文档介绍：大学物理实验报告
实验时间:2016年3月14日
实验名称:电表的改装与校准成绩:
学号:6101215073
实验目的: 班级: 自动化153班
姓名:廖俊智
测量微安表头的内电阻,量程
掌握将100uA表头改装成10mA的电流表和5V电压表的方法;
图 3
学会校准电流表和电压表的方法。
实验仪器:
用于改装的微安表头、数字多用表、电阻箱、滑动变阻器、直流稳压电流、导线等。
实验原理:
微安表头的内电阻,量程的测定
测量内阻的方法很多,本实验采用替代法。如图1所示。当被改电流计(表头)接在电路中时,选择适当的电压和值使表头满偏,记下此时标准电流表的读数;不改变电压和的值,用电阻箱替代被测电流计,调节电阻箱的阻值使标准电流表的读数仍为,此时电阻箱的阻值即为被测电流计的内阻。
被改装电流计
+ –
mA
°
°
+ –
mA
°
°
°
1
2
E
°
图1
因为微安表头的满刻度电流(量程)很小,所以在使用表头测量较大的电流前,需要扩大它的电流量程。扩大量程的方法是,在表头两端并联一个阻值较小的电阻RP(如图1)使流过表头的电流只是总电流的一部分。表头和RP组成的整体就是电流表。RP称为分流电阻。选用不同阻值的RP可以得到不同量程的电流表。
在图1中,当表头满度时,通过电流表的总电流为I,通过表头的电流为Ig。
因为
故得(1)
如果表头的内阻Rg已知,则按照所需的电流表量程I,由式(1)可算出分流电阻RP的阻值。
根据欧姆定律U=IR,内阻为Rg的表头,若通以电流Ig,则表头两端电压降为Ug=IgRg,因此直流电流表可以对直流电压进行测量。通常Rg的数值不大,所以表头测电压的量程也很小。为了测量较高的电压,需在表头上串联一个阻值较大的电阻RS(如图2),使超过表头电压量程的那部分电压降落在电阻RS上,RS称为扩程电阻。选用不同的扩程电阻,可以得到不同量程的电压表。
图2
在图2中,设改装后伏特计的总电压为U,当表头指针满刻度时,扩程电阻RS两端的
电压为,于是有
(2)
根据所需要的电压表量程U和表头内阻Rg,由式(2)可算出扩程电阻RS的阻值。式(2)中Ig和Ug分别为表头的满刻度电流和满刻度电压。
电表扩程后必须经过校准才能使用。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)进行测量比较。
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,使改装表的量程与标准表的指示数相一致。
校准刻度时,要同时记下待校表的读数Ix和标准表的读数IS。从而得到该刻度的修正值。将同一量程的各个刻度都校准一遍,可绘出的折线图,即校准曲线(图3)。在以后使用这个电表时,可以根据校准曲线对测量值做出修正,以获得较高的准确值。
作校准曲线,以为横坐标。
数据表格:
1、电流表扩程及校准数据记录
I标
0
I改(格数)
0
2
4
6
8
10
12
I改(mA)
0
4
0
0.