大学物理实验 二章常用测量器具及物理实验基本方法和技术 电测仪表有磁电式、电动式、感应式等多种。实验室常用的电表大都是磁电式。这 类仪表灵敏度高,刻度均匀,读数方便。本节只介绍磁电式仪表 目前实验室测量电流主要使用电流表(安培计),图I.10为一常见电流表。在电流 计(表头)的线圈两端并联一个阻值很小的分流电阻,就构成了电流表,并联不同阻值 的电阻,可使电流表有不同的量值,从而制 成不同规格的电流表(安培表、毫安表、微安 秒,符号分别为A,mA,uA) (1)电流表的使用方法 ①选择合适的量程。一般应使量程略大 于待测量,若测前不能确定被测量的最大 值,应先选用量程的最大挡,然后根据示值 选定合适的量程。作为指针式仪表,恰当的 量程应保证指针接近满偏位置 ②连接方法。电流表应串联在被测电路 中,使电流从“+”端流入,从“-”端流出。 ③读数。电表的读数为准确数字加欠准 数字。对刻度盘式电表,准确数字为最小格 图Ⅱ10电流表 值的整数倍,欠准数字即最小格值的分数值1调零旋钮2.05A量程正极接线柱 此数为估计值)。 3.1A量程正极接线柱4负极接线柱 ④电流表的等级与系统误差。按照国标5量程调整短路片(根据所选量程短 接相应的接线柱)6电表性能标志 (GB),电表的准确度等级有7个,即0.1 0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0。表的最大测量误差限值为(±AS)%(系统误差),其中A为 特定值,它可以是测量挡的量程值;S为表的准确度等级。S越小,表的等级越高。 (2)注意事项 为减小使用仪器引人的系统误差,应选择恰当的量程尽量使表的指针趋于满量程, 或在2/3至满量程之间。读数时,视线要正对 待读刻度并垂直于电表表盘(0.5级以上电表的 面板上通常附有平面反射镜,测量时应使指针与 它的像重合后再读数)。 六、电压测量 1.电压表(伏特计) 在电流计线圈的一端串联一个阻值较大的 分压电阻,就构成电压表。由于分压电阻大大于 表头内阻,所以分压电阻在线路中起限流作用, 使大部分电压降落在分压电阻。改变成电压表, 可得到不同规格的电压表(伏特计、毫伏计等, 符号为V和mV)。使用电压表时,应把它并联 图Ⅱ1电压表 1.表盘2量程选择孔3.负极 接线柱4.量程选择柱5.正 极接线柱6.电表性能标志
大学物理实验 第二章 常用测量器具及物理实验基本方法和技术 38 电测仪表有磁电式、电动式、感应式等多种。实验室常用的电表大都是磁电式。这 类仪表灵敏度高，刻度均匀，读数方便。本节只介绍磁电式仪表。 目前实验室测量电流主要使用电流表(安培计)，图 II.10 为一常见电流表。在电流 计（表头）的线圈两端并联一个阻值很小的分流电阻，就构成了电流表，并联不同阻值 的电阻，可使电流表有不同的量值，从而制 成不同规格的电流表(安培表、毫安表、微安 秒，符号分别为 A，mA，μA)。 (1)电流表的使用方法 ①选择合适的量程。一般应使量程略大 于待测量，若测前不能确定被测量的最大 值，应先选用量程的最大挡，然后根据示值 选定合适的量程。作为指针式仪表，恰当的 量程应保证指针接近满偏位置。 ②连接方法。电流表应串联在被测电路 中，使电流从“+”端流入，从“-”端流出。 ③读数。电表的读数为准确数字加欠准 数字。对刻度盘式电表，准确数字为最小格 值的整数倍，欠准数字即最小格值的分数值 (此数为估计值)。 ④电流表的等级与系统误差。按照国标 (GB)，电表的准确度等级有 7 个，即 0.1， 0.2，0.5，1.0，1.5，2.5，5.0。表的最大测量误差限值为(±AS)％(系统误差)，其中 A 为 特定值，它可以是测量挡的量程值；S 为表的准确度等级。S 越小，表的等级越高。 (2)注意事项 为减小使用仪器引人的系统误差，应选择恰当的量程尽量使表的指针趋于满量程， 或在 2／3 至满量程之间。读数时，视线要正对 待读刻度并垂直于电表表盘(0.5 级以上电表的 面板上通常附有平面反射镜，测量时应使指针与 它的像重合后再读数)。 六、电压测量 1．电压表(伏特计) 在电流计线圈的一端串联一个阻值较大的 分压电阻，就构成电压表。由于分压电阻大大于 表头内阻，所以分压电阻在线路中起限流作用， 使大部分电压降落在分压电阻。改变成电压表， 可得到不同规格的电压表(伏特计、毫伏计等， 符号为 V 和 mV)。使用电压表时，应把它并联 图 II.10 电流表 1.调零旋钮 2. 0.5A 量程正极接线柱 3. 1A 量程正极接线柱 4.负极接线柱 5. 量程调整短路片(根据所选量程短 接相应的接线柱) 6.电表性能标志 图 II.11 电压表 1.表盘 2.量程选择孔 3.负极 接线柱 4. 量程选择柱 5.正 极接线柱 6. 电表性能标志
大学物理实验 二章常用测量器具及物理实验基本方法和技术 在被测电路两端。使用直流电压表时,表的“+”端接高电位端,“-”端接低电位端。 图I.11为一常见电压表,它的量程选择方式与前面介绍的电流表有所不同,将选择柱4 插如不同的量程选择孔2,可获得不同的量程。 2.直流电位差计 用磁电式电压表测量电压时,由于表的分流作用以及其他因素,会引进测量误差。 直流电位差计采用补偿测量法,这种测量几乎不损耗被测对象的能量,测量结果稳定可 靠,而且可达到很高的准确度。可用来直接测量电动势、电压,也可间接测电流、电阻 以及某些可转换成电压的非电参量 由于电位差计使用比较复杂,现在多数情况下被高内阻的数字电压表代替(固体导 热系数的测定实验中,热电偶电动势的测量) 七、电阻测量 传统测量电阻的器具有欧姆表、电阻箱等,但测量方便的是数字万用表、测量准确 的是直流电桥 电桥是一种将被测量与标准量进行比较而获得较准确的测量结果的比较式仪器。电 桥种类很多,有平衡电桥、非平衡电桥、直流电桥和交流电桥等。直流电桥又分为单臂 电桥(惠斯登电桥)和双臂电桥(开尔文电桥)。直流单臂电桥一般用于电阻测量,测量 10~10g2的电阻,准确度分为8个级别:001,0.02,005,0.1,0.2,10,1.5,2.0。 直流双臂电桥一般用来测量低电阻(102以下),其设计思想主要是为了避开引线电阻和 接触电阻对待测低电阻阻值的影响。减小电桥测量的误差,应从提高电桥的灵敏度和选 择最佳测量条件等方面人手 关于惠斯登电桥详见“热敏电阻纬度系数的测定”实验,关于开尔文电桥详见“导 体电阻率的测定”实验 、万用电表 顾名思义,它是一种多功能测量仪表。一般万用电表可以测量直流电流、交流电压、 直流电压、电阻等电学量,有些万用电表还可以测量三极管的某些参数,以及温度等物 理量。 万用电表种类繁多,型号各异。有指针式和数字式两大类,如图II.12所示。万用 电表的不同测量功能通过转换开关进行选择
大学物理实验 第二章 常用测量器具及物理实验基本方法和技术 39 在被测电路两端。使用直流电压表时，表的“+”端接高电位端，“-”端接低电位端。 图 II.11 为一常见电压表,它的量程选择方式与前面介绍的电流表有所不同,将选择柱 4 插如不同的量程选择孔 2，可获得不同的量程。 2．直流电位差计 用磁电式电压表测量电压时，由于表的分流作用以及其他因素，会引进测量误差。 直流电位差计采用补偿测量法，这种测量几乎不损耗被测对象的能量，测量结果稳定可 靠，而且可达到很高的准确度。可用来直接测量电动势、电压，也可间接测电流、电阻 以及某些可转换成电压的非电参量。 由于电位差计使用比较复杂，现在多数情况下被高内阻的数字电压表代替（固体导 热系数的测定实验中，热电偶电动势的测量）。 七、电阻测量 传统测量电阻的器具有欧姆表、电阻箱等，但测量方便的是数字万用表、测量准确 的是直流电桥。 电桥是一种将被测量与标准量进行比较而获得较准确的测量结果的比较式仪器。电 桥种类很多，有平衡电桥、非平衡电桥、直流电桥和交流电桥等。直流电桥又分为单臂 电桥(惠斯登电桥)和双臂电桥(开尔文电桥)。直流单臂电桥一般用于电阻测量，测量 10～106Ω 的电阻，准确度分为 8 个级别：0.01，0.02，0.05，0.1，0.2，1.0，1.5，2.0。 直流双臂电桥一般用来测量低电阻(10Ω 以下)，其设计思想主要是为了避开引线电阻和 接触电阻对待测低电阻阻值的影响。减小电桥测量的误差，应从提高电桥的灵敏度和选 择最佳测量条件等方面人手。 关于惠斯登电桥详见“热敏电阻纬度系数的测定”实验，关于开尔文电桥详见“导 体电阻率的测定”实验。 八、万用电表 顾名思义，它是一种多功能测量仪表。一般万用电表可以测量直流电流、交流电压、 直流电压、电阻等电学量，有些万用电表还可以测量三极管的某些参数，以及温度等物 理量。 万用电表种类繁多，型号各异。有指针式和数字式两大类,如图 II.12 所示。万用 电表的不同测量功 能通过转换开关进行选择