电工仪表的使用与测量误差(1)实验目的① 了解电压表、电流表、万用表的使用；② 「样怕口源匕；忙淤涼冋汀!一」便用:③ 学屈电爪.云、|_沛去列1|_1訂旳刘呈用』；④ 掌握电工仪表测量误差的计算方法2) 实验方法① 测量误差 通常，用电压表和电流表测量电路中的电压和电流，而电压表和电流表都具有一定的内阻，分别用 R/和FA表示见图2-3所示当测量电压时，电压表并接在电路两端，电压表中有一定的电流通过，从而产生一定的误差，为了减小误差，要求电压表的内阻Rv越大越好电流表串联在电路中，由于电流表有一定的内阻 FA,因此，电流表分得一定的电压，从而造成一定的误差，为了减小误差，要求电流表的内阻越小越好由于电压表、电流 表内阻的存在而造成的测量误差，称之为方法误差显然，方法误差值的大小与仪表本身内 阻值的大小密切相关② 厠二力法a用‘分流法’测量电流表的内阻 R a为直流电流表的内阻，满量限电流为 Im测试电路如图2-1所示首先断开开关S,调节电流源的输出电流 Is使电流表A指针满偏转 ，即I=I A=Im合上开关s,并保持 Is值不变,调节电阻R使电流表A的指针指在 1/2满偏转位置，即Im|A=IS - (2-1)2rr此时求得： Ra 二 R//R1 (2-2)R+ Rb用‘分压法’测量电压表的内阻 Rv为被测电压表的内阻，满量限电压为 U-，电路如图2-2所示。
将开关S闭合，调节直流稳压源的输出电压，使电压表V的指针满偏转，其值 为U1,断开开关S,调节电阻R使电压表V的值减半即图2-1测量电流表内阻电路图2-2测量电压表内阻电路请人f : I；； AA图2-3方法误差测量电路电压表的灵敏茂为:③方法误差的计算Uv 二 UrR=R+R方法误差是由测量方法所导致，而由仪表内阻产生的测量误差，仪表本身构造上引起的误差称为仪表基本误差方法误差测量电路如图2-3所示R2上的电压为:R2U"R^R2U,若 R"Rl，则 U2=%(2-3)现用内阻为R/的电压表来测量U2值，当R/与R2并联后,RvR2，用R2绝对误差为:化简后得:RvR2Rv + R2 uRvR2 Ri Rv+ R?U =U 2 -U2 =U((2-4)RvR2Rv R2RvR2RiRv R2R2Ri R2(2-5)2-r；r1-Rv(R： 2RiR2 R； ) RiR2(Ri R2)U(2-6)若Ri = R2 = Rv，则得U ‘2 _U2U 00 100° 一33.3°0U2实验仪器① 万用表；② 恒压源；④电阻箱、固定电阻、电位器⑷ 实验内容① 根据‘分流法’原理测定直流电流表 1mA和10mA档量限的内阻，电路如图 2-1表2-1 电流表内阻测量实验数据被测表量限S断开，调节恒流源，S闭合，调节电阻R,RR1计算内阻Ra(Ma)使 1=1 A=Im (mA使 I r=I A=Im/2(mA)(Q)(Q)(Q)1mA10mA所示。
其中R为可变电阻约几欧， R1为10KQ/ 4 W电阻实验结果填入表 2-1② 根据‘分压法’原理，按图 2-2接线测量万用表直流电压 25V和100V档量限的内阻其中R为可变电阻，R为10k Q/8W电阻实验结果填入表 2-2表2-2 电压表内阻测量实验数据被测表量限(V)S闭合,调节恒压源，使 U=U=Um(V)S断开，调节电阻R,使 |>=U/=Um/2(V)R(Q)R(Q)计算RV(Q)S25V100V③ 用万用表直流电压 25V档量限测量图2-3电路中F2上的电压Ua值并计算绝对误差和 相对误差，其中 R= 20kQ , R = 10kQ实验结果填入表 2-3表2-3 电表内阻产生的测量误差实验数据电源电压UR1Fl计算值U2实测值U2Z绝对误差内」=U / -U 2相对误差如曲0%20V20k Q10k Q(5)实验耍点① 实验台上的恒压源、恒流源均可通过粗调(分段调)波动开关和细调(连续调)旋钮 调节其输出量，并由该组件上数字电压表、数字毫安表显示其输出量的大小② 电压源输出不允许短路，电流源输出不允许开路③ 电压表并联测量，电流表串联测量(见图2-1和2-2)，并且要注意极性与量限的合理 选择。
6)预习耳牌答① 用量限为1A的电流表测实际值为 0.8A电流时，仪表读数为 0.81A，求测量的绝对误 差和〔垦② 根据实验内容1和2,若已求出10mA档和100V档内阻，可否直接计算出1mA档和25V 档的内阻？题图2-1 伏安法测量电阻电路③ 如题图2-1(a),(b) 所示为伏安法测量电阻的两种电路， 被测电阻的实际值为 电电压表的内阻为R/,电流表的内阻为 FA,求两种电路测电阻 R＜的相对误差7) 实验要求① 记录实验数据，并计算各被测仪表的内阻值② 计算实验内容3的绝对误差与相对误差③ 举例说明测量方法的重要性？如何减小方法误差？。