用电位差计校准电压表********摘要:电压表经过长期使用,准确度降低,实验室一般用电位差计加以校准,作出校准曲线,消除误差,达到校准的目的关键字:电位差计电压表校准引言:由于电位差计准确度等级,而通常所用的电压表只有0.5级甚至5级,从精度上来说完全可以用电位差计来校准电表,但电位差计的量程较小,要用小量程的电位差计校准大量程的电压表必须设计一个合理的电路通过分压的方式实现实验原理:电压表和电位差计都是测量电位差的仪器,只要将美两者并联去测量同一个电压即可进行校准•只是一般电位计的量程较小,不能与量程较大的电压表同时去测一较大电压,为此我们只要用一分压箱(可以利用两个电阻箱来设计)分压,用电位差计测得分压箱上一定比例的电压,再乘上所使用的分压箱的倍率,即可得到电压表两端的实际电压同样,调节滑线变阻器,读出电压表量程范围内均匀分布的8〜10个电压值,即可作出电压表的校准曲线•如果电压表量程小于电位差计量程,则可直接校准•电位差计原理简述①电位差计按电压补尝原理构成将被测电动势与一已知电动势的电源正端相对,负端相对连成回路电路中检流计指示为零,这时待测电动势与已知电动势补尝电位差计测电动势应有两点要求:可调和精确。
②电位差计每次使用前还应校准如图,将天关倒向Ex保持R不变,只要Ex
4.再从最大值开始逐渐减小电压值,重复2,3操作,测得10组电压值U25,电压表换一个量程,重复上面操作,以校准另一个量程6,处理数据,作出校准曲线并确定待测电压表准确度等级数据处理:(一)、校准3V量程:次数12345678910V的示数V0.30.60.91.21.51.82.12.42.73.0上行U10.16280.33350.48960.64700.81200.97491.13691.29081.43761.6062下行U20.16250.32940.49250.64710.80350.96851.12301.28871.43401.6070真值U0.32530.66290.98211.29411.61551.94342.25992.57952.87163.2102偏差△U0.02530.06290.08210.09410.11550.14340.15990.16950.17160.1802R=R2=200Q,分压箱倍率为2,表中数据电压单位均为V.U1为上行测量时电位差计的读数,U2为下行测量时电位差计的读数真值U为电压表两端的实际电位差测量值的平均,JU2U12U2=U1U22由表上数据,最大偏差△U=0.1802V,因此该电压表此时的标称误差为〉二100%=I!802100%=6.00%Um3.0该电压表的出厂级别为5级,现在它在3V量程的最大误差已达到6%.3V量程较准曲线0.20.15UA0.10.05000.51.522.53.5(二)、校准15V量程:次数12345678910V的示数V1.53.04.56.07.59.010.512.013.515.0上行U10.16670.33150.48400.64550.79600.96261.11821.27181.43051.6069下行U20.17050.33350.49050.64740.80050.95241.10881.26781.42331.6010真值U1.68603.32504.87256.46457.98259.575011.13512.69914.26916.039偏差AU0.18600.32500.37250.46450.48250.57500.63500.6990.7690.9039R=900Q,R2=100Q,分压箱倍率为10,表中数据电压单位均为V.U1为上行测量时电位差计的读数,U2为下行测量时电位差计的读数真值U为电压表两端的实际电压测量值的平均,1丿丿U10U110U2i=5U1U2由表上数据,最大偏差AU=0.9039V,因此该电压表此时的标称误差为Um100%=0.9039100%=6.03%Um15.0该电压表的出厂级别为5级,现在它在15V量程的最大误差已达到6.03%.15VS程校准曲线U△结束语:本设计实验作为电位差计的一个应用,进一步了解电位差计的原理和使用方法,(或者相反)以减小累计并学会用电位差计校准精密电器注意事项:①实验中测量电压时应沿一个方向从小到大再从大到小误差,绝不能在一次测量中来回反复②电位差计每次使用前都这调节补尝。
参考文献:[1]欧阳九令主编,大学物理实验北京师范大学出版社[2]俞俊甫,杨志文物理实验教程中国铁道出版社ElectricityvoltagemetercalibrationpotentiometerAbstract:AfterIong-termuseofmeter,loweraccuracy,laboratorycalibrationpotentiometerpowertomakethecalibrationcurve,theeliminationoferror,toachievethepurposeofcalibrationKeywords:student-typepotentiometerpressurevoltagemeterbox。