电表的改装与校准实验报告

电表的改装与校准实验报告

四川理工学院实验报告

成绩学号：11101030233班级：网络工程一班实验班编号：姓名：赵鸿平

实验名称：

1.改装与校准

实验目的：

1.测量微安表头的电阻测值Rg；

2.掌握100mA的电流表头改装成较大电流量程的电流表与电压表的方法；3.掌握学会校准电流表与电压表的方法；

实验仪器：

1.FB308型电表改装与校准实验仪器；2.随仪器配备的专用导线；

实验原理：

1.电流表内阻的测定：

如附件图1所示。当被改电流计(表头)接在电路中时，选择适当的电压E和

RW值使表头满偏，记下此时标准电流表的读数Ia；不改变电压E和RW的值，

用电阻箱R13替代被测电流计，调节电阻箱R13的阻值使标准电流表的读数仍为

Ia，此时电阻箱的阻值即为被测电流计的内阻Rg

2.毫安表改装成电流表如附件图2所示，微安表并联分流电阻Rp，使被测电流大部分从分流电阻流过，表头仍保持原来允许通过的最大电流Ig。并联分流电阻大小RIgRpgIIg3、毫安表改装成电压表

如附件图3所示，微安表串联分压电阻Rs，使大部分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

UUgUIgRg。串联分压电阻大小RsRg

IgIg

数据记录：（要求在实验前画出实验表格）

表6.21.1电流表改装及校准数据记录

Rg(测)=2152.2ΩRp（计）=239.1ΩRp(实)=240.2Ω改装表标准表示数Is/MaI=I-Is(mA)示数减小时增大时平均值I/mA0.20780.19830.2031-0.00300.20.40.60.81.0

,0.4082,0.6114,0.38250.58720.80110.99810.39530.59930.80851.01370.00470.0007-0.0085-0.0137,0.8160,1.0293表6.21.2电压表改装及校准数据记录

Rg(测)=2152.2ΩRp（计）=12848.8ΩRp(实)=12850.0Ω改装表标准表示数Va/VV=V-V/(V)示数减小时增大时平均值V/V0.3020.2880.29500.00500.30.60.91.21.50.6080.9011.2040.5820.8911.1981.4980.59500.89601.201*1.50300.00500.0040-0.0010-0.00301.5实验步骤：

1.测定表头电阻；（半偏法和替代法）

2.将100ua表头改装成1ma的电流表的量程

1)计算分流电阻的参考值并改装2)连接电路并校正量程3)校正个个刻点

4)完成电流改造与校准之后，将电流调至最小3.将100ua表头改装成1.5v的电压表的量程

1)计算分压电阻的参考值并改装

2)连接电路并校准来量程，确定分压电阻的实验值3)校验个个刻度点4)将实验仪器整理还原

于matlab7.14（notebook）中对实验数据进行处理

x=[0.2078,0.4082,0.6114,0.8160,1.0293];y=[0.1983,0.38250.58720.80110.9981];k=(y+x)/2

k=0.20310.39530.59930.80851.0137i=[0.20.40.60.81.0];Di=k-iDi=i-k

Di=-0.00300.00470.0007-0.0085-0.0137v1=[0.3020.6080.9011.2041.508];v2=[0.2880.5820.8911.1981.498];vp=(v1+v2)/2

vp=0.29500.59500.89601.201*1.5030v=[0.30.60.91.21.5];Dv=v-vp

Dv=0.00500.00500.0040-0.0010-0.0030%电表基本误差与校准等级Imax=max(abs(Di))Imax=0.0137

kp=sprintf("%2.2f%%",Imax*100)%准确度kp=1.37%

%电表准确度为：1.37%

IM=sqrt(Imax^2+1*Imax^2)IM=0.0194

K=sprintf("%2.2f%%",IM*100)%准确度K=1.94%

%电流表等级为2级；vmax=max(abs(Dv))

vp=sprintf("%2.2f%%",vmax*100)vmax=0.0050vp=0.50%VM=sqrt(vmax^2+(1.5*vmax)^2)VM=0.0090

Kv=sprintf("%2.2f%%",VM*100)Kv=0.90%

%电压表为一级holdon

y=[00000];plot(i,y,"k")

plot(i,Di,"-o");xlabel("I")ylabel("DI")title("电流校准曲线")holdoff

6420-2-4-6-8-10-12-140.20.30.40.50.6I0.70.80.91DI

x10-3电流校准曲线

holdon

y=[00000];plot(v,y,"k")

plot(v,Dv,"-o");xlabel("v")ylabel("DV")

title("电压校准曲线")holdoff65432DVx10-3电压校准曲线10-1-2-3-40.20.40.60.8v11.21.41.6

误差分析：

1.2.3.

连接个仪器的导线接触不良会引起实验的误差；被校准的的实验仪器摩擦产生的误差；实验室调节指针不到位造成的误差；

体会建议：

1.连接导线时要注意仪器的正负连接；2.连接好后要检查指针的偏转是否正确；

3.标准表的估读数值可以要求不要十分准确显示；

附件

+°°1°2R13被改装电流+°°°E

RW图1

图2电流表改装图3电压表改装

扩展阅读：电表的改装与校准实验报告

四川

实验时间：201*年10月25日

实验名称：电表的改装与校准成绩：

学号：

实验目的：班级：

姓名：

1、测量微安表头的内电阻Rg；

2、掌握将100uA表头改装成较大量程的电流表和电压表的方法；3、学会校准电流表和电压表的方法。

实验仪器：

FB308型电表改装与校准实验仪，专用导线。

实验原理：

１．将A表头改装成大量程的电流表

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，IIgRAg在表头两端并联一个阻值较小的电阻RI-IP（如图1）使流过表头的g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。RPRP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表。

在图1中，当表头满度时，通过电流表的总电流为I，通过表图1

头的电流为Ig。因为

UgIgRg(IIg)RP

故得Rgp(III)Rg

g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。２．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URg=IgRg,因此直流电流表可以对直流电压IgRS进行测量。通常RAgA.Bg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URS2)，使超过表头电压量程的那部分电压降落gU的电阻S(如图在电阻RS上，RS称为扩程电阻。选用不同的扩程电阻，可以U得到不同量程的电压表。

在图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U图2

SIgRsUUg,于是有

RUUgsIURg（2）

gIg根据所需要的电压表量程U和表头内阻Rg,由式(4.5-2)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Ix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0I到该刻度的修正值IxIsIx。将同一量程的各个刻度都校准一遍,

x可绘出IxIx的折线图,即校准曲线(图

3)。在以后使用这个电表时,可以根

图3

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UxUx(UxUsUx),以Ux为横坐标。

数据表格：

1、电流表扩程及校准数据记录2、电压表改装及校准数据记录

Rg(测)1851.0Rp(计)205.65Rp(实)204.0Rg(测)1851.0Rs(计)8149.0Rs(实)8102.1改装表示校准表示数(mA)数I/mA减小时增大时平均值III改装表示校准表示数(V)s(mA)数V/V减小时增大时平均值VVVs(V)0.20.250.2040.2045-0.00450.20.201*.2030.202-0.0020.40.3990.3980.39850.00150.40.4020.406-0.404-0.00350.60.6100.6010.655-0.00550.60.6090.6070.608-0.0080.80.8010.8090.805-0.0050.80.7920.7980.7950.00511.0001.0201.010-0.01011.0001.0100.005-0.005

实验步骤：

1．将量程为100A的表头扩程至5mA。（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IxIx折线图。

2．将100A的表头改装为1V的电压表。（1）计算扩程电阻RS理论值。（2）按图5连接电路。

（3）校准量程，得到RS实际值。

（4）校准改装电压表刻度值。（5）作校准曲线UxUx折线图。

AA+_+mAEAC+_RpV_KRS.EKR1RB

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：

图6图7

2、两改装表的等级及灵敏度改装电流表等级及灵敏度：

II3

maxsmKs%110mA0.2%　　　　　　=2106mA

I22max(I)2(I2maxmax)0.00001(Imax)　　　　　　　　　　　=0.0000102mA

KImaxII0.0000102100m0.001

　　　　＝1.02SIa/I100m11031105格/A

改装电压表等级及灵敏度：同电流表等级计算方法有：

KImaxVI0.00806100m1

　　　　＝0.806SVa/V00m111102格/V

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。

体会建议：

该实验为一个比较简单的实验，懂得其原理后很容易完成，但是对于该实验较难有创新点。做实验应该有更多是思考过程。

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