電表的改裝實驗報告

2021-03-04 05:32:41 字數 2337 閱讀 4461

實驗報告

【實驗目的】

1、 掌握將微安表改裝成較大量程電流錶和電壓表的原理和方法。

2、 學會校正電流錶和電壓表的方法。

【實驗原理】

1、 微安表改裝成電流錶

微安表併聯分流電阻,使被測電流大部分從分流電阻流過,表頭仍保持原來允許通過的最大電流。

併聯分流電阻大小

2、微安表改裝成電壓表

微安表串聯分壓電阻,使大部分電壓降落在串聯的分壓電阻上,而微安表上的電壓降仍不超過原來的電壓量程。

串聯分壓電阻大小

3、 電表標稱誤差和校正

使被校電表與標準電表同時測量一定的電流(電壓),看其指示值與相應的標準值相符的程度。校準的結果得到電表各個刻度的絕對誤差。選取其中最大的絕對誤差除以量程,即得該電表的標稱誤差。

【實驗儀器】

穩壓電源、微安表頭(100)、毫安表(0~7.5ma)、電壓表(1~1.5v)、滑線變阻器(100ω)、電阻箱(0~99999.9ω).

【實驗內容】

1、將量程為100μa的電流計擴程為5ma電流錶

(1)記錄電流計引數,計算分流電阻阻值,資料填入表1中。用電阻箱作rp,與待改裝的電流計併聯構成量程為5ma的電流錶。

(2)連線電路,校正擴大量程後的電流錶。應先調準零點,再校準量程(滿刻度點),然後校正標有標度值的點。

校準量程時,若實際量程與設計量程有差異,可稍調rp。

校正刻度時,使電流單調上公升和單調下降各一次,將標準表兩次讀數的平均值作為is,計算各校正點校正值。

(3)以被校表的指示值ixi為橫座標,以校正值δii為縱座標,在座標紙上作出校正曲線。資料填入表2中。

(4)求出改裝電流錶的標稱誤差。

3、將量程為100μa的電流計改裝為量程1v的電壓表

(1)計算擴程電阻的阻值資料填入表3中。

(2)校正電壓表。與校準電流錶的方法相似。資料填入表4中。

【資料記錄】

表1 電流錶改裝與校正儀器引數 (u0=1.08v

表2 電流錶校正資料記錄(ma):

表3 電壓表改裝與校準儀器引數(u0=2.58v)

表4 電壓表校正資料記錄(v):

【資料處理】

分別作出電流錶和電壓表的校正曲線。此後應用改裝表進行測量時,根據校正曲線對測量的數值加以修正,以得到準確的測量值。

改裝電流錶的標稱誤差=

改裝電壓表的標稱誤差=

【問題討論】

1、 標稱誤差的意義是什麼?電表的校準有什麼用途?

答:標稱誤差指的是電表的讀數與準確值的差異,包括電表在構造上各種不完善因素引入的誤差。為了確定標稱誤差,用改裝電表和乙個標準電表同時測量一定的電流或電壓,從而得到一系列的對應值,這一工作稱為電表的校準。

電表校準的目的:一是要評定該錶在改裝後是否仍符合原表頭準確度的等級;二是要繪製校準曲線,以便對改裝後的電表能準確讀數。

校準的結果得到電表各個刻度的絕對誤差。選取其中最大的絕對誤差,除以量程,定義為該電表的標稱誤差。根據標定誤差的大小,即可定出被校電表的準確度等級。

如標定誤差在0.2%至0.5%之間,則該錶就定為0.

5級。通過校準,測量出電表各個指示值ix和標準電表對應的指示值is,從而得到電表刻度的修正值。作出校準曲線δii~ixi,δui~uxi。根據校準曲線可以修正電表的讀數。

2、 在校正電流錶和電壓表時發現改裝表與標準表讀數相比各點均偏高,是什麼原因?應如何調節分流電阻rp和分壓電阻rs?

答:改裝電流錶讀數比標準表偏高,說明分流電阻rp不夠小,應減小分流電阻rp;

改裝電壓表讀數比標準表偏高,說明分壓電阻rs不夠大,應增大分壓電阻rs。

3、 如何用微安表改裝歐姆表?

答:以串聯分壓式為例,其原理電路如圖所示。

e為電源,r3為限流電阻,rw為調「零」電位器,rx為被測電阻,rg為等效表頭內阻。rg與rw一起組成分流電阻。

歐姆表使用前先要調「零」點,即a、b兩點短路,(相當於rx=0),調節rw的阻值,使表頭指標正好偏轉到滿度。即:歐姆表的零點是就在表頭標度尺的滿刻度(即量限)處,與電流錶和電壓表的零點正好相反。

當a、b端接入被測電阻rx後,電路中的電流為

對於給定的表頭和線路來說,rg、rw、r3都是常量。由此可見,當電源端電壓e保持不變時,被測電阻和電流值有一一對應的關係。即接入不同的電阻,表頭就會有不同的偏轉讀數,rx越大,電流i越小。

短路a、b兩端,即rx=0時,,這時指標滿偏。

當rx=rg+rw+r3時,,這時指標在表頭的中間位置,對應的阻值為中值電阻,顯然r中= rg+rw+r3。

當rx=∞(相當於a、b開路)時,i=0,即指標在表頭的機械零位。

所以歐姆表的標度尺為反向刻度,且刻度是不均勻的,電阻r越大,刻度間隔愈密。如果表頭的標度尺預先按已知電阻值刻度,就可以用電流錶來直接測量電阻了。

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