校正曲线。此后应用改装表进行测量时，根据校正曲线对测量的数值加以修 正，以得到
6、准确的测量值。 改装电流表的标称误差= %2%100 0.5 1.0 改装电压表的标称误差=%9%100 0.1 09.0 【问题讨论】 1、标称误差的意义是什么？电表的校准有什么用途？ 图 1 电流表改装 图2电压表改装 校正电流表的电路 Ii Ixi 0 校准曲线 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。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
7、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。 2、 在校正电流表和电压表时发现改装表与标准表读数相比各点均偏高，是什么原因？应如何调节分流电 阻 RP和分压电阻RS? 答：改装电流表读数比标准表偏高，说明分流电阻RP不够小，应减小分流电阻R P； 改装电压表读数比标
8、准表偏高，说明分压电阻Rs不够大，应增大分压电阻Rs。 3、如何用微安表改装欧姆表？ 答：以串联分压式为例，其原理电路如图所示。 E 为电源， R3为限流电阻， RW为调“零”电位器，Rx 为被测电阻， Rg 为等效表头内阻。RG与 RW一起组成分流电阻。 欧姆表使用前先要调“零”点，即a、b 两点短路，（相当于RX=0） ， 调节 RW的阻值，使表头指针正好偏转到满度。即：欧姆表的零点是就在 表头标度尺的满刻度(即量限 )处，与电流表和电压表的零点正好相反。 当 a、b 端接入被测电阻Rx 后，电路中的电流为 xWg RRRR E I 3 对于给定的表头和线路来说，Rg、RW、R3都是常量。
9、由此可见，当电源端电压E 保持不变时，被测电 阻和电流值有一一对应的关系。即接入不同的电阻，表头就会有不同的偏转读数，Rx 越大，电流I 越小。 短路 a、 b 两端，即Rx=0 时， g Wg I RRR E I 3 ，这时指针满偏。 当 Rx=Rg+RW+R3时， g XWg I RRRR E I 2 1 3 ，这时指针在表头的中间位置，对应的阻值为中值 电阻，显然R中= Rg+RW+R3。 当 Rx=（相当于a、b 开路）时， I=0，即指针在表头的机械零位。 所以欧姆表的标度尺为反向刻度，且刻度是不均匀的，电阻R 越大，刻度间隔愈密。如果表头的标度 尺预先按已知电阻值刻度，就可以用电流表来直接测量电阻了。 + 改 装 表 +
