電表改裝與校準第一頁，共三十五頁，2022年，8月28日目錄1、實驗目的2、實驗儀器3、實驗原理5、思考題6、DH4508型電表改裝與校準實驗儀使用說明4、實驗內(nèi)容

第二頁，共三十五頁，2022年，8月28日3一、實驗目的4.學會校準電流表和電壓表的方法2.掌握將1mA表頭改成較大量程的電流表和電壓表的方法3.

設(shè)計一個R中=1500Ω的歐姆表，并確定表盤刻度。1.學習測量微安表（表頭）的量程和內(nèi)阻返回第三頁，共三十五頁，2022年，8月28日4二、實驗儀器返回V第四頁，共三十五頁，2022年，8月28日5三、實驗原理在實驗工作中，我們往往要用不同量程的電流表或電壓表來測量大小懸殊的電流或電壓。例如從幾微安到幾十安，從幾毫伏到幾千伏。但電表廠一般只制造若干規(guī)格的微安表和毫安表(通常稱為表頭或電流計)，我們可以根據(jù)實際需要，用并聯(lián)分流電阻或串聯(lián)分壓電阻的方法，把它們改裝成不同量程的電流表和電壓表。第五頁，共三十五頁，2022年，8月28日6

1.表頭內(nèi)阻的測量電流計允許通過的最大電流稱為電流計的量程，用Ig表示，電流計的線圈有一定內(nèi)阻，用Rg表示，Ig與Rg是兩個表示電流計特性的重要參數(shù)。測量內(nèi)阻Rg的常用方法有：⑴半偏法(中值法)；⑵替代法第六頁，共三十五頁，2022年，8月28日7⑴半偏法電路如圖1。先斷開K，調(diào)節(jié)電源電壓和RW，使表頭滿偏(即1.00mA)。接通K，反復調(diào)節(jié)電源電壓、電阻箱R2和滑線變阻器RW

，使表頭讀數(shù)為原來讀數(shù)的一半，標準表讀數(shù)仍為原值，這時Rg=R2

。圖1R2標準表+被測表++K返回第七頁，共三十五頁，2022年，8月28日8⑵替代法電路如圖2。將開關(guān)K與“1”點相連，調(diào)節(jié)電源電壓和RW，使表頭指針指到0.80mA。然后將開關(guān)K與“2”點相連，調(diào)節(jié)電阻箱R2，使得標準表讀數(shù)仍為原值，這時Rg=R2

。R2+++12K圖2返回第八頁，共三十五頁，2022年，8月28日92.改裝毫安表為電流表

方法：如圖3所示，在表頭上并聯(lián)一個分流電阻R2

。這樣可使表頭不能承受的那部分電流從R2上分流通過。這種由表頭和并聯(lián)電阻R2組成的整體（圖中虛線框住的部分）就是改裝后的電流表。AER2RW標準表+改裝表++圖3設(shè)表頭改裝后的量程為I，根據(jù)歐姆定律得到（I-Ig)R2=IgRg若I=nIg，則R2=Rg/(n-1)①第九頁，共三十五頁，2022年，8月28日103.改裝毫安表為電壓表

方法：如圖4所示，在表頭上串聯(lián)一個分壓電阻RM，使表頭上不能承受的那部分電壓降落在電阻RM上。這種由表頭和串聯(lián)電阻RM組成的整體就是電壓表，串聯(lián)的電阻RM叫做擴程電阻。選取不同大小的RM，就可以得到不同量限的電壓表。V標準表++改裝表+圖4設(shè)毫安表的量限為Ig，內(nèi)阻為Rg，欲改成量限為V的電壓表，由歐姆定律Ig(Rg

+RM)=V得到RM=V/Ig－Rg②第十頁，共三十五頁，2022年，8月28日114.改裝毫安表為歐姆表

用來測量電阻大小的電表稱為歐姆表。根據(jù)調(diào)零方式的不同，可分為串聯(lián)分壓式和并聯(lián)分流式兩種。其原理電路如圖5所示。圖中E為電源，R3為限流電阻，RW為調(diào)“零”電位器，Rx為被測電阻，Rg為等效表頭內(nèi)阻。圖（b）中，RG與RW一起組成分流電阻。圖5第十一頁，共三十五頁，2022年，8月28日12

歐姆表使用前先要調(diào)“零”點，即a、b兩點短路，（相當于RX=0），調(diào)節(jié)RW的阻值，使表頭指針正好偏轉(zhuǎn)到滿度?？梢?，歐姆表的零點是就在表頭標度尺的滿刻度(即量限)處，與電流表和電壓表的零點正好相反。在圖（a）中，當a、b端接入被測電阻Rx后，電路中的電流為對于給定的表頭和線路來說，Rg、RW、R3都是常量。由此可見，當電源端電壓E保持不變時，被測電阻和電流值有一一對應的關(guān)系。即接入不同的電阻，表頭就會有不同的偏轉(zhuǎn)讀數(shù)，Rx越大，電流I越小。短路a、b兩端，即Rx=0時③④這時指針滿偏。第十二頁，共三十五頁，2022年，8月28日13

當Rx=Rg+RW+R3時

⑤這時指針在表頭的中間位置，對應的阻值為中值電阻，顯然R中=Rg+RW+R3。當Rx=∞（相當于a、b開路）時，I=0，即指針在表頭的機械零位。所以歐姆表的標度尺為反向刻度，且刻度是不均勻的，電阻R越大，刻度間隔愈密。如果表頭的標度尺預先按已知電阻值刻度，就可以用電流表來直接測量電阻了。返回第十三頁，共三十五頁，2022年，8月28日145.精度級別我國規(guī)定電表的準確度級別分為0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5和5.0級。電表的基本誤差(不確定度)按下式計算：基本誤差△=量程×(精度級別)％例如實驗室的表頭量程為1mA，精度級別1.5級，則基本誤差△=1.0×1.5％=0.015(mA)

如果知道一個表頭的基本誤差我們也可以求出其精度級別，如一個電表的基本誤差為0.04mA，量程為5mA則精度級別確定如下：由于0.5<0.8<1.0，所以其精度級別為1.0級。第十四頁，共三十五頁，2022年，8月28日15

注意：如果該精度級別小于原來的表頭的精度級別的話，應該以原表頭精度級別為準；也就是說，如果我們是用的1.5級的表頭改裝的這個表的話，則改裝表精度級別就還應該是1.5級，而不是1.0級；通過改裝，我們是無法提高原表的精度級別的。第十五頁，共三十五頁，2022年，8月28日16四、實驗內(nèi)容

儀器在進行實驗前應對毫安表進行機械調(diào)零。

1.用半偏法（中值法）或替代法測出表頭的內(nèi)阻，按圖1或圖2接線（電源選擇開關(guān)打在2V檔，標準電流表選擇開關(guān)打在2mA檔量程）。Rg=

Ω

返回R2標準表+被測表++KR2+++12K圖1圖2第十六頁，共三十五頁，2022年，8月28日172.將一個量程為1mA的表頭改裝成5mA量程的電流表⑴根據(jù)式R2=Rg/(n－1)，計算出分流電阻值R2=

Ω。先將電源調(diào)到最小，RW調(diào)到中間位置，再按圖3接線（電源選擇開關(guān)打在2V檔，標準電流表選擇開關(guān)打在20mA檔量程）。

AER2RW標準表+改裝表++圖3第十七頁，共三十五頁，2022年，8月28日18

⑵慢慢調(diào)節(jié)電源，升高電壓，使改裝表指到滿量程（可配合調(diào)節(jié)RW變阻器），這時記錄標準表讀數(shù)（應為5.00mA，可微調(diào)R2）。注意：RW作為限流電阻，阻值不要調(diào)至最小值。然后調(diào)小電源電壓，使改裝表每隔1mA（滿量程的1/5）逐步減小讀數(shù)直至零點；再調(diào)節(jié)電源電壓按原間隔逐步增大改裝表讀數(shù)到滿量程，每次記下標準表相應的讀數(shù)于下表。第十八頁，共三十五頁，2022年，8月28日19改裝表讀數(shù)標準表讀數(shù)I標（mA）示值誤差ΔI=I標－I改

（mA）表盤原刻度（mA）應標刻度I改（mA）減小時增大時平均值0.000.000.201.000.402.000.603.000.804.001.005.00表1⑶以改裝表讀數(shù)I改為橫坐標，示值誤差ΔI為縱坐標，在坐標紙上作出電流表的校正曲線，并根據(jù)兩表最大誤差的數(shù)值定出改裝表的準確度級別。準確度級別%=|ΔImax|/量程第十九頁，共三十五頁，2022年，8月28日20

3.將一個量程為1mA的表頭改裝成1.5V量程的電壓表⑴根據(jù)式RM=V/Ig－Rg，計算出分壓電阻值RM=

Ω，可用R1、R2進行實驗。⑵按圖4連接校準電路。用量程為2V的數(shù)顯電壓表作為標準表來校準改裝的電壓表。

V標準表++改裝表+圖4第二十頁，共三十五頁，2022年，8月28日21

⑶調(diào)節(jié)電源電壓，使改裝表指針指到滿量程(1.5V)，記下標準表讀數(shù)(應為1.500V，可微調(diào)RM)。然后每隔0.3V逐步減小改裝表讀數(shù)直至零點，再按原間隔逐步增大到滿量程，每次記下標準表相應的讀數(shù)于下表：改裝表讀數(shù)標準表讀數(shù)V標（V）示值誤差ΔU=V標－V改

（V）表盤原刻度（mA）應標刻度V改（V）減小時增大時平均值0.0000.0000.2000.3000.4000.6000.6000.9000.8001.2001.0001.500表2第二十一頁，共三十五頁，2022年，8月28日22

⑷以改裝表讀數(shù)V改為橫坐標，示值誤差ΔU為縱坐標，在坐標紙上作出電壓表的校正曲線，并根據(jù)兩表最大誤差的數(shù)值定出改裝表的準確度級別。準確度級別%=|ΔUmax|/量程第二十二頁，共三十五頁，2022年，8月28日23

4.改裝歐姆表及標定表面刻度⑴按圖5（a）進行連線。將R1、R2電阻箱（這時作為被測電阻Rx）接于歐姆表的a、b端。⑵調(diào)節(jié)電源E=1.5V，將圖中a、b兩點短路，調(diào)Rw使改裝表頭指示為零。圖5第二十三頁，共三十五頁，2022年，8月28日24Rxi（Ω）03001/5R中375

1/4R中5001/3R中7501/2R中1500R中30002R中45003R中60004R中75005R中∞偏轉(zhuǎn)格數(shù)（di）表3⑶取電阻箱的電阻為一組特定的數(shù)值Rxi，讀出相應的偏轉(zhuǎn)格數(shù)di，將數(shù)據(jù)記錄在表3。⑷利用所得數(shù)據(jù)Rxi、di，繪制出改裝歐姆表的標度尺(要求大家在坐標紙上作出來，不用作出指針偏轉(zhuǎn)的幅度，直線就可以)。第二十四頁，共三十五頁，2022年，8月28日25五、思考題返回1.是否還有別的辦法來測定電流計內(nèi)阻？能否用歐姆定律來進行測定？能否用電橋來進行測定而又保證通過電流計的電流不超過Ig?2.設(shè)計R中=1500Ω的歐姆表，現(xiàn)有兩塊量程1mA的電流表，其內(nèi)阻分別為250Ω和100Ω，你認為選哪塊較好？第二十五頁，共三十五頁，2022年，8月28日謝謝第二十六頁，共三十五頁，2022年，8月28日27DH4508型電表改裝與校準實驗儀使用說明一、概述指針式電流表、電壓表、多用表廣泛應用于各種電測場合，它們的指示都是用電流計來實現(xiàn)的。單純的電流計一般只能用來測量較小的電流和電壓，所以必須對電流計進行改裝，才能運用于各種測量領(lǐng)域。本儀器通過連線能完成改裝電流表、電壓表、歐姆表實驗，通過實驗能提高使用者運用電表、使用電表的能力。本儀器內(nèi)附指針式電流計、標準電壓表電流表、可調(diào)直流穩(wěn)壓電源、十進式電阻箱、專用導線及其它部件，無需其它配件便可完成多種電表改裝實驗。返回第二十七頁，共三十五頁，2022年，8月28日返回主要技術(shù)參數(shù)

1.指針式被改裝表：量程1mA，內(nèi)阻約155Ω，精度1.5級

2.電阻箱：調(diào)節(jié)范圍0～11111.0Ω，精度0.1級

3.標準電流表：0～2mA，0～20mA兩量程，三位半數(shù)顯，精度±0.5%4.標準電壓表：0～2V，0～20V兩量程，三位半數(shù)顯，精度±0.5%5.可調(diào)穩(wěn)壓源：輸出范圍0～2V，0～10V兩量程，穩(wěn)定度0.1%/min，負載調(diào)整率0.1%6.供電電源：交流220V±10%，50Hz7.外形尺寸：400mm×250mm×130mm第二十八頁，共三十五頁，2022年，8月28日29V返回第二十九頁，共三十五頁，2022年，8月28日301．穩(wěn)壓電源調(diào)節(jié)電位器2.穩(wěn)壓電源輸出端3.穩(wěn)壓電源指示表頭4.標準電壓表輸出端5.標準電壓表6.指針式電流計7.指針式電流計輸入端8.標準電流表9.標準電流表輸入端10.RW電位器11.R3電阻12.R1

、R2電阻器返回第三十頁，共三十五頁，2022年，8月28日31

可調(diào)直流穩(wěn)壓源分為2V、10V兩個量程，通過“電壓選擇開關(guān)”選擇所需的電壓輸出，調(diào)節(jié)“電壓調(diào)節(jié)”電位器調(diào)節(jié)需要的電壓。指針式電壓表的指示也分為2V、10V兩個量程。標準數(shù)顯電壓表有2V、20V兩個量程，通過“電壓量程選擇開關(guān)”選擇不同的電壓量程，需連接到對應的測量端方可測量。標準數(shù)顯電流表有2mA、20mA兩個量程，通過“電流量程選擇開關(guān)”選擇不同的電流量程，需連接到對應的測量端方可測量。返回第三十一頁，共三十五頁，2022年，8月28日32四、原理簡介1.改裝較大量程的電流表在表頭兩端并聯(lián)一合適的電阻，對測量電路中的電流進行分流，