实验39 电表的改装与校准

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1、实验39  电表的改装与校准 教学目标•学会测定微安表（表头）的量程和内阻；•熟悉电流表、电压表的构造原理，学会改装电流表、电压表的基本方法。•校准电流表、电压表的基本方法。重点与难点•重点：测定微安表内阻；改装电流表、电压表的基本方法。•难点：校准电流表、电压表的基本方法。实验内容•测定微安表的量程和内阻；•改装和校准电流表；•改装和校准电压表；•根据上述测量内容绘制数据表；作△I - Ix校准曲线和△U - Ux校准曲线。•初步定出改装电流表、电压表的等级。教学方法•采用讨论式、提案式教学方法教学过程设计一．讨论1．微安表（表头）有什么主要参数

2、？表头的主要参数：量程和内阻。量程是指针偏转满刻度时可测的最大电流值Ig，也称表头的满偏电流。表头的内阻Rg是偏转线圈的直流电阻。电表的内阻是电表两端的电阻。 2．如何测量微安表（表头）的量程和内阻？测定表头内阻有许多方法，本实验使用代替法表头的内阻和量程。按图1所示接线。G1为待测的微安表头，标准表G2的准确度等级要比表头G1高2级，其量程与表头G1 的量程相接近。开关K1合上，K2打向1，调节变阻器R，使标准表G2的偏转值为n整数格（注意不能超出G1表量程）。再把K2打向2，调节电阻箱Rn（Rn代替表头G1），使G2的偏转值仍为n格，此时Rn的

3、示值就等于待测表头G1的内阻Rg 。把K2打向1，调节滑线变阻器R使G1刚好满偏，此时G2的电流值就是G1的量程Ig。 3．如何扩大微安表的量程（即改装成毫安表或安培表）？在表头两端并联一个阻值较小的分流电阻RP（如图2），使流过表头的电流只是总电流的一部分。表头G和RP组成的整体就是电流表。选用不同阻值的RP能得到不同量程的电流表。图2中，当表头满偏时，通过电流表的总量程为I，通过表头的电流为Ig，根据欧姆定律有IgRg=（I－Ig）RP故得                                               （1）若表头

4、的量程要扩大      倍，则   。测出表头的量程Ig和内阻Rg，按所需的电流表量程I，可算出分流电阻RP 。 4．内阻为Rg、量程为Ig的表头两端能测量的电压量程是多少？根据欧姆定律，若表头作为直流电压表，其量程为Ug= IgRg  。 5．如何将微安表改装成电压表？通常Ig和Rg的数值不大，Ug = IgRg很小。为了测量较高的电压，将表头改装成电压表的办法是，在表头上串联一个阻值较大的分压电阻RS（如图3），使超过表头电压量程的那部分电压降落在电阻RS上。 RS亦称为扩程电阻。表头和RS组成的整体就是电压表。选用不同阻值的RS可以得到不同量

5、程的电压表。在图3中，当表头满偏时，通过表头的电流为Ig，设改装后电压表总量程为U，因为U=Ig（Rg + RS），则      RS =-Rg   （2） 根据所需要的电压表量程U和表头量程Ig、内阻Rg，可算出分压电阻RS。6．电表改装后，如何校准电表？所谓校准，就是将改装后的电表与标准表，同时对同一个对象（如电流或电压）测量，进行比较。校准电表时，必须先调好零点，再校准量程（满刻度点）。若量程不对，可调节RP或RS，使量程与标准表指示数一致。校准刻度时，要同时记下待校表和标准表的读数，分别记为Ix和IS（或Ux和US）。从而得到该刻度的修正值

6、△I =IS -Ix（或△U = US -Ux）。将改装表的同一量程的各个刻度都校准一遍，可绘出△I - Ix（或△U - Ux）的折线图，即校准曲线，如图4所示。7．扩大微安表的量程时，分流电阻RP的大小对改装电流表的量程有何影响？分流电阻RP越小，改装的电流表量程I越大。因为Ug= IgRg=IPRP ，RP越小，则IP越大，量程 I越大。 8．在校准电流表时，若发现改装表的读数均相对于标准表的读数都偏高，应如何调节分流电阻RP？这种情况是由于改装表的量程不够 大 而所引起的，所以，改装表的分流电阻RP应调 小 。