電表的改裝與校準實驗報告樣本
實驗報告
實驗名稱電表的改裝與校準實驗時間201*年月日第周第次學(xué)院班級學(xué)號姓名指導(dǎo)教師實驗報告成績【實驗?zāi)康摹?/p>
1、測量表頭內(nèi)阻及滿度電流
2、將1mA表頭改將成5mA的電流表,學(xué)會校準電流表基本方法3、將1mA表頭改將成1.5V的電壓表,學(xué)會校準電壓表基本方法
4、設(shè)計一個R中=1500Ω的歐姆表,要求E在1.3~1.6V范圍內(nèi)使用能調(diào)零(選做)【實驗原理】
1、表頭的主要參數(shù)(量程和內(nèi)阻)的測定
測量內(nèi)阻Rg的方法很多,本實驗采用替代法。如圖1所示。當(dāng)被改電流計(表頭)接在電路中時,選擇適當(dāng)?shù)碾妷篍和RW值使表頭滿偏,記下此時標準電流表的讀數(shù)Ia;不改變電壓E和RW的值,用電阻箱R13替代被測電流計,調(diào)節(jié)電阻箱R13的阻值使標準電流表的讀數(shù)仍為Ia,此時電阻箱的阻值即為被測電流計的內(nèi)阻Rg。
+mA被改裝電流計°°1°+°2°°mAR13ERW圖1
2、毫安表改裝成電流表微安表并聯(lián)分流電阻Rp,使被測電流大部分從分流電阻流過,表頭仍保持原來允許通過的最大電流Ig。
并聯(lián)分流電阻大小RIgR
pIIg圖2電流表改裝
g(1)
3、毫安表改裝成電壓表
微安表串聯(lián)分壓電阻Rs,使大部分電壓降落在串聯(lián)的分壓電阻上,而微安表上的電壓降仍不超過原來的電壓量程IgRg。
串聯(lián)分壓電阻大小RUUgs
IUIRggg(2)
圖3電壓表改裝
4、毫安表改裝成歐姆表(選做)
在圖4中,當(dāng)a、b端接入被測電阻Rx后,電路中的電流為IERRR
gW3Rx對于給定的表頭和線路,Rg、RW、R3都是常量,由此可見,當(dāng)電源端電壓E保持不變時,被測電阻和電流一一對應(yīng)。因此,只要在表頭的電流刻度上側(cè)標上相應(yīng)的電阻刻度,就可以用來測量電阻了。
當(dāng)Rx0時,適當(dāng)調(diào)節(jié)RW的值可使表頭指針滿偏,此時IERRRIg;
gW3當(dāng)RxREgRWR3時,IRRR1Ig,這時指針在表
gW3Rx2頭的中間位置,對應(yīng)的阻值稱為中值電阻,顯然R中RgRWR3。當(dāng)Rx時,I0,即指針在表頭的機械零位。
5、電表標稱誤差和校正圖4歐姆表改裝
使被校電表與標準電表同時測量一定的電流(電壓),看其指示值與相應(yīng)的標準值相符的程度。校準的結(jié)果得到電表各個刻度的絕對誤差。選取其中最大的絕對誤差除以量程,即得該電表的標稱誤差。
標定誤差最大絕對誤差量程100%+改+【實驗儀器】改裝表裝++表標DH4508型電表改裝實驗儀1臺
AR+RV標表準準RWR2p標準表表表電流【實驗內(nèi)容】
+E1、表頭的主要參數(shù)(Rg,Ig)的測定。
圖5
圖6將電源電壓E調(diào)低,RW調(diào)至最大,按圖1連線,調(diào)節(jié)E和RW(RW值適當(dāng)調(diào)。┦贡眍^滿偏,記下此時標準電流表的讀數(shù),即為表頭的滿度電流Ig=mA,然后斷開接在表頭上的連線,轉(zhuǎn)接到電阻箱R13上,調(diào)節(jié)R13使得標準電流表的讀數(shù)仍為剛才記錄電流值Ig,此時電阻箱R13等于表頭的內(nèi)阻Rg=。
2、將量程為1mA的表頭(電流計)擴程為5mA電流表(1)根據(jù)式①計算出分流電阻的理論值Rp理=。
(2)將標準電流表的量程置于20mA,電源E調(diào)低,電阻箱阻值調(diào)為Rp理。按圖5接線,檢查接線正確后,調(diào)節(jié)E和RW,當(dāng)標準電流表顯示的電流為5mA時,微調(diào)電阻箱Rp的電阻值,使表頭指到滿量程,記錄此時分流電阻的實際值Rp實=。于是量程為5mA的電流表就改裝好了。(注意:RW作為限流電阻,阻值不要調(diào)至最小值。)(3)用量程為20mA的數(shù)顯電流表作為標準表來校準改裝的電流表。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)至零點;再調(diào)節(jié)電源電壓按原間隔1mA逐步增大改裝表的讀數(shù)到滿量程5mA,每次記下標準電流表相應(yīng)的讀數(shù)填于表2。
(4)以改裝表讀數(shù)Ixi為橫坐標,以Ixi為縱坐標,在報告上畫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。
3、將量程為1mA的電流計改裝為量程1.5V的電壓表(1)根據(jù)②式算出擴程電阻理論值Rs理=。
(2)按圖6連接電路,標準電壓表選擇開關(guān)打在2V擋量程,調(diào)節(jié)電阻箱的值為RS理,(RS理的阻值,可用電阻箱R13進行實驗),調(diào)電源E,當(dāng)標準電壓表顯示的電壓值為1.5V,微調(diào)電阻箱R13的阻值,使表頭滿偏,記錄此時擴程電阻的實際值RS實=,于是1.5V的電壓表就改裝好了。
(3)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。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)。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0.3V逐步增大到滿量程,記下每次標準表相應(yīng)的讀數(shù)于下表;
(4)以改裝表讀數(shù)Usi為橫坐標,以Uxi為縱坐標,在報告上畫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。4、改裝歐姆表及標定表面刻度(選做)
(1)取電源電壓E=1.5V,根據(jù)表頭參數(shù)Ig和Rg,計算出中值電阻的理論值R中理=
(2)首先歐姆表的調(diào)零:按圖4(a)進行連線,調(diào)節(jié)電源E=1.5V,用導(dǎo)線連接a、b(短路a、b兩點,相當(dāng)于Rx0),調(diào)RW使表頭指針滿偏,此時表頭指示電阻值為零。
(3)將電阻箱R1、R2(此時作為被測電阻Rx)接于歐姆表的a、b端,調(diào)節(jié)R1、R2,使表頭指針在的中間位置,記錄中值電阻的實際值R中實=。(4)取電阻箱的電阻為一組特定的數(shù)值Rxi=
15R,14R13,1中中,R中2R中,R中,2R中,3R中,5R中,4R中讀出指針相應(yīng)的偏轉(zhuǎn)格數(shù)di(格數(shù)從左到右讀數(shù)0-50格)。利用所得讀數(shù)Rxi、di繪制出改裝歐姆表的標度盤。
【數(shù)據(jù)記錄】
表1電流表改裝與校正儀器參數(shù)滿度電流Ig(mA)擴程電流I(mA)電流計內(nèi)阻Rg()Rp理論值()Rp實際值()表2電流表校正數(shù)據(jù)記錄(mA)被校表頭讀數(shù)Ixi5.00mA4.00mA3.00mA2.00mA1.00mA電壓減小時標準表讀數(shù)Is1電壓增加時標準表讀數(shù)Is2I(IxiS1IS2)2Ixi表3電壓表改裝與校準儀器參數(shù)
滿度電流Ig(mA)擴程電壓U(V)電流計內(nèi)阻Rg()RS理論值()RS實際值()表4電壓表校正數(shù)據(jù)記錄(V)被校表讀數(shù)Usi1.50V1.20V0.90V0.60V0.30V電壓減少時標準表讀數(shù)Us1電壓增加時標準表讀數(shù)Us2U(UxiS1US2)2Uxi表5歐姆表(選做)E=V,R中理=,R中實=。R1111xi(Ω)5R中4R中3R中2R中R中2R中3R中4R中5R中偏轉(zhuǎn)格數(shù)(di)[數(shù)據(jù)處理]
1、填寫實驗數(shù)據(jù)列表。
2、分別作出電流表和電壓表的校正曲線。3、計算改裝電表的標稱誤差
4、繪制出改裝歐姆表的標度盤(選做)[思考題]
1、標稱誤差的意義是什么?電表的校準有什么用途?
2、在校正電流表和電壓表時發(fā)現(xiàn)改裝表與標準表讀數(shù)相比各點均偏高,是什么原因?應(yīng)如何調(diào)節(jié)分流電阻和分壓電阻?【注意事項】
1)線路接好,并確保表頭指針不會超過滿偏后,才能接通電源;
2)為確保表頭指針不會超過滿偏,可先將電源電壓調(diào)小,保護電阻調(diào)大;3)拆除線路時,應(yīng)先將電源關(guān)閉。
4)在實驗過程中,直流電壓源的電壓輸出調(diào)至2V檔位既可。
5)實驗中所需的電阻Rp,RS皆有此電阻箱R13提供,由于接線柱2引起的誤差過大,因此實驗時只接接線柱
1和3,輸出電阻值R13的范圍0-11111.0.
(注:此文為實驗報告參考樣本,不可直接打印充當(dāng)實驗報告,課前需參看此實驗報告格式,手寫一份實驗報告,上課時把測量數(shù)據(jù)記錄在手寫實驗報告上,課后把處理的實驗數(shù)據(jù)和思考題答案寫于手寫實驗報告,下周及時上交實驗報告。)
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四川
實驗時間:201*年10月25日
實驗名稱:電表的改裝與校準成績:
學(xué)號:
實驗?zāi)康模喊嗉墸?/p>
姓名:
1、測量微安表頭的內(nèi)電阻Rg;
2、掌握將100uA表頭改裝成較大量程的電流表和電壓表的方法;3、學(xué)會校準電流表和電壓表的方法。
實驗儀器:
FB308型電表改裝與校準實驗儀,專用導(dǎo)線。
實驗原理:
1.將A表頭改裝成大量程的電流表
因為微安表頭的滿刻度電流(量程)很小,所以在使用表頭測量較大的電流前,需要擴大它的電流量程。擴大量程的方法是,IIgRAg在表頭兩端并聯(lián)一個阻值較小的電阻RI-IP(如圖1)使流過表頭的g電流只是總電流的一部分。表頭和RP組成的整體就是電流表。RPRP稱為分流電阻。選用不同阻值的RP可以得到不同量程的電流表。
在圖1中,當(dāng)表頭滿度時,通過電流表的總電流為I,通過表圖1
頭的電流為Ig。因為
UgIgRg(IIg)RP
故得Rgp(III)Rg
g如果表頭的內(nèi)阻Rg已知,則按照所需的電流表量程I,由式(1)可算出分流電阻RP的阻值。2.電壓表的改裝
根據(jù)歐姆定律U=IR,內(nèi)阻為Rg的表頭,若通以電流Ig,則
表頭兩端電壓降為URg=IgRg,因此直流電流表可以對直流電壓IgRS進行測量。通常RAgA.Bg的數(shù)值不大,所以表頭測電壓的量程也很小。為了測量較高的電壓,需在表頭上串聯(lián)一個阻值較大URS2),使超過表頭電壓量程的那部分電壓降落gU的電阻S(如圖在電阻RS上,RS稱為擴程電阻。選用不同的擴程電阻,可以U得到不同量程的電壓表。
在圖2中,設(shè)改裝后伏特計的總電壓為U,當(dāng)表頭指針滿刻度時,擴程電阻RS兩端的電壓為U圖2
SIgRsUUg,于是有
RUUgsIURg(2)
gIg根據(jù)所需要的電壓表量程U和表頭內(nèi)阻Rg,由式(4.5-2)可算出擴程電阻RS的阻值。式(2)中Ig和Ug分別為表頭的滿刻度電流和滿刻度電壓。
3.電表的校準
電表擴程后必須經(jīng)過校準才能使用。所謂校準,就是將改裝后的Ix電表與標準表同時對同一個對象(如電流或電壓)進行測量比較。
校準電表時,必須先調(diào)好零點,再校準量程(滿刻度點)。若量程不對,可調(diào)節(jié)RP或RS,使改裝表的量程與標準表的指示數(shù)相一致。校準刻度時,要同時記下待校表的讀數(shù)Ix和標準表的讀數(shù)IS。從而得0I到該刻度的修正值IxIsIx。將同一量程的各個刻度都校準一遍,
x可繪出IxIx的折線圖,即校準曲線(圖
3)。在以后使用這個電表時,可以根
圖3
據(jù)校準曲線對測量值做出修正,以獲得較高的準確值。
作校準曲線UxUx(UxUsUx),以Ux為橫坐標。
數(shù)據(jù)表格:
1、電流表擴程及校準數(shù)據(jù)記錄2、電壓表改裝及校準數(shù)據(jù)記錄
Rg(測)1851.0Rp(計)205.65Rp(實)204.0Rg(測)1851.0Rs(計)8149.0Rs(實)8102.1改裝表示校準表示數(shù)(mA)數(shù)I/mA減小時增大時平均值III改裝表示校準表示數(shù)(V)s(mA)數(shù)V/V減小時增大時平均值VVVs(V)0.20.250.2040.2045-0.00450.20.201*.2030.202-0.0020.40.3990.3980.39850.00150.40.4020.406-0.404-0.00350.60.6100.6010.655-0.00550.60.6090.6070.608-0.0080.80.8010.8090.805-0.0050.80.7920.7980.7950.00511.0001.0201.010-0.01011.0001.0100.005-0.005
實驗步驟:
1.將量程為100A的表頭擴程至5mA。(1)計算分流電阻RP理論值。(2)按圖4連接電路。
(3)校準量程,得到RP實際值。(4)校準改裝電流表刻度值。(5)作校準曲線IxIx折線圖。
2.將100A的表頭改裝為1V的電壓表。(1)計算擴程電阻RS理論值。(2)按圖5連接電路。
(3)校準量程,得到RS實際值。
(4)校準改裝電壓表刻度值。(5)作校準曲線UxUx折線圖。
AA+_+mAEAC+_RpV_KRS.EKR1RB
圖4圖5
數(shù)據(jù)處理:
1、兩改裝表的校準曲線
電流表改裝校準曲線:
電壓表改裝校準曲線:
圖6圖7
2、兩改裝表的等級及靈敏度改裝電流表等級及靈敏度:
II3
maxsmKs%110mA0.2% =2106mA
I22max(I)2(I2maxmax)0.00001(Imax) =0.0000102mA
KImaxII0.0000102100m0.001
。1.02SIa/I100m11031105格/A
改裝電壓表等級及靈敏度:同電流表等級計算方法有:
KImaxVI0.00806100m1
=0.806SVa/V00m111102格/V
誤差分析:
1.在調(diào)節(jié)接入電阻的實際值時,不能達到理想狀態(tài)。
2.要正確進行讀數(shù)和記錄測量值的有效數(shù)字。估讀時產(chǎn)生的誤差。3.電表本身存在的誤差,儀器放久了發(fā)生不準確現(xiàn)象。
體會建議:
該實驗為一個比較簡單的實驗,懂得其原理后很容易完成,但是對于該實驗較難有創(chuàng)新點。做實驗應(yīng)該有更多是思考過程。
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