改装表 图3改装为电压表接线图 4、改装为欧姆表 根据调零方式的不同,欧姆表可分为串联分压式和并联分流式两种.其原理如图4所示。 图中E为电源,R,为限流电阻,R,为调零电位器,R,为祓测电阻,R,为等效表头内阻 图(b)中,R。与Rp一起组成分流电阻. 改装表 的表 R 6 (b) 图4欧姆表原理图(a)串联分压式(6)并联分流式 欧姆表使用前应先调零”点,即将a,b两点短路(相当于R,=0),调节R,的阻值, 使表头指针偏转到满度。可见,欧姆表的零点就是在表头标度尺的满刻度(即量限)处,与电 流表和电压表的零点正好相反。 在图4a)中,当a,b编接入被测电阻尺,后,电路中的电流为/=尺十R,+R+R E 对于给定的表头和线路,R。、R,、R,都是常量,山此可见,当电源端电压E保持个 变时,被测电阻和电流一一对应。因此,只要在表头的电流刻度上侧标上相应的电阻刻度, 就可以用来测量电阻了。 当见=0时,返当调节R,的值可能表头指针满能此时I风,+人,+尺
当足=虎+风+风时1严风+民千风+R号超时指衣表美+酸 置,对应的阻值称为中值电阻,显然R,=R。+Rw+R 当R=0时,I=0,即指针在表头的机械零位。 可见在欧姆表刻度尺上,当指针偏转为0时,对应示值为。欧姆表刻度值的大小顺序城 般电表下好相反,且刻度是个均匀的,电阻R越大,刻度间隔愈帝。另外,欧姆表的误差隔 了与表头的准确度等级有关外,还与指针的偏转角度有关当指针在欧姆表的中值电阻附近时测 量误差最小。因此,尽管欧姆表表盘刻度范围从0Q到2,但通常只取中间一段(R,/5~5R,) 作为有效测量范围。因此欧姆表一般采用多量程挡位,使待测电阻尽可能地接近欧姆表的中值 电阻 欧姆表在使用过程中电池的端电压会有所改变,而表头的内阻R。及限流电阻R,为常 量,故要求R。要跟着E的变化而改变,以满是调“零”的要求,设计时用可调电源模拟电池 电压的变化,范闺收131.6V即可 5.电表的校正 所谓校准,就是将改装后的电表与标准表,同时对同一个对象(如电流或电压)测量, 进行比较。校正电表时,应做到二校”: (1)校零点。在中路没接通之前.恰查被校表表头和校准表是否指零。 (2)校量程。电流表改装成较大量程的电流表和电压表时,用标准表校准改装表的量 程。 (3)校其他刻度值。在校准其他刻度时,校正点应选在被校表(即改装表)的量程范 围内各个标度值的位骨上,并使被校表的电流(或电压)等间隔单调上升(下降)各一次(即 从大到小校准10个刻度值,然后再从小到大重复位一遍),依次记下被校表和标准表在各校 点的读数,分别记为1x和1g(或Ux和U,),从而得到该刻度的修正值△,-I,-Ix(或 △=Us-Ux),绘出电表的校正曲线图△,-Ix(或△-Ux)。(校正曲线的作用:在 以后使用这个改装表测量时,根据校正曲线可修正电表的读数,得到较为准确的测量结果。) 6。电表的标称误兼和等级 标称误差是指电表的读数和准确值的差异,它包括了电表在构造上各种个完善的因素所 引起的误差。为了确定标称误差,将改装电表和一个标准电表同时测量一定的电流(或电压) 称为校征。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 即为该电表的标称误差。即 标称误差最大的绝对误差,100% 根据标称误差的大小,可确定电表的准确度等级。按照国家标准,指针式电表一般分为 7个准确度等级,即0.1,0.20.5.1.0.1.52.5,5.0共7个等级。电表的等级是国家对电表规定的 质量指标,电表出厂时一般已将级别标在表盘上。 三、实验仪器
DH4508型电表改装实验仪1台。 四、实验步绿 1、测定表头满度电流I。和内阻R 将电源电压E调低,R,调至最大,按图1连线,调节E和R,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。=mA,然后断开接在表头上的连线,转 接到电阻箱R。上,调节R,使得标准电流表的读数仍为刚才记录电流值I。,此时电阻箱R。 等于表头的内阻R。2。 2、将一个量程为1mA的表头改装成量程为5mA的电流表 (D根据式O计算出分流电阻的理论值R理=一D。 (2)将标准电流表的量程于20A,电源E湖低,电阻箱阻值调为R旺。按图2接线, 检查接线正确后,鸿节E和Re,当标准电流表显示的电流为5mA时,微调电阻箱R的电 阻值,使表头指到满量程,记录此时分流电阻的实际值R吹=2。于是量程为SmA 的电流表就改装好了。(注意:R,作为限流电阻,阻值不要调企最小值。) (3)用量程为20A的数显电流表作为标准表来校准改装的电流表。调小电源电压,使 改装表每隔1mA(满量程的15)逐步减小读数企零点:再调节电源电压按原间隔逐步增大 改装表的读数到满量程,每次记下标准电流表相应的读数于下表。 (4)以改装表读数I为横坐标,以△为纵坐标,在报片上画出电流表的校正曲线。并 根据两表最大误差的数值定出改装表的准确度级别。 3、将一个量程为1mA的表头改装成量程为1.5V的电压表 (1)根据②式算出扩程电阻阳理论值R= (2)按图3连接电路,标准电压表选择开关打在2V挡量程,调节电阻箱的值为R,,(R理 的阻值,可用电阻箱R进行实验),调电源E,当标准电压表显示的电压值为1.5V,微调电 阻箱R的阻值,使表头满偏,记录此时扩程电阻的实际值R女一2,于是1.5V的电 压表就改装好了。 (3)用量程为2V的数显电压表作为标准表来校准改装的电压表,调节电源电压,使改 装表指针指到满量程(1.5V),记下标准表读数。然后每隔0.3V逐步减小改装读数直金零 点,再按原间隔0.3V遂步增大到满量程,记下每次标准表相应的读数于下表: (4)以改装表读数U为横坐标,以△U,为纵坐标,在报告上画出电压表的校正曲线 并根据两表最大误差的数值定出改装表的准确度级别
4、改装欧姆表及标定表面刻度 ()取电源电压E=1.5V,根据表头参数I,和R。,计算出中值电阻的理论值R理 (2)首先欧姆表的调零:按图4(a)进行连线,调节电源E=l.5V,用导线连接a、b(短路 a、b两点,相当于Rx=0),调R使表头指针满偏,此时表头指示电阻值为零。 (3)将电阻箱R、R,(此时作为被测电阻Rx)接于欧姆表的a、b端,调节R、R2,使表 头指针在的中间位常,记录中值电阻的实际值R安=一2。 (④)取电阻箱的电阻为一组特定的数值 R,-写R司R写R,R,2R,3R,:4R5R,读出指针相应的转格数d(格数 从左到右读数0-50格)。利用所得读数R。、d,绘制出改装欧姆表的标度盘。 五、实验记录及处理 1.效据记※ 表1电流表改装与校正仪器参数 满度电流【扩程电流1 电流计内阻R。 凡,理论值R,实际值 (mA) (mA) (2) (0) 表2电流表校正数据记录(mA): 被校表读数1 5.00 4.00 3.002.00 1.00 电压减小时标准表读凝I 电压增加时标准表读数!, .=U+12/2- 表3电压表改装与校准仪誉参数 满度电流I。 扩程电压U 电流计内阻R R,理论值 R,实际值 (mA) (V) (2) (2) (2) 表4电压表校正数据记录(V): 被校表读数 150 1.200.900.600.30 电压减少时标准表读数U 电压增加时标准表读数U △U=(U,t+Us2)/2-U 表5E= V,R中=2,R中安= R@2R3R,4R5R
偏转格 数(d) 2.分别作出电流表和电压表的校正曲线。 3.计算改装电表的标称误差 4.绘制出改装欧姆表的标度盘 六、思考题 1.标称说 的意义是什么?电表的校准有什么用途 改装表与标准表读数相比各点均偏高,是什么原因