文档介绍：实验 电表的改装与校准
一、 实验目的
(1) 掌握一种测定电流表表头内阻的方法。
(2) 学会将微安表表头改装成电流表和电压表。
(3) 了解欧姆表的测量原理和绘制刻度方法。
二、 实验仪器
磁电式)、Rm(阻值小)以及电池、开关等组成如图3 - 13 - 3所示电路, 就将微安表组装成了一只欧姆表。图中, Ig、Rg是微安表的量程和内阻, E、 r为电池的电动势和内阻。a和b是欧姆表两表笔的接线柱。
图 3 - 13 - 3 改装欧姆表原理图
设a、b间由表笔接入待测电阻Rx后, 通过Rx的电流为Ix, 流经微安表头的电流为I。 根据欧姆定律有
由
(3 - 13 - 6)
和
(3 - 13 - 7)
解得
(3-13-8)
图 3 - 13 - 4 欧姆表刻度盘
由式(3-13-8)可以看出, 欧姆表有如下特点:
(1)当Rx=0(相当于外电路短路)时,适当调节R0(零欧调节电阻)可使微安表指针偏转到满刻度, 此时
当Rx=∞（相当于外电路断路)时，I=0，微安表不偏转。
可见,在欧姆表刻度尺上，指针偏转最大时示值为0；指针偏转减小，示值反而变大；当指针偏转为0时，对应示值为∞。欧姆表刻度值的大小顺序跟一般电表正好相反。
(2) 当
时，有
即当待测电阻等于欧姆表内阻时, 微安表半偏转, 指针正对着刻度尺中央。此时,欧姆表的示值****惯上称为中值电阻, 亦即R中=Rm。
当
由此可见, 欧姆表的刻度是不均匀的, 指针偏转越小处刻度越密。上述分析还说明了为什么欧姆表测量前必须先将a、b两端短路以及调节R0使指针偏到满刻度(对准0 Ω)。
另外，由于欧姆表半偏转时测量误差最小。因此，尽管欧姆表表盘刻度范围从0Ω到∞Ω，但通常只取中间一段(l/5R中～5R中)作为有效测量范围。若待测电阻阻值超出这个范围，可将Rm扩大10倍、100倍…，从而使R中也扩大同样倍数。如图13-4所示，只要在欧姆表面板上相应标上Rx×10、Rx×100、…等字样，就可以方便地测量出各档电阻的阻值。测量时选用Rx×10档？还是Rx×100档？…，应由Rx的估计值决定，原则上应尽量使欧姆表指针接近半偏转（Rx接近R中）为好。
四、实验内容
１. 测量表头内阻：
本实验用替代法测量表头内阻，电路图如图13-5所示。测量时先合上K1，再将开关K2扳向“1”端，调节和,使标准电流表mA示值对准某一整数值（如80μA），然后保持（的C端）和不变，将K2扳向“2”端（以代替）。这时只调节，使标准电流表mA示值仍为I0（如80μA）。这时，表头内阻正好就等于电阻箱的读数。实验中要求按表格13-1测量五次。
注意：实验过程中μA和mA两表示值不同步并不影响的测量，但标准表mA的电流不能超过1mA！
图13-5 替代法测表头内阻电路图
表3 - 13 - 1 测量表头内阻数据表
２. 将100μA的表头改装成量程为1mA的电流表
按图13-6连接好线路。
（1）根据测出的表头内阻Rg ，求出分流电阻RS（计算值）。然后将电阻箱RS调到该值后，图中的虚线框即为改装的1mA电流表。
（2）校准电流表量程：先调好表头零点（机械零点），然后调节R1和R2使标准表mA示值为1mA。这时改装表μA示值应该正好是满刻度值，若有偏离，可反复调节R1、R2和RS，直到标准表和改装表均和满刻度线对齐为止，这时改装表量程就符合要求，此时RS的值才为实验值，否则电流表的改装就没有达到要求！
（3）校正改装表：保持RS不变，调节R1、R2使改装表示值Ix按表13-2的要求（、、…）也就是表头示值由100、90、…直减到10μA，记下标准表mA的相应示值IS。
图13-6 校正电流表电路图
表3 - 13 - 2 电流表校正数据表
分流电阻Rs: 计算值=___________Ω;实验值=__________Ω
(4) 以改装表示值Ix为横坐标, 以修正值ΔIx =Is- Ix为纵坐标, 相邻两点间用直线连接, 画出折线状的校正曲线ΔIx ～ Ix, 如图3 - 13 - 7所示。
图 3 - 13 - 7 电流表校正曲线
3. 将100μA的表头改装成量程为1V的电压表：
参考改装电流表的步骤，先求出分压电阻RH（计算值），按图13-8接好线路，将表头组装成量程为1V的电压表；测出分压电阻RH的实验值，并保持其不变，调节R1、R2，使改装表由满刻度开始逐渐减小直到零（表头μA示值由100、90、…直减到10μA）；同时记下改装表（Ux）和标准表（US）相应的电压读数，将数据填入表13-3中。同样画出折线状的电压表校正曲线ΔUx～