大学物理实验教案-电表的改装与校准(李杰).pdf

大学物理实验教案实验名称： 电表的改装与校准 实验目的：1、掌握测定微安表（表头）量程和内阻方法2、熟悉电流表、电压表的构造原理，学会改装电流表、电压表的基本方法3、掌握校准电流表、电压表的基本方法4、将 50μA的表头改装成5mA 、 50mA 、5V 和 30V电流电压两用表 实验仪器：表头电流表直流稳压电源电压表电阻箱 实验原理 ：1、 表头的主要参数( 量程和内阻 ) 的测定测量内阻gR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WR值使表头满偏， 记下此时标准电流表的读数aI；不改变电压E和WR的值，用电阻箱13R替代被测电流计， 调节电阻箱13R的阻值使标准电流表的读数仍为aI，此时电阻箱的阻值即为被测电流计的内阻gR图 1 2、 毫安表改装成电流表微安表并联分流电阻pR， 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gI并联分流电阻大小 g gg pRIIIR （1）3、毫安表改装成电压表微安表串联分压电阻sR，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ggRI。

串联分压电阻大小g ggg sRIU IUUR （2）被改装电流计+ – G °°+ – A° °°13R1 2 WRE °图 2 电流表改装图 3 电压表改装4、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100量程最大绝对误差标定误差图 6 实验内容1、表头的主要参数(gR,gI) 的测定 将电源电压E调低，WR调至最大，按图１连线，调节E和WR（WR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gI，然后断开接在表头上的连线，转接到电阻箱13R上，调节13R使得标准电流表的读数仍为刚才记录电流值gI，此时电阻箱13R等于表头的内阻gR重复测量5 次2、计算出改装表的电阻值3、按照图6 接好线路4、按图 4校准 5mA 档5、按图 5校准 30V 档AE2RW标准表+改装表++pR图 4 V标 准 表++改 装 表+标 准 电 流表表RR图 5 实验数据处理1.表头量程和内阻测量次数1 2 3 4 5 平均值量程/gIA内阻/gR2.扩程电阻电阻 1R/2R/3R/4R/理论值实际值3. 5mA 电流表校正数据记录被校表头读数xiI/mA 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00 电流减小时标准表读数1sI/mA 电流增加时标准表读数2sI/mA 标准表读数sI/mA ()xsxIII/mA 改装电流表的标称误差= 4. 30V 电压表校正数据记录被校表读数xiU/V 30.00 24.00 18.00 12.00 6.00 0.00 电压减少时标准表读数1sU/V 0 电压增加时标准表读数2sU/V 标准表读数s/UV()xsxUUU/V改装电压表的标称误差= 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、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? 。