15电表的改装与校准

《15电表的改装与校准》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、实验十五电表的改装与校准磁电式电表表头满偏电流很小，常用的磁电式电表表头一般为几微安、几十微安、最高也就几毫安。如果要用它来测量较大的电流和电压，或要用它来测量电阻，就必须对表头进行改装。若在改装后的电表内再配上整流电路，那么就能将它改装成交流电表。实际上，在生产和科学实验中所使用的安培表、伏特表和万用表都是由表头改装而成的。改装后的电表必须进行校准定标后，才能使用。〔实验目的〕1.掌握将一表头改装成各种量程的电流表、电压表的原理和方法。2.学会用比较法校准电表。3.了解欧姆表的测量原理和定标方法。〔实验仪器〕1.待改装的微安表（Ig＝3

2、00μA，Rg＝633Ω）2.稳压电源：0~15V（可调），0.5A3.电压表：1.5~3~7.5V，0.5级4.电流表：25~50mA，0.5级5.电阻箱：ZX-21型，99999.9Ω，0.1级，0.25W6.滑动变阻器：BXJ-11型，200Ω，2A7.开关、导线若干〔实验原理〕一、改装电压表：微安表的满刻度电流（即量程）很小，而它的内阻也很小，所以用它测量的最大电压＝很小，一般只有零点几伏。为了测量较大的电压，可以在表头上串联一个适当的大电阻（如图3.10.1），使超过原表头所应承受的那部分电压降落在该电阻上。这种由表头和串联电阻

3、组成的整体（图3.10.1中虚线框内的部分），就是改装后的电压表，串联的电阻称为扩程电阻。选取不同大小的电阻，就可以得到不同量程的电压表。设改装后的量程为，则有：由上式得扩程电阻＝（1）ARmBIIgμAμAVgVmIsVRs图3.10.1图3.10.2二、改装电流表微安表的满刻度电流很小，只适用于测量微安级的电流。若待测电流很大，就需要扩大量程。办法是在表头两端并联上阻值适当的小电阻（如图3.10.2），让超过原来表头所能承受的那部分电流从流过。这种由表头和并联电阻组成的整体（图中虚线框内部分）就是改装后的电流表，并联电阻称为分流电阻。

4、选用不同大小的分流电阻，就可以得到不同量程的电流表。如欲改装成量程为的电流表，则有：由图3.10.2可看出，扩程电阻两端电压应与微安表表头两端电压相等，即，或，代入上式得Ig解之，得：Rs＝（2）三、将表头改装为欧姆表1.欧姆表的原理如图3.10.3，R1为固定电阻，R0为可调电阻，把它们与表头、电池串联起来，就构成了简单的欧姆表，A、B两端用来接待测电阻Rx，则有：I+-RgR0R1RgR0RsER1RxRxEABAB图3.10.3图3.10.4I＝E/（Rg＋R0＋R1＋Rx）（3）由（3）式知：（a）、当Rx＝0时（即A、B短路），

5、I＝E/（Rg＋R0＋R1），调节R0，使表头指针偏转到满偏位置，这时表头电流为Ig，，即Ig＝E/（Rg＋R0＋R1）。也就是说，当Rx＝0时，表头指向满刻度（表盘的右边），与电流表、电压表的零偏位置刚好相反。（b）当E、R0、R1、Rg一定时，Rx与表头电流有一一对应关系，只要表头的标度R预先已按已知电阻刻度，就可直接用来测量电阻。但要注意Rx与I不成简单的反比关系，故欧姆表的刻度是不均匀的。当Rx＝∞时（即A、B断路），I＝0，指针指向表盘的左边。（c）当RX＝Rg＋R0＋R1时，I＝E/（Rg＋R0＋R1＋Rx）＝Ig，此时指针指

6、在刻度盘的正中央，故把欧姆表的内阻称为欧姆表的中值电阻R中，R中＝Rg＋R0＋R1＝E/Ig，即中值电阻与E有关。由于电池的端电压在使用过程中会逐渐降低，故相应的R0也应随之调整，使A、B短接时指针刚好指在欧姆表的零点。R1是限流电阻，可防止R0调得过小而烧毁电表。2.欧姆表的量程和改变其量程的方法原则上欧姆表可以测量任何阻值，但事实上，当被测电阻与R中相差很多时，其阻值无法准确地测出。为了得到较准确的结果，一般宜在R中~5R中这一范围内测量，因此，常以R中为欧姆表的量程。由R中＝E/Ig求出的R中是与所设计的欧姆表最大量程相对应的。为了

7、改变欧姆表的量程，也为了克服由于电池端电压降低而造成R中减小的缺点，可采用图3.10.4电路，在Rg＋R0＋R1»Rs时，R中＝Rs（）≈Rs，Rs不同，R中就不同，故可通过Rs改变欧姆表的量程。但Rs只能成倍（一般按×10的倍率）改变，否则，不同的R中（即Rs不同）就得有不同的刻度。〔实验内容〕1.将微安表改装成量程1.50V的电压表（1）将实验室给定的微安表，根据（1）式，计算扩程电阻Rm的值。（2）检查标准电压表和待改装的微安表的零点，若不指零，应调整调零螺丝使其指零。（3）接好线路图3.10.5，其中的R是为了调节测量电路的电流和

8、电压用的，量程为1.50V的电压表是作为标准表来校准改装后的电压表，扩程电阻Rm用电阻箱代替。将电阻箱旋钮旋到计算值。（4）先将滑线变阻器滑端处于中间，经教师检查电路后方可接通电源。调节R使标