大物实验报告-电表的改装与校正

课程名称：大学物理实验

实验名称：电表的改装与校正

学生姓名：吴倩萍

所在学院：机电工程学院

班级：车辆工程151班

学号：5902415034

实验地点：基础实验大楼B513

座位号：15

实验时间：第五周周二下午一点开始

一、实验目的：

1．掌握电表扩大量程的原理和方法 2．能够对电表进行改装和校正 3．理解电表准确度等级的含义

二、实验原理：

1、将量程为Ig =1mA,内阻为Rg的毫安表的量程扩大为I＝10mA的电流表的原理图及理论计算公式:

Rs =IgRg/(I-Ig)= Rg/(n-1),n=I/Ig为电流扩大倍数,Rg可以在微安表上找到。其次校准分流 Ig将标准表调到 5.00mA，同时改装表指向满刻度（这时可能需要改变分流电阻）,电阻R s，记下实际分流电阻，最后校准改装表的等级；分5段逐点校准，填入数据记录表，“下行” 指电表读数由高到低逐点进行校准，“上行”则相反.

2、将量程为Ig =1mA,内阻为Rg的毫安表的量程扩大为U＝10V的电压表的原理图及理论计算公式:

先计算分压电阻 Rm:Rm=U−Rg,Ig 和U为改装后电压量程。再校准分压电阻 Rm:将标准表调到 10.00V，同时改装表则调到满刻度（可改变分压电阻Rm），同时记下实际分压电阻；最后按照数据记录表校准改装表的等级.

3、将1mA量程的待改装电流表改装为串连分压式欧姆表的原理图及理论叙述:

取U=1.5V,将Rx短 路,调 节Rw,使 毫 安 表 正 好 指 向 1mA,这 时RW+R3+RX=1500Ω;当Rx=1500Ω时，毫安表读数为0.5mA，这一电阻成为“中值电阻”,R中= Rw+R3+Rx=1500Ω，然后按照数据记录表定的Rx值标定表面刻度，从而可见，欧姆表的刻度是反向的,1mA 处为0Ω；0 mA 处为∞Ω，以I为纵坐标，Rx为横坐标作I−Rx图并连成光滑曲线.

三、实验仪器： 改装电表集成箱（电流表头，标准电流表，标准电压表，电阻箱，电源，单刀双掷开关，导线等）、滑线变阻器、直流稳压电源． 四、实验内容和步骤： 1、用替代法测出表头的内阻Rg=2000Ω 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①计算出分流电阻值R2填入表1 （2）调节滑动变阻器使改装表指到满量程，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。然后每隔1mA逐步减小读数直至零点，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表2。 （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填入表1。 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②计算分压电阻RM的阻值填入表3，可用R1、R2进行实验。 （2）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表4。 （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。 五、实验数据与处理： 1.实验数据表，改装电表测量数据和矫正数据 电流表校正数据: Ig=100uA Rg=1680Ω I=10mA Rs=186.7Ω 改装表 标准表 绝对误差 I/mA IS/mA 0 0.8 1.5 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 0 0.79 1.52 2.02 3.04 4.05 5.07 6.07 7.09 8.10 9.12 10.13 |ΔI︳0 0.01 0.02 0.02 0.04 0.05 0.07 0.07 0.09 0.10 0.12 0.13 =I-IS 电压表校正数据: Ig=100uA Rg=1680Ω U=5V Rh=43820Ω 改装表 标准表 绝对误差 U/V 0 0.5 0.8 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 US/V 0 ︳Δ0 U︳=U-US 0.51 0.81 0.98 1.49 2.03 2.52 3.04 3.47 4.02 4.53 5.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.03 0.02 0.04 0.03 0.02 0.03 0.02 2.根据改正表的校正数据，分别求出毫安表和电压表的标称误差，并定出相应的精确度等级 标称误差=（最大的绝对误差/量程）*100% 改装的毫安表标称误差=(0.13/10)*100%=1.3%,精确度等级为1.0 改装的毫安表标称误差=（0.02/5）*100%=0.4%,精确度等级为0.4

六、误差分析： 1.导线有微小的电阻 2.读数的偶然误差 3.系统误差

七、附上原始数据：