电表的改装与校准实验报告样本.doc

电表的改装与校准实验报告样本电表的改装与校准实验报告样本实验报告实验名称电表的改装与校准实验时间2021年月日第周第次学院班级学号姓名指导教师实验报告成绩【实验目的】1、测量表头内阻及满度电流2、将1mA表头改将成5mA的电流表，学会校准电流表基本方法3、将1mA表头改将成1.5V的电压表，学会校准电压表基本方法4、设计一个R中=1500的欧姆表，要求E在1.31.6V范围内使用能调零（选做）【实验原理】1、表头的主要参数(量程和内阻)的测定测量内阻Rg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E和RW值使表头满偏，记下此时标准电流表的读数Ia；不改变电压E和RW的值，用电阻箱R13替代被测电流计，调节电阻箱R13的阻值使标准电流表的读数仍为Ia，此时电阻箱的阻值即为被测电流计的内阻Rg。+mA被改装电流计°°1°+°2°°mAR13ERW图12、毫安表改装成电流表微安表并联分流电阻Rp，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Ig。并联分流电阻大小RIgRpIIg图2电流表改装g（1）3、毫安表改装成电压表微安表串联分压电阻Rs，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IgRg。串联分压电阻大小RUUgsIUIRggg（2）图3电压表改装4、毫安表改装成欧姆表（选做）在图4中，当a、b端接入被测电阻Rx后，电路中的电流为IERRRgW3Rx对于给定的表头和线路，Rg、RW、R3都是常量，由此可见，当电源端电压E保持不变时，被测电阻和电流一一对应。因此，只要在表头的电流刻度上侧标上相应的电阻刻度，就可以用来测量电阻了。当Rx0时，适当调节RW的值可使表头指针满偏，此时IERRRIg；gW3当RxREgRWR3时，IRRR1Ig，这时指针在表gW3Rx2头的中间位置，对应的阻值称为中值电阻，显然R中RgRWR3。当Rx时，I0，即指针在表头的机械零位。5、电表标称误差和校正图4欧姆表改装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。标定误差最大绝对误差量程100%+改+【实验仪器】改装表装+表标DH4508型电表改装实验仪1台AR+RV标表准准RWR2p标准表表表电流【实验内容】+E1、表头的主要参数(Rg,Ig)的测定。图5图6将电源电压E调低，RW调至最大，按图连线，调节E和RW（RW值适当调小）使表头满偏，记下此时标准电流表的读数，即为表头的满度电流IgmA，然后断开接在表头上的连线，转接到电阻箱R13上，调节R13使得标准电流表的读数仍为刚才记录电流值Ig，此时电阻箱R13等于表头的内阻Rg=。2、将量程为1mA的表头(电流计)扩程为5mA电流表（1）根据式计算出分流电阻的理论值Rp理=。（2）将标准电流表的量程置于20mA，电源E调低，电阻箱阻值调为Rp理。按图5接线，检查接线正确后，调节E和RW，当标准电流表显示的电流为5mA时，微调电阻箱Rp的电阻值，使表头指到满量程，记录此时分流电阻的实际值Rp实=。于是量程为5mA的电流表就改装好了。(注意：RW作为限流电阻，阻值不要调至最小值。)（3）用量程为20mA的数显电流表作为标准表来校准改装的电流表。调小电源电压，使改装表每隔1mA（满量程的1/5）逐步减小读数至零点;再调节电源电压按原间隔1mA逐步增大改装表的读数到满量程5mA，每次记下标准电流表相应的读数填于表2。（4）以改装表读数Ixi为横坐标，以Ixi为纵坐标，在报告上画出电流表的校正曲线。并根据两表最大误差的数值定出改装表的准确度级别。3、将量程为1mA的电流计改装为量程1.5V的电压表（1）根据式算出扩程电阻理论值Rs理=。（2）按图6连接电路，标准电压表选择开关打在2V挡量程，调节电阻箱的值为RS理，（RS理的阻值，可用电阻箱R13进行实验），调电源E,当标准电压表显示的电压值为1.5V，微调电阻箱R13的阻值，使表头满偏，记录此时扩程电阻的实际值RS实=，于是1.5V的电压表就改装好了。（3）用量程为2V的数显电压表作为标准表来校准改装的电压表。调节电源电压，使改装表指针指到满量程（1.5V），记下标准表读数。然后每隔0.3V逐步减小改装表读数直至零点，再按原间隔0.3V逐步增大到满量程，记下每次标准表相应的读数于下表；（4）以改装表读数Usi为横坐标，以Uxi为纵坐标，在报告上画出电压表的校正曲线。并根据两表最大误差的数值定出改装表的准确度级别。4、改装欧姆表及标定表面刻度（选做）(1)取电源电压E1.5V，根据表头参数Ig和Rg，计算出中值电阻的理论值R中理=(2)首先欧姆表的调零：按图4(a)进行连线，调节电源E=1.5V，用导线连接a、b（短路a、b两点，相当于Rx0），调RW使表头指针满偏，此时表头指示电阻值为零。(3)将电阻箱R1、R2(此时作为被测电阻Rx)接于欧姆表的a、b端，调节R1、R2，使表头指针在的中间位置，记录中值电阻的实际值R中实=。(4)取电阻箱的电阻为一组特定的数值Rxi=15R,14R13,1中中,R中2R中,R中,2R中,3R中,5R中,4R中读出指针相应的偏转格数di（格数从左到右读数0-50格）。利用所得读数Rxi、di绘制出改装欧姆表的标度盘。【数据记录】表1电流表改装与校正仪器参数满度电流Ig（mA）扩程电流I（mA）电流计内阻Rg（）Rp理论值（）Rp实际值（）表2电流表校正数据记录(mA)被校表头读数Ixi5.00mA4.00mA3.00mA2.00mA1.00mA电压减小时标准表读数Is1电压增加时标准表读数Is2I(IxiS1IS2)2Ixi表3电压表改装与校准仪器参数满度电流Ig（mA）扩程电压U（V）电流计内阻Rg（）RS理论值（）RS实际值（）表4电压表校正数据记录（V）被校表读数Usi1.50V1.20V0.90V0.60V0.30V电压减少时标准表读数Us1电压增加时标准表读数Us2U(UxiS1US2)2Uxi表5欧姆表（选做）E=V，R中理=，R中实=。R1111xi()5R中4R中3R中2R中R中2R中3R中4R中5R中偏转格数(di)数据处理1、填写实验数据列表。2、分别作出电流表和电压表的校正曲线。3、计算改装电表的标称误差4、绘制出改装欧姆表的标度盘（选做）思考题1、标称误差的意义是什么？电表的校准有什么用途？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和分压电阻?【注意事项】1）线路接好，并确保表头指针不会超过满偏后，才能接通电源；2）为确保表头指针不会超过满偏，可先将电源电压调小，保护电阻调大；3）拆除线路时，应先将电源关闭。4）在实验过程中，直流电压源的电压输出调至2V档位既可。5）实验中所需的电阻Rp,RS皆有此电阻箱R13提供，由于接线柱2引起的误差过大，因此实验时只接接线柱1和3，输出电阻值R13的范围0-11111.0.(注：此文为实验报告参考样本，不可直接打印充当实验报告，课前需参看此实验报告格式，手写一份实验报告，上课时把测量数据记录在手写实验报告上，课后把处理的实验数据和思考题答案写于手写实验报告，下周及时上交实验报告。)扩展阅读：电表的改装与校准实验报告四川实验时间：2021年10月25日实验名称：电表的改装与校准成绩：学号：实验目的：班级：姓名：1、测量微安表头的内电阻Rg；2、掌握将100uA表头改装成较大量程的电流表和电压表的方法；3、学会校准电流表和电压表的方法。实验仪器：FB308型电表改装与校准实验仪，专用导线。实验原理：将A表头改装成大量程的电流表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，IIgRAg在表头两端并联一个阻值较小的电阻RI-IP（如图1）使流过表头的g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。RPRP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，通过表图1头的电流为Ig。因为UgIgRg(IIg)RP故得Rgp(III)Rgg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。电压表的改装根据欧姆定律U=IR，内阻为Rg的表头，若通以电流Ig，则表头两端电压降为URg=IgRg,因此直流电流表可以对直流电压IgRS进行测量。通常RAgA.Bg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URS2)，使超过表头电压量程的那部分电压降落gU的电阻S(如图在电阻RS上，RS称为扩程电阻。选用不同的扩程电阻，可以U得到不同量程的电压表。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U图2SIgRsUUg,于是有RUUgsIURg（2）gIg根据所需要的电压表量程U和表头内阻Rg,由式(4.5-2)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。3电表的校准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Ix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0I到该刻度的修正值IxIsIx。将同一量程的各个刻度都校准一遍,x可绘出IxIx的折线图,即校准曲线(图3)。在以后使用这个电表时,可以根图3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UxUx(UxUsUx),以Ux为横坐标。数据表格：1、电流表扩程及校准数据记录2、电压表改装及校准数据记录Rg(测)1851.0Rp(计)205.65Rp(实)204.0Rg(测)1851.0Rs(计)8149.0Rs(实)8102.1改装表示校准表示数(mA)数I/mA减小时增大时平均值III改装表示校准表示数(V)s(mA)数V/V减小时增大时平均值VVVs(V)0.20.250.2040.2045-0.00450.20.2021.2030.202-0.0020.40.3990.3980.39850.00150.40.4020.406-0.404-0.00350.60.6100.6010.655-0.00550.60.6090.6070.608-0.0080.80.8010.8090.805-0.0050.80.7920.7980.7950.00511.0001.0201.010-0.01011.0001.0100.005-0.005实验步骤：1将量程为100A的表头扩程至5mA。（1）计算分流电阻RP理论值。（2）按图4连接电路。（3）校准量程，得到RP实际值。（4）校准改装电流表刻度值。（5）作校准曲线IxIx折线图。2将100A的表头改装为1V的电压表。（1）计算扩程电阻RS理论值。（2）按图5连接电路。（3）校准量程，得到RS实际值。（4）校准改装电压表刻度值。（5）作校准曲线UxUx折线图。AA+_+mAEAC+_RpV_KRS.EKR1RB图4图5数据处理：1、两改装表的校准曲线电流表改装校准曲线：电压表改装校准曲线：图6图72、两改装表的等级及灵敏度改装电流表等级及灵敏度：II3maxsmKs%110mA0.2% =2106mAI22max(I)2(I2maxmax)0.00001(Imax) =0.0000102mAKImaxII0.0000102100m0.001 1.02SIa/I100m11031105格/A改装电压表等级及灵敏度：同电流表等级计算方法有：KImaxVI0.00806100m1 0.806SVa/V00m111102格/V误差分析：1在调节接入电阻的实际值时，不能达到理想状态。2要正确进行读数和记录测量值的有效数字。估读时产生的误差。3电表本身存在的误差，仪器放久了发生不准确现象。体会建议：该实验为一个比较简单的实验，懂得其原理后很容易完成，但是对于该实验较难有创新点。做实验应该有更多是思考过程。第 9 页 共 9 页