电表的扩程和校准实验报告.doc

电表的扩程和校准
实验目的
掌握电表的扩程和校准的基本方法。
进一步认识滑线式变阻器对电路中电压和电流的调控作用。
实验仪器
磁电式表头。标准电流表,标准电压表,滑线式变阻器,旋钮式电阻箱,直流稳压电源,开关等。
实验原理
将表头扩程为电流表
磁电系表头的线圈一般都是用很细的高强度漆包线绕成,表头的满偏电流很小。若要测量较大的电流,需要扩大其量程。方法是:在表头两端并联一个分流电阻Rp(如图1),使超过表头能承受的那部分电流从Rp流过。若表头的满偏电流Ig与内阻Rg已知,根据需要的电流表量程I,由欧姆定律可算出Rp为
Rp=IgRg/(I-Ig)=Rg/(ni-1) (1)
式中ni=I/Ig是电流表扩程倍数。由表头和分流电阻Rp组成的整体就是电流表。选用大小不同的Rp,就可以得到不同量程的电流表。
(图1) (图2)
将表头扩程为电压表
对一定内阻的表头,其端电压与通过它的电流成正比,只要在表头面板上刻上和电流相应的电压值,就得到一只量程(U=IgRg)很小的电压表(通常只有零点几伏),为了测量较大的电压,在表头上串联一个扩程电阻Rs(如图2)使超过表头所能承受的电压降落在Rs上。在已知满偏电流Ig和内阻Rg的条件下,根据需要的电压表量程U,容易算出扩程电阻为
Rs=(U/Ig)-Rg=(ni-1)Rg (2)
式中 n = U / Ug = U / (Ig R g) 是电压扩程倍数。由表头和扩程电阻Rs组成的整体就是电压表,选用不同大小的Rs , 就可得到不同量程的电压表。
用比较法校准电表
用改装表和标准表同时测量一定的电流(或电压),记下待校表的示值 Ix 和标准表的示值Is ,从而得到刻度的修正值△Ix( = Is-Ix ) 。把被校表整个量程上不同的刻度值都校准一遍,可画出Ix-△Ix曲线(注意:相邻两校准点用直线连接,整个图形是一条折线,如图 3 ,称为校准曲线。在以后使用这个电表时,就可根据校准扩程后的电表必须经过校准方能使用,方法是:用待校表和另一标准表曲线对其测量值予以修正,从而减小电表的误差,若把未经校准的电表用于测量,则所得结果的误差只能由电表的级别来估计,准确度就要差一些。由校准的结果可以确定扩程表的级别,只要取校准各刻度所得最大的绝对误差值除以量程,就得到扩程表的级别
a ,a%=(│△Imax│/I)100%电表的级别a 包括了电表在构造上各种不完善因素带来的误差。
实验内容
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实验步骤:
①按图接线;标准电压表接3V档。
②测量时先闭合K1,将K2置于1处,并把变阻器的滑头C滑到A端,然后慢慢增大电源电压,直到被测表头的读数满偏(即),并记下此时标准电压表的读数值。
③断开K2,调节RH(或者电源电压E的值),使电压表读数保持不变,再调节R2, 直到微安表电流半偏;反复调节RH (或E)和R2的值,直到电压表的读数保持不变的同时,微安表电流正好半偏,记下R2 值,由公式可知R2即为表头内阻。

根据测出的Rg由式Rp算出分流电阻。
校准电