电表的改装与校正实验报告数据.docx
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电表的改装与校正实验报告数据
电表的改装与校正实验报告数据
篇一：
电表的改装与校正实验报告
实验四电表的改装和校准
实验目的
1．掌握电表扩大量程的原理和方式；2．能够对电表进行改装和校正；3．理解电表准确度品级的含义。
实验仪器：
微安表，滑线变阻器，电阻箱，直流稳压电源，毫安表，伏特表，开关等。
实验原理：
常常利用的直流电流表和直流电压表都有一个一路部份，即表头。
表头一般是磁电式微安表。
按照分流和分压原理，将表头并联或串联适当阻值的电阻，即可改装成所需量程的电流表或电压表。
一将微安表改装成电流表
微安表的量程Ig很小，在实际应用中，若测量较大的电流，就必需扩大量程。
扩大量程的方式是在微安表的两头并联一分流电阻RS。
如图1所示，这样就使大部份被测电流从分流电阻上流过，而通过微安表的电流不超过原来的量程。
设微安表的量程为Ig，内阻为Rg，改装后的量程为I，由图1，按照欧姆定律可得，
（I-Ig）RS=IgRgRS=设n=I/Ig,则
RS=
Rgn?
1
IgRgI?
Ig
（1）
由上式可见，要想将微安表的量程扩大原来量程的n倍，那么只须在表头上并联一个分流电阻，其电阻值为RS=
Rgn?
1
。
图1图2
二将微安表改装成电压表
咱们知道，微安表虽然可以测量电压，可是它的量程为IgRg，是很低的。
在实际应用中，为了能测量较高的电压，在微安表上串联一个附加电阻RH，如图2所示，这样就可使大部份电压降在串联附加电阻上，而微安表上的电压降很小，仍不超过原来的电压量程IgRg。
设微安表的量程为Ig，内阻为Rg，欲改装电压表的量程为U，由图2，按照欧姆定律可得，
Ig（Rg+RH）=URH=
三改装表的校准
改装后的电表必需通过校准方可利用。
改装后的电流表和电压表的校准电路别离如图3和图4所示。
首先调好表头的机械零点，再把待校的电流表（电压表）与标准表接入图3（或图4）中。
然后一一校准各个刻度，同时记下待
U
?
Rg
（2）Ig
校电流表（或电压表）的示值I（或U）和标准表的示值和IS（或US）。
以待校表的示值I（或U）为横坐标，示值I（或U）的校准值?
I=IS-I（或?
U=US-U）为纵坐标，作校准曲线。
作校准曲线时，相邻两点一概用直线连接，成为一个折线图，不能连成滑腻曲线。
图3
图4
实验步骤：
一电流表的改装和校准
1.将量程为50μA的微安表改装成量程为50mA的毫安表。
按照式
（1）计算出RS的理论值，用电阻箱作为RS，将电阻箱调到理论值并与表头并联组成改装电流表；
2.以实验室给出的毫安表为标准表，按图3连接好电路，然后校准标准表和改装表的机械零点，再校准改装表量程。
3.校准量程：
将滑线变阻器调至输出电压为零处，经老师检查无误后合上开关S。
再将输出电压缓慢增加，使改装表正好指向满刻度，观察标准表是不是指在满刻度50mA处。
若不是，则调节电阻箱的阻值，并调节滑线变阻器，使改装表和标准表同时满刻度，这一进程称为校准改装表的量程。
校准量程后电阻箱的读数为分流电阻的实际值。
4.校准刻度：
校准量程后，调节滑线变阻器，使电流逐渐从大到小，然后再从小到大地转变到满刻度，改装表每改变10mA，记下对应的标准表的读数，填入表中。
5.作校准曲线：
按照校准表和改装表的对应值，算出它们的修正值?
I=Is-Ix。
在座标纸上画出以?
I为纵坐标，Ix为横坐标的校准曲线。
6.肯定电表的准确度品级：
找出校正结果中最大的绝对误差（即?
Imax）,将它除以电表量程可以取得该电表的标准误差。
按照标准误差的大小即可标定电表的准确度品级。
仪表精度品级有0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5，5.0
二电压表的改装和校准
1.将量程为50μA的微安表改装成量程为5V的电压表。
按照式
（2）计算出RH的理论值，用电阻箱作为RH，将电阻箱调到理论值并与表头串联，即称为改装的电压表；
2.以实验室给出的直流电压表为标准表，按图4连接好电路，然后校准标准表和改装表的机械零点，再校准改装表量程。
3.校准量程：
将滑线变阻器调至输出电压为零处，经老师检查无误后合上开关S。
再将输出电压缓慢增加，同时调节电阻箱的阻值，并调节滑线变阻器，使改装表和标准表同时满刻度。
校准量程后电阻箱的读数为分压电阻的实际值。
4.校准刻度：
校准量程后，调节滑线变阻器，使电压逐渐从大到小，然后再从小到大地转变到满刻度，改装表每改变1V，记下对应的标准表的读数，填入表中。
5.作校准曲线：
按照校准表和改装表的对应值，算出它们的修正值?
U=Us-Ux。
在座标纸上画出以?
U为纵坐标，Ux为横坐标的校
准曲线。
实验数据处置：
RgΩ
1.将微安表改装成电流表RS理论=3.7Ω；RS实际=3.6Ω
最大绝对误差?
Imax=3.25mA标准误差=?
Imax/量程×100?
=3.25/50×100?
=6.5％电表的准确度品级为级
（这组实验数据不太好，仪表精度品级大于5.0％，说明改装表校的不准。
）
篇二：
电表的改装与校正标准报告
电表的改装与校正
实验目的
1.掌握数字万用电表的利用方式；
2.掌握运用串并联电路的欧姆定律将电表进行改装的原理和方式；3.学会用比较法对电表进行校正，并能够进行级别判断。
实验原理
1.将表头改装成多量程电流表：
如图1所示，在表头的两头并联小电阻Rp后串联接入电路，按照
图1
的规律，有UR?
Ug，即IgRg?
（I?
Ig）Rp可推得
I?
Rg?
RP
RP
Ig?
（
RgRP
?
1）Ig
由上式可见：
若是Rp足够小，则图1中虚线框整个部份可作为电流表来测量大电流。
按照表头的满度电流Ig和内阻Rg，按扩大电流量程的倍数来选用适合的小电阻与表头并联，现将表头改装成In?
nIg，Im?
mIg的两量程电流表，n、m为扩大倍数，且n＜m。
如图2所示，据串并联电路的欧姆定律，有：
（1）开关
K扳向In时，与表头并联的总电阻为
n
图2两个量程的电流表
Rp?
R1?
R2?
1
Rg①n?
1
（2）开关K扳向Im时，R2成为表头内阻的一部份，则与表头并联的分流电阻为
1
（Rg?
R2）
m?
1
由①②两式可得
R1?
R1?
②
nm?
n③Rg，R2?
Rgm（n?
1）m（n?
1）
2.将表头改装成多量程电压表
如图3所示，若与表头串联大电阻RS后并联接入电路，按照串并联电路的规律，有U?
Ig（Rg?
Rs）。
由上式可见，对于同一表头Rg和Ig，电阻Rs越大，两头经受的电压越大，于是可将此表盘从头标定并作为一个电压表利用。
图3
按照表头的满度电流Ig和内阻Rg，依照电压量程倍数将表头改装成量程为Un?
IgRn，Um?
IgRm的两量程电压表，如图4所示，有：
将双掷开关扳向Um时，可得：
Rs?
RgUm
?
1
?
S0Ig
m
图４两个量程的电压表
上式表明，电压表内阻与相应的量程之比等于表头满度电流的倒数，即常数S0（Ω/Ｖ），此常数称为电压灵敏度。
若知道了S0和量程，就可以够按照“内阻＝量程×S0”来计算电表各量程对应的内阻了。
则有
对改装量程为Um的电表，其内阻为Rs?
Rg?
r1?
r2?
Rg?
UmS0
④
对改装量程为Un的电表，其内阻为r1?
Rg?
UnS0⑤由上两式可得
r1?
UnS0?
Rg；r2?
（Um?
Un）S0
⑥
3.用比较法校正电表并肯定改装表的级别：
1KΩ
图6校正电压表的电路图
图5校正电流表的电路图
改装表需经校正后才能利用，所谓校正，就是将被校电表与标准电表同时测量必然的电流（或电压），看其指示值与标准表上的值相符合的程度。
实验电路如图5和图6。
将被校表的满刻度分成n个等距离的刻度值进行校正，设被校表的指示值为I，标准表的读数为I0，即可取得一组相应的数据Ii和I0i（i＝1,2,?
?
n）。
对每一个被校点，都可算出误差ΔIi＝I0i－Ii，求出ｎ个ΔIi中绝对值最大的｜ΔIi｜max，即可求得被校表的精度
E?
?
Ii
max
量程
?
100%
再按照E的大小，按“就临近大档”的原则肯定被校表的准确度品级S。
实验仪器
表头（100μA），毫安表，电压表，直流稳压电源，电阻箱（2个），滑线变阻器，双掷开关，导线若干
操作要点
1．用数字万用表测得表头内阻Rg。
2．将Ig?
100μA的表头改装成In?
1mA，Im?
5mA两个量程的电流表⑴算出并联电阻R一、R2的值；
⑵按实验线路图接好电路，别离对In档和Im档进行校正，记录数据。
①Ｉn档量程校正：
K先接Ｉn档，使改装表满偏，读出标准表对应值，得出改装表满刻度修正值ΔI＝I0－I。
②Ｉm档量程的校正和准确度品级的肯定：
按照改装表上的刻线，每隔1／5满刻度等距离地使电流先“由小到大”再“由大到小”，读取改装表各点的指示值Ｉi及标准表两次对应值Ｉ0i，算出各组对应的平均值I0i（i＝1,2?
?
5），定出改装表该档的级别，并作出校正曲线。
3．将表头改装为Un?
1V，Um?
5V的两量程电压表：
⑴计算串联电阻阻值r1和r2
⑵按实验图连接好校准电路，别离对Un?
1V，Um?
5V两个量程进行校正，记录数据。
同电流表校正相同，首先测量Un档的满刻度误差，然后对Um档进行校正并肯定该档级别，并作出校正曲线。
预习思考题
1．表头量程Ig很小（内阻为Rg），若是改装电流表量程扩大n倍，应____联_____Ω的电阻；若是改装成量程为Un的电压表，应____联_____Ω的电阻。
答：
并；
U1
Rg；串；n?
Rg
Ign?
1
2．校正电流、电压表电路中，滑线变阻器Rb采取____接法，其线路特点是两固定端直接与____相连
接，从____和____接负载。
其中，校正电流表电路中，1KΩ电阻的作用是___。
答：
分压；电源；一固定端；滑动端；保护标准电流表和表头
3．对一个量程为5A的电流表各刻度进行校正时，发现最大误差为0.08A，则该表的准确度品级是______。
答：
E?
0.08
?
100%?
1.6%，所以品级S?
2.5级5
数据处置
1．用数字万用表测得表头内阻Rg?
2.86K?
。
2．电流表的校正
⑴按照③式算出并联电阻R一、R2的值:
R1?
n10m?
n50?
10
Rg?
?
2860?
63.6?
，R2?
Rg?
?
2860?
254.2?
m（n?
1）50（10?
1）m（n?
1）50（10?
1）
⑵别离对In档和Im档进行校正：
a、In?
1mA档量程的校正：
I?
20.1?
0.05?
1.005（mA）；I0?
1（mA）?
?
I?
I0?
I?
0.005（mA）
则此档电流表精度为E?
?
I
I
?
100%?
0.1
?
100%?
0.5%
判定级别S=0.5级
b、Im?
5mA档量程的校正：
c、作出校正曲线（Im?
5mA档）
1.0002.0003.0004.0005.000
（mA）
d、判断Im?
5mA档级别：
精度E
?
?
Ii
max
量程
?
100%?
0.0475
?
100%?
0.95%5
则
Im?
5mA档改装电流表级别为S=1.0级3．电压表的校正
⑴计算串联电阻阻值r1和r2：
r1?
UnS0?
Rg?
104?
2.86?
103?
7.14（K?
），r2?
（Um?
Un）?
S0?
40（K?
）
⑵别离对Un和Um档进行校正a、Un?
1V档量程的校正：
U?
24.7?
0.04?
0.988（V）；U0?
1（V）?
?
U?
0?
U?
-0.012（V）
E?
?
UUn
?
0.012
?
100%?
1.2%则可判定品级S=1.5级1
b、Um?
5V档量程的校正：
（数据表格如下）
c、作出Um?
5V档的校正曲线
（V）
d、对Um?
5V档进行级别判定：
精度E?
?
U
max
Um
?
100%?
?
0.0625
?
100%?
1.24%
则Um?
5V档改装电压表级别为S=1.5级
误差分析及讨论
1.改装表、标准电流表和电压表、标准电阻箱及万用表示数不准所带来的系统误差。
2.测量时，由于个人因素所带来的随机误差。
课后思考题
1．若校准电流表处置数据时，发现被校表读数老是大于标准表读数，其原因安在？
校准电压表出现此情况呢？
答：
校准电流表时，
篇三：
电表的改装与校准实验报告
实验报告
【实验目的】
一、掌握将微安表改装成较大量程电流表和电压表的原理和方式。
二、学会校正电流表和电压表的方式。
【实验原理】
一、微安表改装成电流表
微安表并联分流电阻Rp，使被测电流大部份从分流电阻
图1电流表改装
流过，表头仍维持原来允许通过的最大电流Ig。
并联分流电阻大小2微安表串联分压电阻Rs，使大部份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。
串联分压电阻大小图2电压表改装
3、使被校电表与标准电表同时测量必然的电流（电压），看其指示值与相应的标准值相符的程度。
校准的结果取得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%
【实验仪器】
稳压电源、微安表头（100?
A）、毫安表（0~7.5mA）、电压表（1~1.5V）、滑线变阻器（100Ω）、电阻箱（0~99999.9Ω）.
【实验内容】
一、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组成量程为5（本文来自：
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电表的改装与校正实验报告数据）mA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。
校正电流表的电路
校准量程时，若实际量程与设计量程有不同，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，在座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。
与校准电流表的方式相似。
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）
表2电流表校正数据记录（mA）：
表3电压表改装与校准仪器参数（U0=2.58V）
表4电压表校正数据记录（V）：
【数据处置】
别离作出电流表和电压表的校正曲线。
尔后应用改装表进行测量时，按照校正曲线对测量的数值加以修
正，以取得准确的测量值。
改装电流表的标称误差=
0.1
?
100%?
2%5.0
xi
校准曲线
改装电压表的标称误差=
0.09
?
100%?
9%1.0
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，刻度距离愈密。
若是表头的标度尺预先按已知电阻值刻度，就可以够用电流表来直接测量电阻了。
【问题讨论】
一、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不同，包括电表在构造上各类不完善因素引入的误差。
为了肯定标称误差，用改装电表和一个标准电表同时测量必然的电流或电压，从而取得一系列的对应值，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不是仍符合原表头准确度的品级；二是要绘制校准曲线，以便对改装后的电表能准确读数。
校准的结果取得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，概念为该电表的标称误差。
按照标定误差的大小，即可定出被校电表的准确度品级。
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，从而取得电表刻度的修正值。
作出校准曲线ΔIi~Ixi，ΔUi~Uxi。
按照校准曲线可以修正电表的读数。
二、在校正电流表和电压表时发现改装表与标准表读数相较各点均偏高，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一路组成份流电阻。
欧姆表利用前先要调“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I?
E
Rg?
RW?
R3?
Rx
对于给定的表头和线路来讲，Rg、RW、R3都是常量。
由此可见，当电源端电压E维持不变时，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两头，即Rx=0时，I?
E
?
Ig，这时指针满偏。
Rg?
RW?
R3
当Rx=Rg+RW+R3时，I?
电阻，显然R中=Rg+RW+R3。
E1
?
Ig，这时指针在表头的中间位置，对应的阻值为中值
Rg?
RW?
R3?
RX2
当Rx=∞（相当于a、b开路）时，I=0，即指针在表头的机械零位。
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