电表的改装和校准

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1、电表改装与校准【实验目的】1.熟悉磁电式电表的基本结构和使用方法。2.掌握将表头改装成电流表和电压表的原理和方法。3.掌握校准改装电表的方法。【实验原理】磁电式电表，以及由它改装成的电压表和欧姆表，在电磁测量中用得最为广泛。磁电式电流表的构造如图6－4所示。它由三大部分组成。（1）磁场部分　　在马蹄形永久磁铁的两极，连接一对极掌，两极掌之间形成一个筒形孔腔，在腔的中央固定着一个圆柱形铁芯，于是极掌和铁芯之间的空隙就存在着如图6－5所示的辐射状磁场。因为极掌与铁芯间的空隙很狭窄，所以可近似认为其间的磁场分布均匀，磁感线沿着铁芯的径向呈

2、辐射状。　　（2）线圈与指针　　线圈置于辐射状磁场中，指针固定在线圈上，可与线圈一起转动。指针尾端装有平衡物。　　（3）游丝与调零装置　　游丝有两盘，相互反绕。其外端分别焊在上、下两个调零导杆上；内端焊在与线圈相连的内桩上，将电流导入和导出线圈。装好刻度盘，当指针不指零时，可调上、下两个调零导杆，上面的调零导杆通常是通过电表壳外的调零螺丝进行调节。【测量表头内阻】实验测量中，因为表头的内阻不确定，所以我们设计了电路来测量电表的内阻，对于微安表，我们采用的方法是半偏分流法：（1）实验原理如图1所示，其中R01为滑动变阻器，R′为电阻箱

3、，G为待测电表。（2）实验操作顺序　　①按原理图连结好电路，断开S1、S2，将R01阻值调到最大；　　②合上S1，调节R01，使电表G达到满偏；　　③保持R01阻值不变，再合上S2，调节R′，使G达到半偏；　　④断开S1，记下R′的阻值；⑤在R01>>R′时，G表的内阻Rg=R′。1.改装毫安表。　　任意一块表头可扩大量程，改装成毫安表或安培表，用一低值电阻Rs和表头并联，即可扩大它的量程，并联电阻Rs称为分流电阻。设表头改装后的量程为I，根据欧姆定律　　　　　　　　　　　　　　　　　　　若：　则：　　　　　　　　　　　　　　　　　

4、　　　　当表头的参量Ig和Rg确定后，根据所要扩大量程的的倍数100，就可以计算出需要并联的分流电阻Rs，实现电流表的扩程。如欲将微安表的量程扩大100倍，只需在表头上并联一个分流电阻Rs即可。2.改装伏特表。　　任意一块表头可改装成伏特表，用一高值电阻和表头串联，串联高值电阻RH称为分压电阻。欲改成的电压表的量程为V，由欧姆定律得：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　可见，要将量程为Ig的表头改装成量程为V的电压表，须在表头上串联一个阻值为的附加电阻。同一表头，串联不同的分压电阻就可得到不同量程的电压表。图3-

5、4-8校正电压表电路图图3-4-7校正电流表电路图【实验仪器】　　100μA电流计，1750Ω0.3A滑线变阻器，10mA直流电流表，10V直流电压表，ZX21型电阻箱，HY1711-3SD多路直流稳压电源，导线若干。【实验步骤】1.改装毫安表。　　①连接电路，调节分流电阻使其阻值等于计算值。　　②打开电源，调节滑线变阻器的同时调节分流电阻，使标准毫安表和表头的示数分别为10毫安和满刻度。调节滑线变阻器，使改装表的电流依次为10.0，9.0，8.0，7.0，6.0，5.0，4.0，3.0，2.0，1.0，0.00毫安，并记下标准表示

6、数。2.改装伏特表。　　①连接电路，调节分压电阻使其阻值等于计算值。　　②打开电源，调节滑线变阻器的同时调节分压电阻，使标准伏特表和表头的示数分别为2伏和满刻度。　　③调节滑线变阻器，使改装表的电压依次为10.00，9.0，8.0，7.0，6.0，5.0，4.0，3.0，2.0，1.0，0.0伏，并记下标准伏特表示数。【数据表及数据处理】数据记录与处理1.改装毫安表分流电阻的理论值　　　　实际值　　　　①改装毫安表的准确度等级②改装毫安表的校准曲线表头刻度/μA改装表IG/mA标准表IB1/mA（由小到大）标准表IB2/mA（由大到

7、小）IB=（IB1+IB2）/2δI=IB-IG/mA2.改装伏特表分压电阻的理论值　　　实际值　　　①改装伏特表的准确度等级②改装伏特表的校准曲线：表头刻度/μA改装表VG/V标准表VB1/V标准表VB2/VVB=(VB1+VB2)/2δU=VB-VG/V