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误差分配及仪器选择 班级：11机设（1）班 姓名： 学号：201110310101 摘要 ：电路的仪表测量时肯定存在一定的误差，在测量电阻难免会产生误差本文针对误差分配以及仪器如何选择进行了讨论，并对讨论的结果进行了实验的验证关键词： 量程、等级、电表、误差传递、电阻测量、设计实验、内接、外接、根据分流、分压一. 实验仪器： 稳压电源，毫安电流表，电压表，电阻箱，滑动变阻器，导线若干二．实验目的： （1）掌握在实际测试过程中的如何根据误差要求和误差分配原则，对实验仪器作出合理的选择 （2）掌握根据误差分析选定简单测试电路，确定电表的量程，规格及电源输出电压三．实验要求： （1）相对误差≤0.5%,即根据仪器引入的最大相对误差△R/R≤1.5%的要求，对电表的等级，量程，稳压电源输出电压和测量条件作出合理的选择。

（2）确定测量方法，画出完整的测试电路 （3）验证讨论结果四. 实验原理： （1）合理选择仪表（量程，等级，调整范围等）由欧姆定律R=U/I，故△R/R=△U/U+△I/I，为保证△R/R≤1.5%，则要求△U/U≤0.75%且△I/I≤0.75%由于仪器等级误差的规定△U/U≤f%,△I/I≤f%（f为电表等级），显然应选0.5级的电压表和0.5级的电流表 10Ω时：选用2V的电源，则取2V量程的电压表，故△U≤0.5%*2=0.01V，为达到△U/U≤0.75%，U≥△U/0.75%=1.33V，所以电压表的调整范围为1.33V~2V；此时Imax=2/10=200mA，所以选用200mA量程安培表，故△I≤0.5%*200=1mA，所以I≥△I/0.75%≈13333mA，电流调整范围为133.33~200mA 800Ω时：选10V的电源，则取,7.5V量程的电压表，故△U≤0.5%*,7.5=0.0375V，为达到△U/U≤0.75%，U≥△U/0.75%=5V，所以电压表的调整范围为5V~7.5V；此时Imax=7.5/800=9.375mA，所以选用10mA量程安培表，故△I≤0.5%*10=0.05mA，所以I≥△I/0.75%≈6.67mA，电流调整范围为6.67mA~9.375mA。

1） 实验方法：电压表和电流表连入电路可以有两种方法：一种是如图甲所示的电路叫做电流表外接电路（简称“外接法”）；一种是如图乙所示电路叫做电流表内接电路（简称“内接法”）由于电流表、电压表内阻的影响，不管采用电流表内接还是外接都将会引起误差 外接法的测量误差是由于电压表的分流作用而产生，由并联电路中电流分配与电阻成反比可知当时，电压表的分流作用可忽略不计，此时,可见对于小电阻的测量宜采用外接法电路　　 内接法产生的误差是电流表的分压作用，由串联电路的电压分配与电阻成正比可知，当时，电流表的分压作用很小，可忽略不计，此时，所以对大电阻应采用内接法电路　 那么如何确定R值是较大还是较小呢？根据以上分析可知，当被测电阻与电压表内阻的关系满足即时应采用“外接法”较准确；当被测电阻与电流表的内阻相比满足即时，采用“内接法”测量误差较小若当时，电压表的分流作用和电流表的分压作用对测量结果的影响是相同的，此时既可选择“内接法”也可选择“外接法”，此时的Ｒ常称为临界电阻当时，电流表的分压作用较电压表的分流作用明显，应采用外接电路，当时，电压表的分流作用较电流表的分压作用明显，应采用内接电路。

五． 实验步骤1）按照原理作出电流表外接电路图，并连接好电路2）将电阻箱调节一定电阻，使之保护电路中的仪器3）分别调节电阻箱示数，记录电流表读数（6组数据）(4)按照原理作出电流表内接电路图，并连接好电路操作步骤同上六．数据处理分析 表1：测10Ω和800Ω电流表外接法次数123456平均值10800108001080010800108001080010800U/V1.354.841.405.121.465.391.525.741.595.961.646.249.89709.40I/mA1366.81427.21487.61548.11608.41668.8R’/Ω9.93708.829.86711.119.86709.219.87708.649.94709.529.88709.09 由上表可知10Ω时外接电路的电阻相对误差为1.10%，560Ω时外接电路的电阻相对误差为11.33% 表2：电流法内接法次数123456平均值10800108001080010800108001080010800U/V1.395.471.485.791.536.121.586.521.646.761.717.0910.30804.87I/mA1366.81427.21487.61548.11608.41668.8R’/Ω10.22804.4110.42804.1710.34805.2610.26804.9410.25804.7610.30805.68由表格数据，可知道内接电路10Ω时电阻的相对误差为2.98%，560Ω时内接电路的电阻相对误差为0.61%。

七．实验结果讨论： 由实验1和实验2（电流表的外接和内接）可知，当所测电阻较大时，电流表分压较小，电流表内接更精确;当被测电阻阻值较小时，电流表应外接，电压表分流较小，则所测电阻更精确八．实验心得：通过对这个实验的讨论和实验验证，让我懂得了怎样去设计一个实验，怎样去操作一个实验，更重要的是锻炼了我的独立思考的能力通过这个实验也让我懂得了误差分配的原则和仪器的选择，还让我实践了电路的内接法和外接法在此，我要感谢老师的辛勤讲解和耐心的指导，谢谢老师。