1、大学物理实验报告实验时间：2016 年 3 月 14 日实验名称：电表的改装与校准 成绩： 学号：6101215073实验目的： 班级： 自动化 153 班姓名：廖俊智1、 测量微安表头的内电阻 ，量程gRgI2、 掌握将 100uA 表头改装成 10mA 的电流表和 5V 电压表的方法；3、 学会校准电流表和电压表的方法。实验仪器：用于改装的微安表头、数字多用表、电阻箱、滑动变阻器、直流稳压电流、导线等。实验原理：1.微安表头的内电阻 ，量程 的测定gRgI测量内阻 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g时，选择适当的电压 和 值使表头满偏，记下此时
2、标准电流表的读数 ；不改变电压 和EW aIE的值，用电阻箱 替代被测电流计，调节电阻箱 的阻值使标准电流表的读数仍为 ，此WR13R13RaI时电阻箱的阻值即为被测电流计的内阻 。g被改装电流计+ mA + mA 13R12 WE将 表头改装成大量程的电流表A因为微安表头的满刻度电流(量程)很小，所以在使用表头测量较大的电流前，需要扩大它的电流量程。扩大量程的方法是，在表头两端并联一个阻值较小的电阻 RP（如图 1）使流过表头的电流只是总电流的一部分。表头和 RP组成的整体就是电流表。RP称为分流电阻。选用不同阻值的 RP可以得到不同量程的电流I IgRgRPI-gA图 1图 3表。在图 1
3、 中，当表头满度时，通过电流表的总电流为 I，通过表头的电流为 Ig。因为 ()gggPUIRIR故得 （1） pgI如果表头的内阻 Rg已知，则按照所需的电流表量程 I，由式(1)可算出分流电阻 RP的阻值。电压表的改装根据欧姆定律 U=IR，内阻为 Rg的表头，若通以电流 Ig，则表头两端电压降为 Ug=IgRg,因此直流电流表可以对直流电压进行测量。通常 Rg的数值不大，所以表头测电压的量程也很小。为了测量较高的电压，需在表头上串联一个阻值较大的电阻 RS(如图 2)，使超过表头电压量程的那部分电压降落在电阻 RS上， RS称为扩程电阻。选用不同的扩程电阻，可以得到不同量程的电压表。在图
4、 2 中,设改装后伏特计的总电压为 U,当表头指针满刻度时,扩程电阻 RS两端的电压为 ,于是有gsgUI（2）gs gRRII根据所需要的电压表量程 U 和表头内阻 Rg,由式(2)可算出扩程电阻 RS的阻值。式(2)中 Ig和 Ug分别为表头的满刻度电流和满刻度电压。3电表的校准电表扩程后必须经过校准才能使用。所谓校准,就是将改装后的电表与标准表同时对同一个对象(如电流或电压)进行测量比较。校准电表时,必须先调好零点,再校准量程(满刻度点)。若量程不对,可调节 RP或 RS,使改装表的量程与标准表的指示数相一致。校准刻度时,要同时记下待校表的读数 Ix和标准表的读数 IS。从而得到该刻度的
5、修正值 。将同一量程的各个刻度都校准一xsxII遍,可绘出 的折线图,即校准曲线(图 3)。在以后使用这个电xI表时,可以根据校准曲线对测量值做出修正,以获得较高的准确值。作校准曲线 ,以 为横坐标。)xxsxUUx数据表格：1、电流表扩程及校准数据记录 I 标 0 0.74 1.41 2.15 2.96 3.64 4.38I 改（格数） 0 2 4 6 8 10 12I 改（mA） 0 0.8 1.6 2.4 3.2 4 4.80 0.06 0.19 0.25 0.24 0.36 0.42Ug USIg Rg RSU.A BAxIxI0图 2I 标 5.15 5.83 6.59 7.37 8
6、.12 8.9 9.29I 改（格数） 14 16 18 20 22 24 25I 改（mA） 5.6 6.4 7.2 8 8.8 9.6 100.45 0.57 0.61 0.63 0.68 0.7 0.712、改装及校准数据电压表记录U 标 0 0.398 0.769 1.16 1.551 1.918 2.321U 改（格数） 0 2 4 6 8 10 12U 改（V） 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2 2.40 0.002 0.011 0.04 0.009 0.082 0.079U 标 2.731 3.125 3.526 3.925 4.33 4.76 4.94U 改（格数） 14
7、 16 18 20 22 24 25U 改（V） 2.8 3.2 3.6 4 4.4 4.8 50.069 0.075 0.074 0.075 0.07 0.04 0.06实验步骤：1将量程为 100A 的表头扩程至 10mA。（1）计算分流电阻 RP理论值。（2）按图 4 连接电路。（3）校准量程，得到 RP实际值。（4）校准改装电流表刻度值。（5）作校准曲线 折线图。xI2将 100A 的表头改装为 5V 的电压表。（1）计算扩程电阻 理论值。S（2）按图 5 连接电路。（3）校准量程，得到 实际值。R（4）校准改装电压表刻度值。（5）作校准曲线 折线图。xUmA+_A .EK RR1RpABCV+_+_RSEK A图 4 图 5数据处理：1、两改装表的校准曲线电流表改装校准曲线： 电压表改装校准曲线：误差分析：1在调节接入电阻的实际值时，不能达到理想状态。2要正确进行读数和记录测量值的有效数字。估读时产生的误差。3电表本身存在的误差，仪器放久了发生不准确现象。
