电表改装报告

电表改装报告

大学物理实验课程设计

实验题目：将电表改为双量程毫安表学院：

专业：自动化班级：093121

组号：指导教师：

报告人：学号：

实验时间：年月日星期

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一、实验目的1．了解磁电式电表的基本结构。2．掌握电表扩大量程的方法。3．掌握电表的校准方法。4．将100uA电表改装为10mA和100mA毫安表。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电流计（表头）一般只能测量很小的电流和电压，如果要用它来测量较大的电流或电压，就必须进行改装，扩大其量程。1．将电流计改装为安培表电流计的指针偏转到满刻度时所需要的电流Ig称为表头量程。这个电流越小，表头灵敏度越高。表头线圈的电阻Rg称为表头内阻。表头能通过的电流很小，要将它改装成能测量大电流的电表，必须扩大它的量程，方法是在表头两端并联一分流电阻RS，如图4－2－1。这样就能使表头不能承IgII-IgRgIgR1RSI2图4－2－1图4－2－2I1GGRgR2受的那部分电流流经分流电阻RS，而表头的电流仍在原来许可的范围之内。设表头改装后的量程为I，由欧姆定律得IIgRSIgRgRSIgRgIIgRg（4－2－1）I1Ig式中I／Ig表示改装后电流表扩大量程的倍数，可用n表示，则有RSRgn1可见，将表头的量程扩大n倍，只要在该表头上并联一个阻值为Rg／(n－1)的分流电阻RS即可。在电流计上并联不同阻值的分流电阻，便可制成多量程的安培表，如图4－2－2所示。(I1Ig)(R1R2)IgRg同理可得(I2Ig)R1Ig(RgR2)则R1

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IgRgI1I2(I1Ig)R2IgRg(I2I1)I2(I1Ig)3．电表的校准电表扩程后要经过校准方可使用。方法是将改装表与一个标准表进行比较，当两表通过相同的电流（或电压）时，若待校表的读数为IX，标准表的读数为I0，则该刻度的修正值为ΔIX＝I0－IX。将该量程中的各个刻度都校准一遍，可得到一组IX、ΔIX（或VX、ΔVX）值，将相邻两点用直线连接，整个图形呈折线状，即得到IX～ΔIX（或VX～ΔVX）曲线，称为校准曲线，如图4－2－5所示，以后使用这个电表时，就可以根据校准曲线对各读数值进行校准，从而获得较高的准确度了。根据电表改装的量程和测量值的最大绝对误差，可以计算改装表的最大相对误差，即最大相对误差最大绝对误差100%a%量程其中α=±0.1、±0.2、±0.5、±1.0、±1.5、±2.5、±5.0是电表的等级，所以根据最大相对误差的大小就可以定出电表的等级。三、实验仪器：待改装的表头，毫安表（作标准表用）,保护电阻电阻箱，滑线变阻器，直流稳压电源等四、实验内容和步骤：1、测定待改装表的电阻Rg连线图及步骤用半篇法求内阻Rg，按下图接好电路。当被测电流计接在电路中时，使电流计满偏。在用十进制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，且总电流保持不变，显然这时分流电阻就等于电流计电阻。2、将量程为Ig=10mA,毫安表的量程扩大为I＝100mA的连线图及实验步骤IgII-IgGRgIgR1GRgR2RSI2I1图4－2－23、对改装好的电表进行校准。将电表和标准表串联起来调节滑动变阻器，是改装表读书从零增加到满刻度，同时记下校准表和标准标准表相应的读数，并填入表中，然后以改装表的读书为横坐标，已被校准电表的修正值为纵坐标，做出校准曲线。图4－2－1五、数据记录：1、待改装表的电阻Rg=9902、将量程为Ig=100umA微安表的量程扩为10mA的实验数据原电流表量程：Ig=__0.1__mA改装后量程：I=____10mA=___9.9__Ω理论分流电阻：Rs=__10___Ω实际分流电阻：RS3、Ig=100uA微安表的量程扩为100mA的实验数据原电流表量程：Ig=__0.1__mA改装后量程：I=____100mA=___1__Ω理论分流电阻：Rs=__0.99___Ω实际分流电阻：RS校对改装电流的数据：10mA的校准数据(单位：mA)I标准I改装△I0001.0210.022.0320.033..00304.0540.055.0350.036.0260.027.0670.068.0180.0110100100mA的校准数据（单位：mA）I标准I改装△I0009.5100.519.3200.729.4300.639.7400.349.3500.760.2600.270.3700.380.5800.598.81000.2六、数据处理：1将数据按要求处理后，用坐标纸或计算机画出改装电流表的校准曲线（ΔI－I图）.七、实验结果与讨论：八、指导老师意见：

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课程名称：大学物理实验（1）实验名称：电表改装

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一、实验目的了解电表改装的原理和方法二、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=IgRgIIg=Rgn1n=I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，同时改装表应指向满刻度（这时可能需要改变分流电阻），电阻Rs，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V＝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=URg，IgU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=1500。：当Rx=1500时，毫安表读数为0.5mA，这一电阻成为“中值电阻”R中=Rw+R3+Rx=1500。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0；0mA处为∞。以I为纵坐标，Rx为横坐标作IRx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，导线等四、实验内容和步骤：1、测定待改装表的电阻Rg连线图及步骤调节R1，Rw,电源电压，当标准表的读数为1mA且待改装表读数为0.5mA时，则Rg=R12、将量程为Ig=1mA,毫安表的量程扩大为I＝10mA的连线图及实验步骤计算分流电阻RS的理论值，校对量程，记录分流电阻RS的实际值校对其他整刻度，让改装表的指针对准相应刻度，从标准表读数3、将量程为Ig=1mA毫安表的量程扩大为V＝10V的电压表的连线图及实验步骤计算分压电阻Rm的理论值，校对量程，记录分流电阻Rm的实际值校对其他整刻度：让改装表指针对齐刻度，读标准表的读数4、将1mA量程的待改装电流表改装为串连分压式欧姆表的连线图及实验步骤调节中值电阻，调节V=1.5v,表头满偏R3+Rw+Rg=1500欧标定欧姆表的刻度五、数据记录：组号：；姓名1、待改装表的电阻Rg=420Ω2、将量程为Ig=1mA,毫安表的量程扩大为I＝10mA的实验数据原电流表量程：Ig=_1_mA改装后量程：I=_10_mA=__49.00___Ω理论分流电阻：Rs=46.67Ω实际分流电阻：RS校对改装电流的数据：改装表理论读数/mA标准表读数/mA下行（读数减少）上行（读数增加）平均（3位小数）ΔI=(I-I理论)/mA2.0002.0202.0202.0200.0204.0004.0404.0204.0300.0306.0005.9605.9705.965-0.0358.0007.9607.9707.965-0.03510.00010.0009.9709.985-0.0153、将毫安表的扩大电压表的数据：原电流表量程：Ig=_1__mA改装后量程：U=10_V理论分压电阻：Rm=9580__Ω实际分压电阻：Rm=9490_Ω校对改装电压的数据：改装表理论读数/V标准表读数/V下行（读数减少）上行（读数增加）平均（3位小数）ΔU=(U-U理论)/V2.0002.0202.0202.0200.0204.0004.0804.0404.0600.0606.0006.0006.0106.0050.0058.0008.0408.0608.0500.05010.00010.00010.0201*.0100.0104、改装欧姆表的数据：中值电阻：1500；工作电压：10V按下表给定的Rx值标定表面刻度：Rx/ΩI/mA0100201*0040050070010001500201*3000400070001.000.940.880.830.790.750.680.600.500.420.330.270.18六、数据处理：1将数据按要求处理后，用坐标纸或计算机画出改装电流表的校准曲线（ΔI－I图），并按公式确定改装表的等级；E=0.35为0.5级2、用坐标纸或计算机画出ΔU－U校准曲线。并按公式确定改装表的等级；T=0.60.所以为1级3、以I为纵坐标，Rx为横坐标作I-Rx图并连成光滑曲线。七、实验结果与讨论：基本符合原先设想，但实验存在偏差八：问答题1．校准电流表时，若标准表的指针满刻度而改装表达不到，应怎样调节分流电阻使两表同时满刻度？电压表呢？保持其中一样不变，然后变化剩下的两个量，可以同时调节分流电阻和电压大小来同时满偏2．如图，在量程分别为I1,I2,I3的三量程毫安表中，哪档量程电流最大？哪档量程最小？mAI3最大，I1最小I1I2I3+3．如右图，将内阻为50Ω，最大量程刻度为50mV的磁电式电压表窜联两个电阻R1,R2，使之变成量程分别为3V和5V的双量程电压表，求R1，R2的数值。.VR1R2R1=2950欧，R2=201*欧5V3V4．电流表中串联适当的电阻即可用作电压表，试说明其理由。电流表和电压表的原理都是利用电流计来测量，用电流表来测量已知阻值的电阻利用欧姆定律可以知道电压大小指导教师批阅意见：成绩评定：预习（20分）操作及记录（40分）数据处理及思考题（40分）数据处理25分结果与讨论5分思考题10分报告整体印象总分注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充；2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内；3、教师可根据实验报告整体情况酌情扣分（10分）。

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