實(shí)驗(yàn)：電表改裝

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1、一、電表的改裝實(shí)驗(yàn)原理常見的磁電式電流計(jì)主要由放在永久磁場中的由細(xì)漆包線繞制的可以轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈、用來產(chǎn)生機(jī)械反力矩的游絲、指示用的指針和永久磁鐵所組成。當(dāng)電流通過線圈時(shí)，載流線圈在磁場屮就產(chǎn)生一磁力矩M磁，使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)指針偏轉(zhuǎn)。線圈偏轉(zhuǎn)角度的大小與通過的電流大小成正比，所以可由指針的偏轉(zhuǎn)直接指示出電流值。1、內(nèi)阻的測定電流計(jì)允許通過的最大電流稱為電流計(jì)的量程，用ig表示，電流計(jì)的線圈有一定內(nèi)阻,用Rg表示，Ig與Rg是兩個(gè)表示電流計(jì)特性的重要參數(shù)。測量內(nèi)阻Rg常用方法有：半電流法也稱屮值法和替代法。本實(shí)驗(yàn)用替代法測量電流計(jì)內(nèi)

2、阻。測量原理圖見圖lo當(dāng)被測電流計(jì)接在電路屮時(shí)，用十進(jìn)位電阻箱替代它，且改變電阻值，當(dāng)電路中的電壓不變時(shí)，且電路中的電流亦保持不變，則電阻箱的電阻值即為被測電流計(jì)內(nèi)阻。替代法是一種運(yùn)用很廣的測量方法，具有較高的測量準(zhǔn)確度。圖1替代法測內(nèi)阻2、改裝為大量程電流表根據(jù)電阻并聯(lián)規(guī)律可知，如杲在表頭兩端并聯(lián)上一個(gè)阻值適當(dāng)?shù)碾娮鑂2,如圖2所示，可使表頭不能承受的那部分電流從R2(分流電阻)上分流通過。這種由表頭和并聯(lián)電阻R2組成的整體就是改裝后的電流表。如需將量程擴(kuò)人n倍，則不難得出R2=Rg/(n-l)①圖2為擴(kuò)流后的電流表原理圖。用電

3、流表測量電流時(shí)，電流表應(yīng)串聯(lián)在被測電路小，所以要求電流表應(yīng)有較小的內(nèi)阻。另外，在表頭上并聯(lián)阻值不同的分流電阻，便可制成多量程的電流表。圖3改裝電壓表圖2改裝電流表3、改裝為電壓表-般表頭能承受的電壓很小，不能用來測量較大的電壓。為了測量較大的電壓，可以給表頭串聯(lián)一個(gè)阻值適當(dāng)?shù)碾娮鑂M,如圖3所示，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(kuò)程電阻（也叫分壓電阻）。選取不同大小的RM,就可以得到不同量稈的電壓表。由圖3可求得擴(kuò)程電阻值為:實(shí)際的擴(kuò)展量程后的電壓表原理

4、見圖3。用電壓表測電壓時(shí)，電壓表總是并聯(lián)在被測電路上，為了不因并聯(lián)電壓表而改變電路屮的工作狀態(tài)，要求電壓表應(yīng)有較高的內(nèi)阻。4、電表的校準(zhǔn)電表在擴(kuò)大量程或改裝后，還需要進(jìn)行校準(zhǔn)。校進(jìn)的目的是給出被校電表示值誤差,看英指示值與相應(yīng)的標(biāo)進(jìn)值（從標(biāo)準(zhǔn)表讀出）相符的程度。標(biāo)準(zhǔn)表應(yīng)該比被校表高1~2個(gè)準(zhǔn)確度級(jí)別。校準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)選擇被校表刻度的一組整數(shù)值。校準(zhǔn)的結(jié)果得到電表各個(gè)整數(shù)刻度的絕對(duì)誤差。選収其中最大的絕對(duì)誤差即得改電表的允許誤差，有時(shí)也稱最大允許誤差。允許誤差除以電表的量限。再加上標(biāo)準(zhǔn)表的準(zhǔn)確度等級(jí)a。（校準(zhǔn)表級(jí)別較高時(shí)可忽略），就可估算出

5、該表的準(zhǔn)確度等級(jí)。若用a表示改裝表的準(zhǔn)確度等級(jí)，則有電表的等級(jí)一般分為0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七個(gè)級(jí)別，根據(jù)③式算出的a達(dá)到哪一級(jí)就定為哪一級(jí)。電表的準(zhǔn)確度除用等級(jí)表示生也可用校準(zhǔn)曲線表示。即以被校電表的指示值Ixi為橫坐標(biāo)，以該點(diǎn)的示值誤差I(lǐng)—I（—等于被校表的指示值Ixi與標(biāo)準(zhǔn)表相應(yīng)的指示值Isi的差值，即）為縱坐標(biāo)，兩個(gè)校正點(diǎn)之間用直線段連接，根據(jù)校正數(shù)據(jù)作出呈折線狀的校準(zhǔn)曲線(不能畫成光滑曲線)。在以后使用這個(gè)電表時(shí)，歸根據(jù)校準(zhǔn)曲線可以修正電表的讀數(shù)。實(shí)驗(yàn)儀器用于改裝的表頭，標(biāo)準(zhǔn)的電流、電壓表

6、，電阻箱，滑線變阻器，直流穩(wěn)壓電源等.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、用替代法測出表頭的內(nèi)阻，按圖1接線。Rg=Q注意:聯(lián)接線路時(shí)應(yīng)將被改裝表頭輸入端的外側(cè)接線端接入電路，接通電源Z前應(yīng)將電阻器“”檔至于非零位置。2、將一個(gè)量程為1mA的表頭改裝成5mA量程的電流表(1)、根據(jù)式①計(jì)算出分流電阻值R2填入表1,并按圖2接線。(2)、調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使改裝表指到滿量程，這時(shí)記錄標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)。注意：RW作為限流電阻，阻值不要調(diào)至最小值。然后每隔1mA逐步減小讀數(shù)直至零點(diǎn)，再按原間隔逐步增大到滿量程，每次記下標(biāo)準(zhǔn)表相應(yīng)的讀數(shù)于表2。(3)、以改裝表讀數(shù)為橫坐標(biāo)

7、，標(biāo)準(zhǔn)表由大到小及由小到大調(diào)節(jié)時(shí)兩次讀數(shù)的平均值為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)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(zhǔn)確度級(jí)別填入表1。3、將一個(gè)量程為1mA的表頭改裝成1.5V量程的電壓表(1)、根據(jù)式②計(jì)算分壓電阻RM的阻值填入表3,可用Rl、R2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。按圖3連接校準(zhǔn)電路(2)、調(diào)節(jié)電源電壓，使改裝表指針指到滿量程(1.5V)記下標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)。然后每隔0.3V逐步減小改裝讀數(shù)直至零點(diǎn)，再按原間隔逐步增大到滿量程，每次記下標(biāo)準(zhǔn)表相應(yīng)的讀數(shù)于表4。(3)、以改裝表讀數(shù)為橫坐標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)表由大到小及由小到人調(diào)節(jié)時(shí)兩次讀數(shù)的平

8、均值為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)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(zhǔn)確度級(jí)別。數(shù)據(jù)處理1.記下表頭參數(shù)值：Ig=；Rg二；2.電流表擴(kuò)大塑程：I二；Rs=；改裝成電壓表：U=；RH=；實(shí)際電阻值；Rsl=；RH1二o3.以改裝表的數(shù)