大学物理实验教案-电表的改装与校准(李杰)

大学物理实验教案实验名称：电表的改装与校准实验目的：1、掌握测定微安表（表头）量程和内阻方法2、熟悉电流表、电压表的构造原理，学会改装电流表、电压表的基本方法。3、掌握校准电流表、电压表的基本方法。4、将50μA的表头改装成5mA、50mA、5V和30V电流电压两用表。实验仪器：表头电流表直流稳压电源电压表电阻箱实验原理：1、表头的主要参数(量程和内阻)的测定测量内阻gR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)接在电路中时，选择适当的电压E和WR值使表头满偏，记下此时标准电流表的读数aI；不改变电压E和WR的值，用电阻箱13R替代被测电流计，调节电阻箱13R的阻值使标准电流表的读数仍为aI，此时电阻箱的阻值即为被测电流计的内阻gR。图12、毫安表改装成电流表微安表并联分流电阻pR，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gI。并联分流电阻大小gggpRIIIR（1）3、毫安表改装成电压表微安表串联分压电阻sR，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ggRI。串联分压电阻大小ggggsRIUIUUR（2）被改装电流计+–G°°+–A°°°13R12WRE°图2电流表改装图3电压表改装4、电表标称误差和校正使被校电表与标准电表同时测量一定的电流（电压），看其指示值与相应的标准值相符的程度。校准的结果得到电表各个刻度的绝对误差。选取其中最大的绝对误差除以量程，即得该电表的标称误差。%100量程最大绝对误差标定误差图6实验内容1、表头的主要参数(gR,gI)的测定。将电源电压E调低，WR调至最大，按图１连线，调节E和WR（WR值适当调小）使表头满偏，记下此时标准电流表的读数，即为表头的满度电流gI，然后断开接在表头上的连线，转接到电阻箱13R上，调节13R使得标准电流表的读数仍为刚才记录电流值gI，此时电阻箱13R等于表头的内阻gR。重复测量5次。2、计算出改装表的电阻值。3、按照图6接好线路。4、按图4校准5mA档。5、按图5校准30V档。AER2RW标准表+改装表++pR图4V标准表++改装表+标准电流表表EDEquation.DSMT4pRpR标准电流表表图5实验数据处理1.表头量程和内阻测量次数12345平均值量程/gIA内阻/gR2.扩程电阻电阻1R/2R/3R/4R/理论值实际值3.5mA电流表校正数据记录被校表头读数xiI/mA5.004.003.002.001.000.00电流减小时标准表读数1sI/mA电流增加时标准表读数2sI/mA标准表读数sI/mA()xsxIII/mA改装电流表的标称误差=4.30V电压表校正数据记录被校表读数xiU/V30.0024.0018.0012.006.000.00电压减少时标准表读数1sU/V0电压增加时标准表读数2sU/V标准表读数s/UV()xsxUUU/V改装电压表的标称误差=思考题1、标称误差的意义是什么？电表的校准有什么用途？2、校正电流表和电压表时发现改装表与标准表读数相比各点均偏高，是什么原因？应如何调节分流电阻RP和分压电阻RS?