dh4508电表改装与校准改Word下载.doc

1、测量原理图见图1。当被测电流计接在电路中时，使电流计满偏，再用十进位电阻箱与电流计并联作为分流电阻，改变电阻值即改变分流程度，当电流计指针指示到中间值，且标准表读数（总电流强度）仍保持不变，可通过调电源电压和RW来实现，显然这时分流电阻值就等于电流计的内阻。 图1 图2 （2）替代法测量原理图见图2。当被测电流计接在电路中时，用十进位电阻箱替代它，且改变电阻值，当电路中的电压不变时，且电路中的电流（标准表读数）亦保持不变，则电阻箱的电阻值即为被测电流计内阻。替代法是一种运用很广的测量方法，具有较高的测量准确度。2、改装为大量程电流表根据电阻并联规律可知，如果在表头两端并联上一个阻值适当的电阻R

2、2，如图3所示，可使表头不能承受的那部分电流从R2上分流通过。这种由表头和并联电阻R2组成的整体（图中虚线框住的部分）就是改装后的电流表。如需将量程扩大n倍，则不难得出 R2=Rg/（n-1） 图3为扩流后的电流表原理图。用电流表测量电流时，电流表应串联在被测电路中，所以要求电流表应有较小的内阻。另外，在表头上并联阻值不同的分流电阻，便可制成多量程的电流表。 图 3 图 4 3、改装为电压表 一般表头能承受的电压很小，不能用来测量较大的电压。为了测量较大的电压，可以给表头串联一个阻值适当的电阻RM，如图4所示，使表头上不能承受的那部分电压降落在电阻RM上。这种由表头和串联电阻RM组成的整体就是

3、电压表，串联的电阻RM叫做扩程电阻。选取不同大小的RM，就可以得到不同量程的电压表。由图4可求得扩程电阻值为： 实际的扩展量程后的电压表原理见图4 用电压表测电压时，电压表总是并联在被测电路上，为了不因并联电压表而改变电路中的工作状态，要求电压表应有较高的内阻。 4、改装毫安表为欧姆表用来测量电阻大小的电表称为欧姆表。根据调零方式的不同，可分为串联分压式和并联分流式两种。其原理电路如图5所示。 图中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。图（b）中，RG与RW一起组成分流电阻。欧姆表使用前先要调“零”点，即a、b两点短路，（相当于RX=0），调节 （

4、a）串联分压式 （b）并联分流式 图5 欧姆表原理图RW的阻值，使表头指针正好偏转到满度。可见，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。在图（a）中，当a、b端接入被测电阻Rx后，电路中的电流为 对于给定的表头和线路来说，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两端，即Rx=0时 这时指针满偏当Rx=Rg+RW+R3时 这时指针在表头的中间位置，对应的阻值为中值电阻，显然R中= Rg+RW+R3。当Rx=（相当于a、b开路

5、）时，I=0，即指针在表头的机械零位。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，刻度间隔愈密。如果表头的标度尺预先按已知电阻值刻度，就可以用电流表来直接测量电阻了。并联分流式欧姆表利用对表头分流来进行调零的，具体参数可自行设计 欧姆表在使用过程中电池的端电压会有所改变，而表头的内阻Rg及限流电阻R3为常量，故要求RW要跟着E的变化而改变，以满足调“零”的要求，设计时用可调电源模拟电池电压的变化，范围取1.31.6V即可。三、实验仪器 1、DH4508型电表改装与校准实验仪 1台 2、ZX21电阻箱（可选用） 1台四、实验内容DH4508型电表改装与校准实验仪的使用参见附录。仪

6、器在进行实验前应对毫安表进行机械调零。1、用中值法或替代法测出表头的内阻，按图1或图2接线。Rg= 2、将一个量程为1mA的表头改装成5mA量程的电流表 （1）、根据式计算出分流电阻值，先将电源调到最小，RW调到中间位置，再按图3接线。 （2）、慢慢调节电源，升高电压，使改装表指到满量程（可配合调节RW变阻器），这时记录标准表读数。注意：RW作为限流电阻，阻值不要调至最小值。然后调小电源电压，使改装表每隔1mA（满量程的1/5）逐步减小读数直至零点；（将标准电流表选择开关打在20mA档量程）再调节电源电压按原间隔逐步增大改装表读数到满量程，每次记下标准表相应的读数于下表。表 1改装表读数（mA

7、）标准表读数（mA）示值误差I（mA）减小时增大时平均值12345 （3）、以改装表读数为横坐标，标准表由大到小及由小到大调节时两次读数的平均值为纵坐标，在坐标纸上作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。 （4）、重复以上步骤，将1mA表头改装成10mA表头，可按每隔2mA测量一次。（可选做）。 （5）、将面板上的RG和表头串联，作为一个新的表头，重新测量一组数据，并比较扩流电阻有何异同（可选做）。 3、将一个量程为1mA的表头改装成1.5V量程的电压表 （1）、根据式计算扩程电阻RM的阻值，可用R1、R2进行实验。 （2）、按图4连接校准电路。用量程为2V的数显

8、电压表作为标准表来校准改装的电压表。 （3）、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逐步减小改装读数直至零点，再按原间隔逐步增大到满量程，每次记下标准表相应的读数于下表：（4）、以改装表读数为横坐标，标准表由大到小及由小到大调节时两次读数的平均值为纵坐标，在坐标纸上作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。 表 2改装表读数（V）标准表读数（V）示值误差U（V）0.30.60.91.21.5 （5）、重复以上步骤，将1mA表头改成5V表头，可按每隔1V测量一次。 4、改装欧姆表及标定表面刻度 （1）、根据表头参数Ig和Rg

9、以及电源电压E，选择Rw为470，R3为1K，也可自行设计确定 （2）、按图5（a）进行连线。将R1、R2电阻箱（这时作为被测电阻Rx）接于欧姆表的a、b端，调节R1、R2，使R中= R1+R2=1500。 （3）、调节电源E=1.5V，调Rw使改装表头指示为零。 （4）、取电阻箱的电阻为一组特定的数值Rxi，读出相应的偏转格数di。利用所得读数Rxi、di绘制出改装欧姆表的标度盘。如表3所示：表 3 E= V ， R中= RxI（）R中2R中3R中4R中5R中偏转格数（di）（5）、按图5（b）进行连线，设计一个并联分流式欧姆表。试与串联分压式欧姆表比较，有何异同。（可选做）五、思考题1、

10、是否还有别的办法来测定电流计内阻？能否用欧姆定律来进行测定？能否用电桥来进行测定而又保证通过电流计的电流不超过Ig?2、 设计R中=1500的欧姆表，现有两块量程1mA的电流表，其内阻分别为250和100，你认为选哪块较好？DH4508型电表改装与校准实验仪使用说明一、 概述 指针式电流表、电压表、多用表广泛应用于各种电测场合，它们的指示都是用电流计来实现的。单纯的电流计一般只能用来测量较小的电流和电压，所以必须对电流计进行改装，才能运用于各种测量领域。 本仪器通过连线能完成改装电流表、电压表、欧姆表实验，通过实验能提高使用者运用电表、使用电表的能力。二、 主要技术参数1 指针式被改装表：量程1mA，内阻约155，精度1.5级2 电阻箱：调节范围011111.0，精度0.1级3 标准电流表：02 mA，020mA两量程，三位半数显，精度0.5%4 标准电压表：02V，020V两量程，三位半数显，精度5 可调稳压源：输出范围02V，010V两量程，稳定度0.1%/min，负载调整率0.1%6 供电电源：交流220V10%，50Hz7 外形尺寸：400mm250mm130mm三、 使用说明 本仪器内附指针式电流计、标准电压表电流表、可调直流稳压电源、十进式电阻箱、专用导线及其它部件，无需其它配件便可完成多种电表改装实验。 本仪器的面板见附图1附图1 面