電表改裝報告

大學(xué)物理實驗課程設(shè)計

實驗題目：將電表改為雙量程毫安表學(xué)院：

專業(yè)：自動化班級：093121

組號：指導(dǎo)教師：

報告人：學(xué)號：

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一、實驗?zāi)康?．了解磁電式電表的基本結(jié)構(gòu)。2．掌握電表擴(kuò)大量程的方法。3．掌握電表的校準(zhǔn)方法。4．將100uA電表改裝為10mA和100mA毫安表。二、實驗原理：1、將量程為Ig=1mA,內(nèi)阻為Rg的毫安表的量程擴(kuò)大為I＝10mA的電流表的原理圖及理論計算公式電流計（表頭）一般只能測量很小的電流和電壓，如果要用它來測量較大的電流或電壓，就必須進(jìn)行改裝，擴(kuò)大其量程。1．將電流計改裝為安培表電流計的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度時所需要的電流Ig稱為表頭量程。這個電流越小，表頭靈敏度越高。表頭線圈的電阻Rg稱為表頭內(nèi)阻。表頭能通過的電流很小，要將它改裝成能測量大電流的電表，必須擴(kuò)大它的量程，方法是在表頭兩端并聯(lián)一分流電阻RS，如圖4－2－1。這樣就能使表頭不能承IgII-IgRgIgR1RSI2圖4－2－1圖4－2－2I1GGRgR2受的那部分電流流經(jīng)分流電阻RS，而表頭的電流仍在原來許可的范圍之內(nèi)。設(shè)表頭改裝后的量程為I，由歐姆定律得IIgRSIgRgRSIgRgIIgRg（4－2－1）I1Ig式中I／Ig表示改裝后電流表擴(kuò)大量程的倍數(shù)，可用n表示，則有RSRgn1可見，將表頭的量程擴(kuò)大n倍，只要在該表頭上并聯(lián)一個阻值為Rg／(n－1)的分流電阻RS即可。在電流計上并聯(lián)不同阻值的分流電阻，便可制成多量程的安培表，如圖4－2－2所示。(I1Ig)(R1R2)IgRg同理可得(I2Ig)R1Ig(RgR2)則R1

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IgRgI1I2(I1Ig)R2IgRg(I2I1)I2(I1Ig)3．電表的校準(zhǔn)電表擴(kuò)程后要經(jīng)過校準(zhǔn)方可使用。方法是將改裝表與一個標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行比較，當(dāng)兩表通過相同的電流（或電壓）時，若待校表的讀數(shù)為IX，標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)為I0，則該刻度的修正值為ΔIX＝I0－IX。將該量程中的各個刻度都校準(zhǔn)一遍，可得到一組IX、ΔIX（或VX、ΔVX）值，將相鄰兩點用直線連接，整個圖形呈折線狀，即得到IX～ΔIX（或VX～ΔVX）曲線，稱為校準(zhǔn)曲線，如圖4－2－5所示，以后使用這個電表時，就可以根據(jù)校準(zhǔn)曲線對各讀數(shù)值進(jìn)行校準(zhǔn)，從而獲得較高的準(zhǔn)確度了。根據(jù)電表改裝的量程和測量值的最大絕對誤差，可以計算改裝表的最大相對誤差，即最大相對誤差最大絕對誤差100%a%量程其中α=±0.1、±0.2、±0.5、±1.0、±1.5、±2.5、±5.0是電表的等級，所以根據(jù)最大相對誤差的大小就可以定出電表的等級。三、實驗儀器：待改裝的表頭，毫安表（作標(biāo)準(zhǔn)表用）,保護(hù)電阻電阻箱，滑線變阻器，直流穩(wěn)壓電源等四、實驗內(nèi)容和步驟：1、測定待改裝表的電阻Rg連線圖及步驟用半篇法求內(nèi)阻Rg，按下圖接好電路。當(dāng)被測電流計接在電路中時，使電流計滿偏。在用十進(jìn)制電阻箱與電流計并聯(lián)作為分流電阻改變電阻值即改變分流程度，當(dāng)電流計指針指示到中間值，且總電流保持不變，顯然這時分流電阻就等于電流計電阻。2、將量程為Ig=10mA,毫安表的量程擴(kuò)大為I＝100mA的連線圖及實驗步驟IgII-IgGRgIgR1GRgR2RSI2I1圖4－2－23、對改裝好的電表進(jìn)行校準(zhǔn)。將電表和標(biāo)準(zhǔn)表串聯(lián)起來調(diào)節(jié)滑動變阻器，是改裝表讀書從零增加到滿刻度，同時記下校準(zhǔn)表和標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)表相應(yīng)的讀數(shù)，并填入表中，然后以改裝表的讀書為橫坐標(biāo)，已被校準(zhǔn)電表的修正值為縱坐標(biāo)，做出校準(zhǔn)曲線。圖4－2－1五、數(shù)據(jù)記錄：1、待改裝表的電阻Rg=9902、將量程為Ig=100umA微安表的量程擴(kuò)為10mA的實驗數(shù)據(jù)原電流表量程：Ig=__0.1__mA改裝后量程：I=____10mA=___9.9__Ω理論分流電阻：Rs=__10___Ω實際分流電阻：RS3、Ig=100uA微安表的量程擴(kuò)為100mA的實驗數(shù)據(jù)原電流表量程：Ig=__0.1__mA改裝后量程：I=____100mA=___1__Ω理論分流電阻：Rs=__0.99___Ω實際分流電阻：RS校對改裝電流的數(shù)據(jù)：10mA的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)(單位：mA)I標(biāo)準(zhǔn)I改裝△I0001.0210.022.0320.033..00304.0540.055.0350.036.0260.027.0670.068.0180.0110100100mA的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)（單位：mA）I標(biāo)準(zhǔn)I改裝△I0009.5100.519.3200.729.4300.639.7400.349.3500.760.2600.270.3700.380.5800.598.81000.2六、數(shù)據(jù)處理：1將數(shù)據(jù)按要求處理后，用坐標(biāo)紙或計算機(jī)畫出改裝電流表的校準(zhǔn)曲線（ΔI－I圖）.七、實驗結(jié)果與討論：八、指導(dǎo)老師意見：

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深圳大學(xué)實驗報告

課程名稱：大學(xué)物理實驗（1）實驗名稱：電表改裝

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組號：指導(dǎo)教師：報告人：學(xué)號：

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一、實驗?zāi)康牧私怆姳砀难b的原理和方法二、實驗原理：1、將量程為Ig=1mA,內(nèi)阻為Rg的毫安表的量程擴(kuò)大為I＝10mA的電流表的原理圖及理論計算公式Rs=IgRgIIg=Rgn1n=I為電流擴(kuò)大倍數(shù)，Rg可以在微安表上找到。其次校準(zhǔn)分流Ig將標(biāo)準(zhǔn)表調(diào)到5.00mA，同時改裝表應(yīng)指向滿刻度（這時可能需要改變分流電阻），電阻Rs，記下實際分流電阻，最后校準(zhǔn)改裝表的等級；分5段逐點校準(zhǔn)，填入數(shù)據(jù)記錄表，“下行”指電表讀數(shù)由高到低逐點進(jìn)行校準(zhǔn)，“上行”則相反。2、將量程為Ig=1mA,內(nèi)阻為Rg的毫安表的量程擴(kuò)大為V＝10V的電壓表的原理圖及理論計算公式先計算分壓電阻Rm：Rm=URg，IgU為改裝后電壓量程。再校準(zhǔn)分壓電阻Rm：將標(biāo)準(zhǔn)表調(diào)到10.00V，同時改裝表則調(diào)到滿刻度（可改變分壓電阻Rm），同時記下實際分壓電阻；最后按照數(shù)據(jù)記錄表校準(zhǔn)改裝表的等級。3、將1mA量程的待改裝電流表改裝為串連分壓式歐姆表的原理圖及理論敘述取U=1.5V，將Rx短路，調(diào)節(jié)Rw，使毫安表正好指向1mA，這時Rw+R3+Rx=1500。：當(dāng)Rx=1500時，毫安表讀數(shù)為0.5mA，這一電阻成為“中值電阻”R中=Rw+R3+Rx=1500。然后按照數(shù)據(jù)記錄表定的Rx值標(biāo)定表面刻度，從而可見，歐姆表的刻度是反向的：1mA處為0；0mA處為∞。以I為縱坐標(biāo)，Rx為橫坐標(biāo)作IRx圖并連成光滑曲線。三、實驗儀器：改裝電表集成箱（電流表頭，標(biāo)準(zhǔn)電流表，標(biāo)準(zhǔn)電壓表，電阻箱，電源，單刀雙擲開關(guān)，導(dǎo)線等四、實驗內(nèi)容和步驟：1、測定待改裝表的電阻Rg連線圖及步驟調(diào)節(jié)R1，Rw,電源電壓，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)為1mA且待改裝表讀數(shù)為0.5mA時，則Rg=R12、將量程為Ig=1mA,毫安表的量程擴(kuò)大為I＝10mA的連線圖及實驗步驟計算分流電阻RS的理論值，校對量程，記錄分流電阻RS的實際值校對其他整刻度，讓改裝表的指針對準(zhǔn)相應(yīng)刻度，從標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)3、將量程為Ig=1mA毫安表的量程擴(kuò)大為V＝10V的電壓表的連線圖及實驗步驟計算分壓電阻Rm的理論值，校對量程，記錄分流電阻Rm的實際值校對其他整刻度：讓改裝表指針對齊刻度，讀標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)4、將1mA量程的待改裝電流表改裝為串連分壓式歐姆表的連線圖及實驗步驟調(diào)節(jié)中值電阻，調(diào)節(jié)V=1.5v,表頭滿偏R3+Rw+Rg=1500歐標(biāo)定歐姆表的刻度五、數(shù)據(jù)記錄：組號：；姓名1、待改裝表的電阻Rg=420Ω2、將量程為Ig=1mA,毫安表的量程擴(kuò)大為I＝10mA的實驗數(shù)據(jù)原電流表量程：Ig=_1_mA改裝后量程：I=_10_mA=__49.00___Ω理論分流電阻：Rs=46.67Ω實際分流電阻：RS校對改裝電流的數(shù)據(jù)：改裝表理論讀數(shù)/mA標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)/mA下行（讀數(shù)減少）上行（讀數(shù)增加）平均（3位小數(shù)）ΔI=(I-I理論)/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、將毫安表的擴(kuò)大電壓表的數(shù)據(jù)：原電流表量程：Ig=_1__mA改裝后量程：U=10_V理論分壓電阻：Rm=9580__Ω實際分壓電阻：Rm=9490_Ω校對改裝電壓的數(shù)據(jù)：改裝表理論讀數(shù)/V標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)/V下行（讀數(shù)減少）上行（讀數(shù)增加）平均（3位小數(shù)）ΔU=(U-U理論)/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、改裝歐姆表的數(shù)據(jù)：中值電阻：1500；工作電壓：10V按下表給定的Rx值標(biāo)定表面刻度：Rx/ΩI/mA0100201*0040050070010001500201*3000400070001.000.940.880.830.790.750.680.600.500.420.330.270.18六、數(shù)據(jù)處理：1將數(shù)據(jù)按要求處理后，用坐標(biāo)紙或計算機(jī)畫出改裝電流表的校準(zhǔn)曲線（ΔI－I圖），并按公式確定改裝表的等級；E=0.35為0.5級2、用坐標(biāo)紙或計算機(jī)畫出ΔU－U校準(zhǔn)曲線。并按公式確定改裝表的等級；T=0.60.所以為1級3、以I為縱坐標(biāo)，Rx為橫坐標(biāo)作I-Rx圖并連成光滑曲線。七、實驗結(jié)果與討論：基本符合原先設(shè)想，但實驗存在偏差八：問答題1．校準(zhǔn)電流表時，若標(biāo)準(zhǔn)表的指針滿刻度而改裝表達(dá)不到，應(yīng)怎樣調(diào)節(jié)分流電阻使兩表同時滿刻度？電壓表呢？保持其中一樣不變，然后變化剩下的兩個量，可以同時調(diào)節(jié)分流電阻和電壓大小來同時滿偏2．如圖，在量程分別為I1,I2,I3的三量程毫安表中，哪檔量程電流最大？哪檔量程最小？mAI3最大，I1最小I1I2I3+3．如右圖，將內(nèi)阻為50Ω，最大量程刻度為50mV的磁電式電壓表竄聯(lián)兩個電阻R1,R2，使之變成量程分別為3V和5V的雙量程電壓表，求R1，R2的數(shù)值。.VR1R2R1=2950歐，R2=201*歐5V3V4．電流表中串聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娮杓纯捎米麟妷罕�，試說明其理由。電流表和電壓表的原理都是利用電流計來測量，用電流表來測量已知阻值的電阻利用歐姆定律可以知道電壓大小指導(dǎo)教師批閱意見：成績評定：預(yù)習(xí)（20分）操作及記錄（40分）數(shù)據(jù)處理及思考題（40分）數(shù)據(jù)處理25分結(jié)果與討論5分思考題10分報告整體印象總分注：1、報告內(nèi)的項目或內(nèi)容設(shè)置，可根據(jù)實際情況加以調(diào)整和補充；2、教師批改學(xué)生實驗報告時間應(yīng)在學(xué)生提交實驗報告時間后10日內(nèi)；3、教師可根據(jù)實驗報告整體情況酌情扣分（10分）。

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