11实验七 电表的改装与校准 试验七 电表的改装与校准目的1、了解电表改装的根本原理和方法并学会校准电表的刻度； 2、了解电表内阻对测量的影响,驾驭电表级别的定义； 3、驾驭毫安计、伏特计和欧姆计的改装、校准和运用； 仪器和器材TDKG-2型电表改装与校准试验仪 [主要仪器介绍]1、TDKG-2试验仪 我们这里主要介绍该试验仪各旋钮的作用，以及运用方法它的面板如图7-1所示 ①② ⑧ ⑦③ ⑥ ⑤④图7-1 TKDG-2型电表改装与校准试验面板图①数字标准电压表 ②被改装电流计 ③可调直流稳压电源〔0-2V〕 ④输出电压调整旋钮 ⑤可调电阻箱〔0—1019.9Ω/w〕 ⑥可调电阻及旋钮 ⑦固定电阻 ⑧数字校准电流表 试验原理电表在电测量中得到广泛的应用，因此如何了解电表和运用电表就显得非常重要磁电式电流计的表头的满度电流很小，一般只适用于测量毫安级以下的电流，用来测量电压，也只能在零点几伏以下电流计允许通过的最大电流称为电流计的量程，用Ig表示，电流计的线圈有必须内阻，用Rg表示，Ig与Rg是两个表示电流计特性的重要参数假设要测量较大的电流、电压、就须要扩大量程和改装电表做到多量程、多用途以适应须要。
1、电压表的改装电流计改装成大量程的电压表，只要在表头上串联一分压电阻即可，如图 7-2所示RgG RU图7-2 电压表改装图设扩展的电压量程为U，那么Ru的阻值应为： U?Ig(Rg?Ru) Ru?U?Rg 〔7-1〕 Ig式中U/Ig表示扩程后的电压表的内阻1/Ig那么表示每伏电压量程应具有的内阻，称为“每伏欧姆数”，单位“Ω/V〕”，常标在电压表的表盘上这是电压表的一个重要参数，知道这个参数，就可以计算各量程的内阻易知，Ig越小，扩程后的电压表每伏欧姆数就越大，用来测电压时，对待测电阻的分流影响就越小制作多量程的电压表,可串接不同的降压电阻,联接的方式有两种，如图7-3(a)(b)所示扩程后的电压表须要用标准表进展校准所谓标准表是比扩程表精确度高的电表校准是利用上述两种表同时测量同一电压时的指示值进展比拟(称“比照”),然后求出标准表的指示值U0和扩程表的指示值UX的每一组差值?U,并以UX为横座标, ?U为纵座标,作出?U-UX校正曲线该曲线是各点逐次连接的折线,以后在运用扩程表时,可用校正曲线修正它的读数,得到较为精确的结果GR3GR2R1R3R2R1(a)(b)图7-3 多量程电压表的改装线路图2、电流表的改装电流计改装成大量程的电直流电流表，只要在表头上并联一分流电阻即可，如图7-4所示。
IRgGR图7-4 电流表改装图设扩展的电流表量程为I，那么分流电阻Ri的阻值为： IgRg?(I?Ig)RiRi?(IgI?Ig)Rg (7-2)制作多量程的电流表，可并联不同的Ri值并联的方式原理上有两种，一种是开路转换，如图7-5(a)所示此种转换虽然压降小，但其带电转换或转换开关K接触不良时，易烧表头，一般不采纳另一种是闭路转换，如图7-5(b)所示 R1R2GR3GR2R1R3(a)(b)图7-5 多量程电流表改装电路图改装电流表的校准，亦采纳与标准电流表“比照”方法，校正曲线作法亦同于电压表校准3、组装欧姆表串联型欧姆表的电路原理如图7-6所示假设电压表量程E，忽GRX 图7-6 欧姆表原理图 略电源的内阻r，电压表的示值为： U=E 〔7-3〕1+RX/Rg式中E、Rg为常数，U和RX为一一对应关系将电压表的刻度值标定成相应的电阻的RX值，电压表就成了欧姆表由 〔7-3〕式可知，U和RX为非线性关系，这说明欧姆表的刻度是非匀称的。
当RX=0时，U=E，那么0Ω标在刻度尺的右端满度点；RX=∞Ω时，U=0，∞Ω标在刻度尺在左端；RX =Rg时，U=E/2，表针正好指在刻度尺的中点，我们把电压表的内阻Rg称为欧姆表的“中值电阻”，这是欧姆表的一个重要参数从原理上讲，上述欧姆表制成后，就可以测量从0Ω到∞Ω之间的任何阻值，但还必需考虑如下两点：〔1〕在欧姆中心旁边的RX值，读取的有效数字位数较多，测量相对精确，而远离欧姆中心的RX值读取的有效数字位数少，从而测量不够精确为扩展欧姆表的有效测量范围，可将欧姆表做成如图〔7-7〕所示的多挡形式各挡的欧姆中心值分别为最低挡欧姆中心值Rg1的X1、X10、X101、X1010等倍数7-3)式可以看出当Rg和Rx同时扩大10”倍时，由于分压比不变，表针指的位置也不变于是得到欧姆表的读表规那么为：RGRg1?1R'R''Rg2Rg3?10?101RXK 图7-7 多量程欧姆表电路图被测电阻值=表盘读数×所用挡的扩展倍数10n(n＝0，1，2，3，4) 测量电阻时，按1／5
为减小这种误差，欧姆表设立了调零装置即图〔7-6〕中的电阻R改用—固定电阻R'和一可调电阻R''串联代替中选好挡位测电阻时，应先将两测量表笔短接(即RX＝0)，R''使表针指欧姆零点，而后再接上RX进展测量 R''的改变以及电池内阻的忽视等缘由，会或多或少地变更 由于调零时 调整调零电位器了欧姆中心值，故使得这种欧姆表难做得非常准确不过在要求测量精度不高的场合，却便利管用，仍不失为试验室常用的仪表之一 殴姆表的校准可用电阻箱作为标准电阻先将两测量端a和b，短接(RX=0)，调整只 R''使表头满偏然后将电阻箱接人a、b两端，比拟电阻箱 和改装殴姆表的殴姆中心及其他刻度值，画出R标—R测校准曲线上所述的串联式欧姆表，其输出电流较大，对于不能耐受较大电流的器件(如表头、检流计等)是不能干脆测量的(有可能被烧毁)还有一种电路为并联式欧姆表，其输出电流很小 试验内容与步骤1、试验内容：电流计量程Ig 与内阻Rg的测量〔替代法〕 步骤：①按图7-8接好线路图，将可调电源旋钮逆时针旋转到，翻开电源仪器电源开关，闭合开关K到电流计读出此时数字电流计GGA，缓慢提升电压，正到电流计满偏，A中的电流值即为I，并记录。
KGAERX 图7-8 电流计量程与内阻测量电路 ②将开关K拨到可调电阻箱RX，变更电阻大小，使与①步时一样，读出此时电阻箱上的阻值即为2、试验内容：改装量程为1V的电压表 步骤：①依据公式〔7-1〕，由上步测量出的电流计量程Ig和内阻Rg，算出量程为1V的电压表所串联的电阻值Ru是多少②依据Ru 的大小，按图7-2接好线路图进展改装 ③依据图7-9进展改装电压表的校准V标A中通过的电流G的内阻，并记录该值1K1VE10 图7-9 改装电表校准图在改装表中分别取U=0、0.2、0.4、0.6、0.8、1V，并从校准表中读出相应的值填入下表 改装表测量电压〔V〕 校准表测量电压 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 〔V〕 ④依据此表绘出电压校准曲线图 ⑤并依据上表定出改装电压表的等级.3、试验内容：改装量程为10mA的电流表步骤①依据公式〔7-1〕，由第一步测量出的电流计量程Ig和内阻Rg，算出量程为10mA的电流表所并联的电阻值Ri是多少②依据Ri 的大小，按图7-4接好线路图进展改装 ③依据图7-10进展改装电流表的校准。
RiGI标 图7-10 改装电流表校准电路图在改装表中分别取I=0、2、4、6、8、10mA，并从校准表中读出相应的值填入下表改装表测量电流〔mA〕 校准表测量电流 〔mA〕 ④依据此表绘出电流校准曲线图 ⑤并依据上表定出改装电流表的等级.4、试验内容 串联式欧姆计的改装步骤:①按图7-11的线路将电流计改装成串联式欧姆计,并检查无误〔其中E=1.0V，R1=750Ω，RW=750Ω可调电位器〕RwKE10V0 2 4 6 80 10 GRgIgR1ERx 图7-11 串联式欧姆计改装原理图 ② 调零：把RX两端短路，通过调整RW使电流计满偏 ③用电阻箱替代RX接入电路，变更电阻箱电阻使电流计偏转一半， 求出此时欧姆表的中值电阻 试验留意事项 1、留意接入改装表电信号的极性与量程大小，以免指针反偏或过量程时出现“打针”现象 2、试验仪供应的标准电流表和标准电压表仅作校准时的标准表 思索题 1、校正电流表时发觉改装表的读数相对于标准表的读数偏高，试问要过到标准表的数值，改装表的分流电阻应调大还是调小？ 2、校正电压表时发觉改装表的读数相对于标准表的读数偏低，试问要到达标准表的数值，改装表的分压电阻应调大还是调小？3、试说明用欧姆表测电阻，假如表头的指针正好指在满刻度的一半处，那么从标尺读出的电阻值就是该欧姆表的内阻值？注:电表等级的计算见本讲义其次章电磁学常用仪器介绍本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第9页 共9页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页。