1大学物理实验课程设计 实验题目:将电表改为双量程毫安表 学院: 专业: 自动化 班级: 093121 组号: 指导教师: 报告人: 学号: 实验时间: 年 月 日 星期 实验地点 实验报告提交时间: 2一、实验目的1.了解磁电式电表的基本结构2.掌握电表扩大量程的方法3.掌握电表的校准方法4.将 100uA 电表改装为 10mA 和 100mA 毫安表二、实验原理: 1、将量程为 Ig =1mA,内阻为 Rg 的毫安表的量程扩大为 I=10mA 的电流表的原理图及理论计算公式电流计(表头)一般只能测量很小的电流和电压,如果要用它来测量较大的电流或电压,就必须进行改装,扩大其量程1.将电流计改装为安培表电流计的指针偏转到满刻度时所需要的电流 Ig 称为表头量程这个电流越小,表头灵敏度越高。
表头线圈的电阻 Rg 称为表头内阻表头能通过的电流很小,要将它改装成能测量大电流的电表,必须扩大它的量程,方法是在表头两端并联一分流电阻 RS,如图 4-2-1这样就能使表头不能承受的那部分电流流经分流电阻 RS,而表头的电流仍在原来许可的范围之内 设表头改装后的量程为 I,由欧姆定律得gg(4-2-1)1gSIIR式中 I/I g 表示改装后电流表扩大量程的倍数,可用 n 表示,则有nS可见,将表头的量程扩大 n 倍,只要在该表头上并联一个阻值为 Rg/(n-1) 的分流电阻 RS 即可在电流计上并联不同阻值的分流电阻,便可制成多量程的安培表,如图 4-2-2 所示同理可得 )()(2121RIIgg则 )(12gIR)(12ggII图 4-2-1RgI-IgIgIRSG GIg RgR2图 4-2-2R1I1I233.电表的校准电表扩程后要经过校准方可使用方法是将改装表与一个标准表进行比较,当两表通过相同的电流(或电压)时,若待校表的读数为 IX,标准表的读数为 I0,则该刻度的修正值为ΔI X=I 0-I X将该量程中的各个刻度都校准一遍,可得到一组 IX、ΔI X(或 VX、ΔV X)值,将相邻两点用直线连接,整个图形呈折线状,即得到 IX~ΔI X(或 VX~ΔV X)曲线,称为校准曲线,如图 4-2-5 所示,以后使用这个电表时,就可以根据校准曲线对各读数值进行校准,从而获得较高的准确度了。
根据电表改装的量程和测量值的最大绝对误差,可以计算改装表的最大相对误差,即%10a量 程最 大 绝 对 误 差最 大 相 对 误 差其中 α =±0.1、±0.2、±0.5、±1.0、±1.5、±2.5、±5.0 是电表的等级,所以根据最大相对误差的大小就可以定出电表的等级三、实验仪器: 待改装的表头,毫安表(作标准表用),保护电阻电阻箱,滑线变阻器,直流稳压电源等4四、实验内容和步骤: 1、测定待改装表的电阻 Rg 连线图及步骤用半篇法求内阻 Rg,按下图接好电路当被测电流计接在电路中时,使电流计满偏在用十进制电阻箱与电流计并联作为分流电阻改变电阻值即改变分流程度,当电流计指针指示到中间值,且总电流保持不变,显然这时分流电阻就等于电流计电阻2、将量程为 Ig =10mA,毫安表的量程扩大为 I=100mA 的连线图及实验步骤3、对改装好的电表进行校准将电表和标准表串联起来调节滑动变阻器,是改装表读书从零增加到满刻度,同时记下校准表和标准标准表相应的读数,并填入表中,然后以改装表的读书为横坐标,已被校准电表的修正值为纵坐标,做出校准曲线图 4-2-1RgI-IgIgIRSG GIg RgR2图 4-2-2R1I1I25五、数据记录: 1、待改装表的电阻 Rg = 990 2、将量程为 Ig =100umA 微安表的量程扩为 10mA 的实验数据原电流表量程:Ig =__0.1_ _ mA 改装后量程:I =____ 10 mA 理论分流电阻:Rs=__10 ___Ω 实际分流电阻: =___ 9.9 __ΩSR3、Ig=100uA 微安表的量程扩为 100mA 的实验数据原电流表量程:Ig =__0.1_ _ mA 改装后量程:I =____100 mA 理论分流电阻:Rs=__ 0.99 ___Ω 实际分流电阻: =___1 __ΩS校对改装电流的数据:10mA 的校准数据(单位:mA)I 标准 0 1.02 2.03 3..00 4.05 5.03 6.02 7.06 8.01 10I 改装 0 1 2 3 4 5 6 7 8 10△I 0 0.02 0.03 0 0.05 0.03 0.02 0.06 0.01 0100mA 的校准数据(单位:mA)I 标准 0 9.5 19.3 29.4 39.7 49.3 60.2 70.3 80.5 98.8I 改装 0 10 20 30 40 50 60 70 80 100△I 0 0.5 0.7 0.6 0.3 0.7 0.2 0.3 0.5 0.26六、数据处理:1 将数据按要求处理后,用坐标纸或计算机画出改装电流表的校准曲线(ΔI-I 图 ) . 七、实验结果与讨论:八、指导老师意见:。