电表改装与校准1

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1、实验七电表改装与校准物理实验室大学物理实验目录1、实验目的2、实验仪器3、实验原理5、思考题6、DH4508型电表改装与校准实验仪使用说明4、实验内容2一、实验目的4.学会校准电流表和电压表的方法2.掌握将1mA表头改成较大量程的电流表和电压表的方法3.设计一个R中=1500Ω的欧姆表，并确定表盘刻度。1.学习测量微安表（表头）的量程和内阻返回3二、实验仪器返回V4三、实验原理在实验工作中，我们往往要用不同量程的电流表或电压表来测量大小悬殊的电流或电压。例如从几微安到几十安，从几毫伏到几千伏。但电

2、表厂一般只制造若干规格的微安表和毫安表(通常称为表头或电流计)，我们可以根据实际需要，用并联分流电阻或串联分压电阻的方法，把它们改装成不同量程的电流表和电压表。51.表头内阻的测量电流计允许通过的最大电流称为电流计的量程，用Ig表示，电流计的线圈有一定内阻，用Rg表示，Ig与Rg是两个表示电流计特性的重要参数。测量内阻Rg的常用方法有：⑴半偏法(中值法)；⑵替代法6⑴半偏法电路如图1。先断开K，调节电源电压和RW，使表头满偏(即1.00mA)。接通K，反复调节电源电压、电阻箱R2和滑线变阻器RW，

3、使表头读数为原来读数的一半，标准表读数仍为原值，这时Rg=R2。图1R2标准表+被测表++K返回7⑵替代法电路如图2。将开关K与“1”点相连，调节电源电压和RW，使表头指针指到0.80mA。然后将开关K与“2”点相连，调节电阻箱R2，使得标准表读数仍为原值，这时Rg=R2。R2+++12K图2返回82.改装毫安表为电流表方法：如图3所示，在表头上并联一个分流电阻R2。这样可使表头不能承受的那部分电流从R2上分流通过。这种由表头和并联电阻R2组成的整体（图中虚线框住的部分）就是改装后的电流表。AER

4、2RW标准表+改装表++图3设表头改装后的量程为I，根据欧姆定律得到（I-Ig)R2=IgRg若I=nIg，则R2=Rg/(n-1)①93.改装毫安表为电压表方法：如图4所示，在表头上串联一个分压电阻RM，使表头上不能承受的那部分电压降落在电阻RM上。这种由表头和串联电阻RM组成的整体就是电压表，串联的电阻RM叫做扩程电阻。选取不同大小的RM，就可以得到不同量限的电压表。V标准表++改装表+图4设毫安表的量限为Ig，内阻为Rg，欲改成量限为V的电压表，由欧姆定律Ig(Rg+RM)=V得到RM=V/

5、Ig－Rg②104.改装毫安表为欧姆表用来测量电阻大小的电表称为欧姆表。根据调零方式的不同，可分为串联分压式和并联分流式两种。其原理电路如图5所示。图中E为电源，R3为限流电阻，RW为调“零”电位器，Rx为被测电阻，Rg为等效表头内阻。图（b）中，RG与RW一起组成分流电阻。图511欧姆表使用前先要调“零”点，即a、b两点短路，（相当于RX=0），调节RW的阻值，使表头指针正好偏转到满度。可见，欧姆表的零点是就在表头标度尺的满刻度(即量限)处，与电流表和电压表的零点正好相反。在图（a）中，当a、b

6、端接入被测电阻Rx后，电路中的电流为对于给定的表头和线路来说，Rg、RW、R3都是常量。由此可见，当电源端电压E保持不变时，被测电阻和电流值有一一对应的关系。即接入不同的电阻，表头就会有不同的偏转读数，Rx越大，电流I越小。短路a、b两端，即Rx=0时③④这时指针满偏。12当Rx=Rg+RW+R3时⑤这时指针在表头的中间位置，对应的阻值为中值电阻，显然R中=Rg+RW+R3。当Rx=∞（相当于a、b开路）时，I=0，即指针在表头的机械零位。所以欧姆表的标度尺为反向刻度，且刻度是不均匀的，电阻R越大

7、，刻度间隔愈密。如果表头的标度尺预先按已知电阻值刻度，就可以用电流表来直接测量电阻了。返回135.精度级别我国规定电表的准确度级别分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5和5.0级。电表的基本误差(不确定度)按下式计算：基本误差△=量程×(精度级别)％例如实验室的表头量程为1mA，精度级别1.5级，则基本误差△=1.0×1.5％=0.015(mA)如果知道一个表头的基本误差我们也可以求出其精度级别，如一个电表的基本误差为0.04mA，量程为5mA则精度级别确定如下：由于0.5<0.8<1

8、.0，所以其精度级别为1.0级。14注意：如果该精度级别小于原来的表头的精度级别的话，应该以原表头精度级别为准；也就是说，如果我们是用的1.5级的表头改装的这个表的话，则改装表精度级别就还应该是1.5级，而不是1.0级；通过改装，我们是无法提高原表的精度级别的。15四、实验内容仪器在进行实验前应对毫安表进行机械调零。1.用半偏法（中值法）或替代法测出表头的内阻，按图1或图2接线（电源选择开关打在2V档，标准电流表选择开关打在2mA档量程）。Rg=Ω返回R2标准表+被测表++KR2+