电表的改装与校准实验报告.doc

实 验 报 告
实验名称
电表的改装与校准
实验时间
2011年12月 5日
姓 名
班 级
学 号
指导教师
报告批改教师
实验报告成绩

物电

【实验目的】
图1电流表改装
1、 掌握电流表和电压表的改装方法.
2、 学会校准电流表和电压表。
3、学习欧姆表的设计与制作。
【实验仪器】
DH4508型电表改装与校准试验仪、ZX21电阻箱
【实验原理】
1、 微安表改装成电流表
微安表并联分流电阻，使被测电流大部分从分流电阻流过，表头仍保持原来允许通过的最大电流。
图2电压表改装
并联分流电阻大小
2、微安表改装成电压表
微安表串联分压电阻，使大部分电压降落在串联的分压电阻上，而微安表上的电压降仍不超过原来的电压量程。
串联分压电阻大小
3、 电表标称误差和校正
使被校电表与标准电表同时测量一定的电流（电压），看其指示值与相应的标准值相符的程度。校准的结果得到电表各个刻度的绝对误差。选取其中最大的绝对误差除以量程，即得该电表的标称误差。
校正电流表的电路

【实验内容】
1、将量程为100μA的电流计扩程为5mA电流表
(1）记录电流计参数，计算分流电阻阻值，数据填入表1中.用电阻箱作RP，与待改装的电流计并联构成量程为5mA的电流表。
（2）连接电路，校正扩大量程后的电流表。应先调准零点，再校准量程(满刻度点)，然后校正标有标度值的点。
校准量程时，若实际量程与设计量程有差异,可稍调RP。
校正刻度时，使电流单调上升和单调下降各一次，将标准表两次读数的平均值作为IS，计算各校正点校正值。
（3）以被校表的指示值Ixi为横坐标，以校正值ΔIi为纵坐标，在坐标纸上作出校正曲线。数据填入表2中。
（4)求出改装电流表的标称误差。
3、将量程为100μA的电流计改装为量程1V的电压表
（1）计算扩程电阻的阻值数据填入表3中。
（2)校正电压表。与校准电流表的方法相似。数据填入表4中。
【数据记录】
表1 电流表改装与校正仪器参数 （U0=1。08V）
满度电流（）
扩程电流()
电流计内阻（）
RP理论值
RP实际值
100
5
1896
38．7
37．7
表2 电流表校正数据记录（mA)：
被校表读数
5。00
4。50
4。00
3。50
3。00
2。50
2。00
1.50
1。00
0。50
标准表读数
5.00
4。60
4.00
3.58
3.05
2。60
2.10
1。60
1。08
0.58

0
0.10
0
0.08
0.05
0。10
0.10
0.10
0.08
0。08
表3 电压表改装与校准仪器参数（U0=2.58V）
满度电流（）
扩程电压（）
电流计内阻（）
Rs理论值
Rs实际值
100
1
1896
8104
8504
表4 电压表校正数据记录(V）:
被校表读数
1。00
0.90
0.80
0。70
0。60
0.50
0.40
0.30
0。20
0。10
标准表读数
1。00
0。92
0。82
0.73
0。61
0.59
0。41
0。32
0.22
0.11

0
0。02
0.02
0。03
0。01
0。09
0。01
0。02
0.01
0.01
【数据处理】
ΔIi
Ixi
0

δImax
校准曲线
分别作出电流表和电压表的校正曲线。此后应用改装表进行测量时，根据校正曲线对测量的数值加以修正，以得到准确的测量值。
改装电流表的标称误差=
改装电压表的标称误差=
【问题讨论】
1、 标称误差的意义是什么？电表的校准有什么用途？
答:标称误差指的是电表的读数与准确值的差异，包括电表在构造上各种不完善因素引入的误差。为了确定标称误差，用改装电表和一个标准电表同时测量一定的电流或电压,从而得到一系列的对应值，这一工作称为电表的校准。电表校准的目的：一是要评定该表在改装后是否仍符合原表头准确度的等级；二是要绘制校准曲线，以便对改装后的电表能准确读数。
校准的结果得到电表各个刻度的绝对误差.选取其中最大的绝对误差，除以量程，定义为该电表的标称误差。根据标定误差的大小，即可定出被校电表的准确度等级.如标定误差在0.2％至0。5%之间，则该表就定为0。5级。
通过校准,测量出电表各个指示值Ix和标准电表对应的指示值Is,从而得到电表刻度的修正值。作出校准曲线ΔIi~Ixi，ΔUi~Uxi。根据校准曲线可以修正电表的读数.
2、 在校正电流表和电压表时发现改装表与标准表读数相比各点均偏高，是什么原因？应如何调节分流电阻RP和分压电阻RS?
答：改装电流表读数比标准表偏高,说明分流电阻RP不够小,应减小分流电阻RP;
改装电压表读数比标准表偏高,说明分压电阻Rs不够大，应增大分压电阻Rs。
3、 如何用微安表改装欧姆表？
答：以串联分压式为例，其原理电路如图所示。
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。RG与RW一起组成分流电阻。
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。即: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。
当a、b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，，这时指针满偏。
当Rx=Rg+RW+R3时，,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,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。