电表、电表的改装、欧姆表使用、半偏法知识
1.灵敏电流表G
（1）三个主要参数
①内阻Rg:电流表线圈的电阻，大约几十欧到几百欧。
②满偏电流Ig:
③满偏电压Ug:电流表通过Ig 时两端的电压，大约零点几伏。
（2）三个参数间的关系：由欧姆定律可知Ug=IgRg
注意：电表就是电阻。
2.电压表 （1）电压表的改装
电流表G 的电压量程Ug=IgRg ，当改装成量程为
U 的电压表时，应串联一个电阻R 分去多余的电压U-Ug ，电阻R 叫分压电阻。
（2）电压表的内阻：Rv=Rg+R 3.电流表的改装 电流表G 的电压量程Ug=IgRg ，当改装成量 程为I 的电流表时，应并联一个电阻R 分去多余的电流I-Ig ，
电阻R 叫分流电阻。
（2）电流表的内阻：R A =Rg ×R/(R+Rg)
4.电流表改装成欧姆表
(1),原理：闭合电路的欧姆定律
(2),如图1所示，当红、黑表笔短接时，调节R ，使电流表的指针达到满偏电流，此时指针所指表盘上满刻度处对应两表笔间电阻为零。这时有：
(3),当两表笔间接入电阻Rx 时，电流表的电流为：
()g g g g g g U U U I R R U U R R Ug -==-=据串联电路的特点得：解得：R
()g g g g g g g U I R I I R I R R I I ==-=-据并联电路的特点得：解得：I-I g R g g E I R R r =++x g x E I R R r R =+++
当Rx 改变时，Ix 随着改变，将电流表表盘上Ix 处表上对应的Rx 值，就构成了欧姆表。
(4),中值电阻：欧姆表的内阻即为中值电阻R 中＝R 内＝R+Rg+r
因Ix 与Rx 不是线性关系，欧姆表表盘刻度不均匀。 (5),被测电阻接近中值电阻时误差较小，所以首先要估测被
测电阻的阻值，选择适当倍率的欧姆档使指针落在刻度盘的中
间区域。然后把两只表笔直接接触，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0Ω”.改变不同倍率的欧姆档后，必须重复这项
操作。
（6），欧姆表的黑表笔与其内部电源的正极相连。 5.半偏法测电阻
（1）半偏法测电流表内阻
方法一：如图15所示，测电流表G 的内阻：
①将电阻箱R 的电阻调到0；
②闭合S 调节R 0，使电流表G 达到满偏电流I 0；
③保持R 0不变，调节R 使电流表G 示数为I0/2；
④由上 可得R G =R
注意：当R G 》R 0时，测量误差小，此方法适合测大阻值电流表内阻，且测量值偏大。
方法二：如图16所示测量电流表A 的内阻
①断开S 2，闭合S 1，调节R 0，使A 表满偏为I 0;
②保持R 0不变，闭合S 2，调节R ，使电流表读数为I
③由上得R A=R
注意：当R0》R A时，测量误差小，此方法适合测小阻值电流表内阻，且测量值偏小。
电源电动势宜大一些。
（2）半偏法测电压表内阻
方法一：如图17所示，测电压表V的内阻：Array
①闭合S,将电阻箱R的电阻调到R1时，测得电压表示数为U1；
②调节电阻箱阻值为R2，使电压表V的示数为U1/2；
由上可得R V=R2-2R1
方法二：如图18所示，测电压表V的内阻：
①将滑动变阻器的画片P滑到最右端，电阻箱R的阻值调到最
E r=0 大；
②闭合S1、S2，调节R0，使电压表示数指到满刻度；
③打开S2，保持R0不变，调节R，使电压表示数指到满刻度的一半；
④由上可得R V=R
电表的扩程和校准 实验目的 1．掌握电表的扩程和校准的基本方法。 2．进一步认识滑线式变阻器对电路中电压和电流的调控作用。 实验仪器 磁电式表头。标准电流表，标准电压表，滑线式变阻器，旋钮式电阻箱，直流稳压电源，开关等。 实验原理 1．将表头扩程为电流表 磁电系表头的线圈一般都是用很细的高强度漆包线绕成，表头的满偏电流很小。若要测量较大的电流，需要扩大其量程。方法是：在表头两端并联一个分流电阻R p（如图1），使超过表头能承受的那部分电流从R p流过。若表头的满偏电流I g与内阻R g已知，根据需要的电流表量程I，由欧姆定律可算出R p为 R p=I g Rg/(I－Ig)=Rg/(n i－１) (1) 式中n i＝Ｉ／Ｉg是电流表扩程倍数。由表头和分流电阻R p组成的整体就是电流表。选用大小不同的R p，就可以 得到不同量程的电流表。 （图1）（图2） 2．将表头扩程为电压表 对一定内阻的表头，其端电压与通过它的电流成正比，只要在表头面板上刻上和电流相应的电压值，就得到一只量程（U＝ＩgＲg）很小的电压表（通常只有零点几伏），为了测量较大的电压，在表头上串联一个扩程电阻R s（如图2）使超过表头所能承受的电压降落在R s上。在已知满偏电流I g和内阻Rg的条件下，根据需要的电压表量程U，容易算出扩程电阻为 R s=（Ｕ／Ｉg）－Ｒg＝（n i－１）Ｒg(2) 式中n = U / U g = U / (I g R g) 是电压扩程倍数。由表头和扩程电阻R s组成的整体就是电压表，选用不同大小的R s , 就可得到不同量程的电压表。 3．用比较法校准电表 用改装表和标准表同时测量一定的电流（或电压），记下待校表的示值I x和 标准表的示值I s，从而得到刻度的修正值△I x( = I s－I x ) 。把被校表整个量程上不同 的刻度值都校准一遍，可画出I x－△I x曲线（注意：相邻两校准点用直线连接，整个 图形是一条折线，如图 3 ，称为校准曲线。在以后使用这个电表时，就可根据校准扩
电表改装与校准 一、选择题 1、电表准确度等级是国家对电表规定的质量指标，它以数字标明在电表的表盘上，共有七 个等级，请从下列给出的数字中选出选择正确的等级指标：（ B ） A ：0.1、0.5、1.0、1.5、2.0、3.0、4.0 B ：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0 C ：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、3.0 D ：0.1、0.2、0.5、1.0、1.2、1.5、2.0 2、已知一电表满偏电流I g =100uA,R g =3800Ω,现要将其改装为量程是2 mA 的电流表，则需并联电阻为 （ B ） A 、100Ω B 、200Ω C 、400Ω D 、1000Ω 3．用量程为20mA 的1.0级毫安表测量电流。毫安表的标尺共分100个小格，指针指示为60.5格。 （1）该表的最大绝对误差=?max C mA ； A 、2； B 、0.5； C 、0.2； D 、0.02 （2）测量的相对误差为 B ； A 、1%； B 、1.7%； C 、2%； D 、5% （3）电流测量结果应表示为： B 。 （A ）(60.5±0.2)mA ； （B ）(12.1±0.2)mA ； （C ）(20.0±0.1)mA ； （D ）(12.10±0.01)mA 。 4．校准50mA 电流表时测量一组数据如下表： 标准电阻R s =10Ω。则该电流表准确读定级为（ B ） A 、1.0 B 、2.5 C 、5.0 D 、0.5 5．用C31-V 型直流电压表的2V 档测一直流电压，该表的准确度等级为0.5级，标尺分格为100格，当指针指在43.5格时，记录测量指示值为 D ； A ．0.85V , B ．0.630V , Ｃ．0.50V , Ｄ．0.870V 6．在示波器实验中，某同学测的波形周期为8.0div ，t/div 开关置于“1μs ”，其微调置校准位置，则该同学得到的波形频率为： D 。 A ．1kHZ ， B ．10kHZ ， C ．12.5kHZ ， D ．125kHZ 二、填空题 1、电表改装实验中表头的内阻和灵敏度采用___半偏______法测量，改装电流表时，与表头
大学物理实验报告 实验时间： 2016 年 3 月 14 日 实验名称： 电表的改装与校准 成绩： 学号： 73 实验目的： 班级： 自动化 153 班 姓名：廖俊智 1、测量微安表头的内电阻 R g ，量程 I g 2、掌握将 100uA 表头改装成 10mA 的电流表和 5V 电压表的方法； 3、学会校准电流表和电压表的方法。 图 3 实验仪器： 用于改装的微安表头、数字多用表、电阻箱、滑动变阻器、直流稳压电流、导线等。 实验原理： 1. 微安表头的内电阻 R g ，量程 I g 的测定 测量内阻 R g 的方法很多，本实验采用替代法。如图 1 所示。当被改电流计 ( 表头 ) 接在电路中 时，选择适当的电压 E 和 I E R R 值使表头满偏， 记下此时标准电流表的读数 a ；不改变电压 W 和 W 的 值，用电阻箱 R 13 替代被测电流计，调节电阻箱 R 13 的阻值使标准电流表的读数仍为 I a ，此时电阻 箱的阻值即为被测电流计的内阻 R g 。 + – mA 1 被改装电流计 + – ° ° mA ° 2 ° ° ° R 13 E R W １．将 A 表头改装成大量程的电流表 因为微安表头的满刻度电流 ( 量程 ) 很小，所以在使用表头测量较大的电流前， 需 要扩大它的电流量程。扩大量程的方法是，在表头两端并联一个阻值较小的电阻 R P （如图 1）使流过表头的电流只是总电流的一部分。表头和 R P 组成的整体就是电流 表。 R P 称为分流电阻。选用不同阻值的 R P 可以得到不同量程的电流表。 在图 1 中，当表头满度时，通过电流表的总电流为 I ，通过表 图 1
四川 实验时间：2009年10月25日 实验名称：电表的改装与校准 成绩： 学号： 实验目的： 班级： 姓名： 1、测量微安表头的内电阻g R ； 2、掌握将100uA 表头改装成较大量程的电流表和电压表的方法； 3、学会校准电流表和电压表的方法。 实验仪器： FB308型电表改装与校准实验仪，专用导线。 实验原理： １．将A μ表头改装成大量程的电流表 因为微安表头的满刻度电流(量程)很小，所以在使用表头测量较大的电流前，需要扩大它的电流量程。扩大量程的方法是，在表头两端并联一个阻值较小的电阻R P （如图1）使流过表头的电流只是总电流的一部分。表头和R P 组成的整体就是电流表。R P 称为分流电阻。选用不同阻值的R P 可以得到不同量程的电流表。 在图1中，当表头满度时，通过电流表的总电流为I ，通过表头的电流为I g 。 因为 ()g g g g P U I R I I R ==- 故得 ( )g p g g I R R I I =- 如果表头的内阻R g 已知，则按照所需的电流表量程I ，由式(1)可算出分流电阻R P 的阻值。 ２．电压表的改装 根据欧姆定律U=IR ，内阻为R g 的表头，若通以电流I g ，则 表头两端电压降为U g =I g R g ,因此直流电流表可以对直流电压进行测量。通常R g 的数值不大，所以表头测电压的量程也很小。为了测量较高的电压，需在表头上串联一个阻值较大的电阻R S (如图2)，使超过表头电压量程的那部分电压降落在电阻R S 上，R S 称为扩程电阻。选用不同的扩程电阻，可以得到不同量程的电压表。 在图2中,设改装后伏特计的总电压为U ,当表头指针满刻度时,扩程电阻R S 两端的 电压为S g s g U I R U U ==-,于是有 g s g g g U U U R R I I -= = - （2） 根据所需要的电压表量程U 和表头内阻R g ,由式(4.5-2)可算出扩程电阻R S 的阻值。式(2)中I g 和U g 分别为表头的满刻度电流和满刻度电压。 3．电表的校准 电表扩程后必须经过校准才能使用。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)进行测量比较。 校准电表时,必须先调好零点,再校准量程(满刻度点)。若量程不对,可调节R P 或R S ,使改装表的量程与标准表的指示数相一致。 校准刻度时,要同时记下待校表的读数I x 和标准表的读数I S 。从而得到该刻度的修正值x s x I I I ?=-。将同一量程的各个刻度都校准一遍, 可绘出x x I I ?-的折线图,即校准曲线(图 3)。在以后使用这个电表时,可以根 据校准曲线对测量值做出修正,以获得较高的准确值。 作校准曲线()x x x s x U U U U U ?-?=-,以x U 为横坐标。 数据表格： 1、电流表扩程及校准数据记录 2、电压表改装及校准数据记录 实验步骤： 1．将量程为100μA 的表头扩程至5mA 。 （1）计算分流电阻R P 理论值。 （2）按图4连接电路。 （3）校准量程，得到R P 实际值。 （4）校准改装电流表刻度值。 （5）作校准曲线x x I I ?-折线图。 2．将100μA 的表头改装为1V 的电压表。 （1）计算扩程电阻S R 理论值。 （2）按图5连接电路。 （3）校准量程，得到S R 实际值。 图1 U 图 3 x I ?0图2
电表改装实验报告
实验报告 【实验目的】 1、掌握将微安表改装成较大量程电流表和电压表的原理和方法。 2、 学会校正电流表和电压表的方法。 3、 了解欧姆表的改装和定标。 【实验原理】 1、微安表表头I g 和R g 的测定 1）lg :的测定 首先置滑线变阻器滑动触点C 于输出电 压最小处（A 端），将开关K2合于“ 1” 若改用mA 级表头，贝““标准表”相应地改为较高级别的mA 表）。接通开关KI ， 移 动滑动触点品流值渐增大输出电记下这个头G 指针偏转到满刻度，此时微安 （2）Rg 的测定 I 阻箱)为较大值，将开关K2合于“2”处，连渐减小R 的值，使微安表重 表为，表头表头有緡表确度的图中准微安 表”； 保持上述电路状态不变（即不改变电源电压和 R （采 C 点的位置），使可变电阻 --------------------
Ig处，此时R的值即为Rg .这种方法称为替代法. Ig和Rg是表头的两个重要参数。在选择表头时，这两个参数值越小越好 2、微安表改装成电流表 并联电阻Rs的值通过计算可以得到： (I - Ig )Rs = IgRg 所以 Rs = IgRg / I - Ig (1) 若令n=I/Ig , 则 Rs =(1/n-1)Rg (2) 式中，I为扩充后的量程，n为量程的扩大倍数。从式(1)可以算出并联电阻Rs的值。若将Rs分成适当数值的多个电阻 串联而成，如图3，在相应点引出抽头，则可得到多量程电流表。 3、微安表改装成电压表 表头所能测量的电压很小(Ug=lgRg)，若耍用它测量较大的电压，可串联 高阻值分压电阻RH,见图4 .由图可知，该电表的总内阻 RH+Rg=U/Ig (3 所以
深圳大学实验报告课程名称：大学物理实验（一） 实验名称：改装电表 学院：医学院 指导教师： 报告人：组号： 学号实验地点 实验时间： 提交时间：
例如，E=0.39介于0.2和0.5之间，那么改装表的级别是0.5级。 （4）画校准曲线 为进一步提高改装表的测量精度，一般需要画校准曲线。以改装表的各整刻度的值为横轴，以标准表和改装表的读数差I ?为纵轴作校准曲线，注意点与点之间的连线为“折线”。如下图所示为改装电流表的校准曲线。校准曲线可以用来修正改装表的测量数据，测量值按校准曲线修正后，可以认为测量结果接近标准表测电流时的精度，比原来的精度有所提高。 2、将量程为Ig =1mA ，内阻为Rg 的电流表改装成量程为U ＝10V 的电压表，与改装电流表类似 （1）改装表头 由于原表头最大只能流过Ig 的电流，所以原表头能承担的最大电压为IgRg ，把它改装成量程为U 的电压表头，需要串联分压电阻Rm ，如下图所示，图中虚线内部分代表改装好的新电压表头。其中分压电阻Rm 的计算方法为 g g m R I U R -= （6-3） （2）校对量程（校对分压电阻） 将改装电压表和测量精度较高的标准电压表并联，并接入如下图所示电路，将分压电阻Rm 调节到计算好的理论值，调节电源或限流电阻Rw 的大小，使校准表显示10.00V ，同时改装表应指向满刻度，如果改装表不是指向满刻度，则调整分压电阻的值，直到改装表和标准表都显示10.00V 为止，记下实际分压电阻的值，这个值叫分压电阻的实际值。 （3）标定改装表的等级 逐点校准改装表的整刻度，方法是把改装表指向整刻度，然后读校准表的读数。找出校准电压表和改装电压表的读数差=?U U 标准-U 改装的最大值max U ?，按式（6-4）计算等级，即 100max ??= 量程 U T （6-4） 根据T 的值给出改装电压表的准确度等级。 （4）画校准曲线 以改装电压表的各整刻度的值为横轴，以标准表和改装表的读数差U ?为纵轴作校准曲线，注意点与点之间的连线为“折线”。
实验四电表的改装和校准 实验目的 1．掌握电表扩大量程的原理和方法； 2．能够对电表进行改装和校正； 3．理解电表准确度等级的含义。 实验仪器： 微安表，滑线变阻器，电阻箱，直流稳压电源，毫安表，伏特表，开关等。 实验原理： 常用的直流电流表和直流电压表都有一个共同部分，即表头。表头通常是磁电式微安表。根据分流和分压原理，将表头并联或串联适当阻值的电阻，即可改装成所需量程的电流表或电压表。 一将微安表改装成电流表 微安表的量程I g 很小，在实际应用中，若测量较大的电流，就必须扩大量程。扩大量程的方法是在微安表的两端并联一分流 电阻R S 。如图1 所示，这样就使大部分被测电流从分流电阻上流过，而通过微安表的电流不超过原来的量程。 设微安表的量程为I g ，内阻为R g ，改装后的量程为I，由图1， 根据欧姆定律可得， （I - I g ）R S = I g R g R S = g g g I I R I - 设n = I /I g , 则 R S = 1 - n R g(1)
由上式可见，要想将微安表的量程扩大原来量程的n 倍，那么只须在表头上并联一个分流电阻，其电阻值为R S = 1 -n R g 。 图1 图2 二 将微安表改装成电压表 我们知道，微安表虽然可以测量电压，但是它的量程为I g R g ，是很低的。在实际应用中，为了能测量较高的电压，在微安表上串联一个附加电阻R H ，如图2所示，这样就可使大部分电压降在串联附加电阻上，而微安表上的电压降很小，仍不超过原来的电压量程I g R g 。 设微安表的量程为I g ，内阻为R g ，欲改装电压表的量程为U ，由图2，根据欧姆定律可得， I g (R g + R H )=U R H = -g I U R g （2） 三 改装表的校准 改装后的电表必须经过校准方可使用。改装后的电流表和电压表的校准电路分别如图3和图4所示。 首先调好表头的机械零点，再把待校的电流表（电压表）与标准表接入图3（或图4）中。然后一一校准各个刻度，同时记下待
实 验 报 告 【实验目的】 1、测量表头内阻及满度电流 2、将1mA 表头改将成5mA 的电流表，学会校准电流表基本方法 3、将1mA 表头改将成1.5V 的电压表，学会校准电压表基本方法 4、设计一个R 中=1500Ω的欧姆表，要求E 在1.3~1.6V 范围内使用能调零（选做） 【实验原理】 1、 表头的主要参数(量程和内阻)的测定 测量内阻g R 的方法很多，本实验采用替代法。如图1所示。当被改电流计(表头)接在电路中时，选择适当的电压E 和W R 值使表头满偏，记下此时标准电流表的读数a I ；不改变电压E 和 W R 的值，用电阻箱13R 替代被测电流计，调节电阻箱13R 的阻值使标准电流表的读数仍为a I ， 此时电阻箱的阻值即为被测电流计的内阻g R 。 图1 2、 毫安表改装成电流表 微安表并联分流电阻p R ，使被测电流大部分从分流电阻流过，表头仍保持原来允许通过的最大电流g I 。 并联分流电阻大小 g g g p R I I I R -= （1） 3、毫安表改装成电压表 微安表串联分压电阻s R ，使大部分电压降落在串联的分压电阻上，而微安表上的电压降仍不超过原来的电压量程g g R I 。 串联分压电阻大小 g g g g s R I U I U U R -=-= （2） 4、毫安表改装成欧姆表（选做） 在图4中，当a 、b 端接入被测电阻x R 后，电路中的电流为 3g W x E I R R R R = +++ 被改装电流计 + – mA ° ° + – mA ° ° ° 13R 1 2 W R E ° 图2电流表改装 图3电压表改装
实验4 电表设计与制作 本实验属于设计性实验，请同学们自行查阅资料完成设计性实验报告。 【实验目的】 1． 掌握改装电表的原理和校准电表的方法。 2． 学会设计单量程电表（直流电流表、直流电压表）。 3． 学习用万用表检查电路故障的方法。 【仪器用具】 HG61303型数字直流稳压电源、GDM-8145型数字万用表、滑线变阻器、FBZX21型电阻箱、C31-V 型电压表、C31-A 型电流表、FB715型物理设计性实验装置、可调电阻及导线若干 【实验原理】 1. 将微安表头改装成较大量程的电流表 将微安表头改装成较大量程的电流表时，表头与分流器并联，被测电流的一部分流过分流器，一部分流经表头，由表头直接指示，这样，由表头和分流器组成的整体就可量度较大的电流。最简单的单量程电流表的原理图如图4-1所示，分流器只有一个电阻1R 。为方便计算，图中加入了一附加的可调电阻0R ，使表头G 与0R 串联起来，构成了一量限为g I 、等效内阻为g r '的表头（本实验要求调节0R 使得 k Ω8.10=+='R r r g g ）。如果要将量程为g I 的表头改装成量程 为1I 的电流表，分流电阻1R 的计算公式为： g g g I I r I R -'?= 11 （4-1） 如果要将微安表改装成有m 个量程（分别为1I ，2I ，…）的电流表，则分流器中应有m 个电阻，选用分流器中不同阻值的分流电阻，可以得到不同量程的电流档。按照欧姆定律，可计算出各个分流电阻的阻值。 2. 将微安表头改装成电压表 将微安表头改装成电压表时，表头与分压器串联，被测电压的一大部分降落在分压器上，一小部分降落在表头上，这样，由表头和分压器组成的整体就可量度较大的电压。最简单的单量程电压表的原理图如图4-2所示，分压器只有一个电阻2R ，如果要将量程为g I 、等效内阻为g r ' （k Ω8.10=+='R r r g g ）的表头改装成量程为1U 的电压表，分压电阻2R 的计算公式为： g g r I U R '-= 1 2 （4-2） 如果要将微安表改装成有n 个量程（分别为1U ，2U ，…）的电压表，则分压器中应有n 个电阻，选用分压器中不同阻值的分压电阻，可以得到不同量程的电压档。按照欧姆定律，可计算出各个分压电阻的阻值。 图4-1 微安表头的扩程方法 图4-2 改装电压表的方法
一、实验目的： 1.掌握测定微安表（表头）量程和内阻的方法 2.掌握校准电流表、电压表的基本方法，熟练数字多用表、面包板等电脑元件的使用 二、实验原理： 1.表头参数I g 及R g 的测定 注意：测 R g 时保持电路状态不变（即不改变电源电压和C 点的位置） 2.电流表量程的扩大 依据并联分流g S I I I R -=g g R 令g I I = n ， 则1 s -=n R R g 。式中I 为扩充后的量程，n 为量程扩大的倍数。 3.改装成电压表 串联一高阻值电阻RH ，电表总内阻R H +R g =g I U 所以 R H = g I U -R g 。式中U 为改装后电表的量程。
三、实验仪器： 用于改装的微安表头，滑动变阻器，数字多用表，电路板，导线，直流稳压电源，电阻箱 四、实验内容和步骤： 1.连接电路，用万用表量表头量程和内阻。 2.根据目标量程计算改装电流表需并联的电阻Rs和改装电压表需串联的电阻R H。 3.根据改装电流表的矫正电路图连接电路，校正改装电流表的量程（先改变Rs使改装表和数字万用表的读数近似相等，后移动滑线变阻器使改装表满偏，重复，最后微调），使表头满偏同时数字万用表显示为目标量程。移动滑线变阻器减小通过改装表的电流，读取10组改装表和数字万用表的读数。 校正电流表的电路
4.根据改装电压表的校正电路图连接电路，校正改装电流表的量程（移动滑线变阻器 使万用表为目标量程，改变R H 使表头满偏），使表头满偏同时数字万用表显示为目标量程。移动滑线变阻器减小通过改装表的电流，读取10组改装表和数字万用表的读数。 校正电压表的电路 g S I I I R -= g g R R H =g I U -R g 五、实验数据与处理： 1.表头参数值：I g =99.9μA;R g = 2.037k Ω 2.改装电流表 量程：5mA Rs=41.53Ω I 标 (mA) 4.98 4.26 3.84 3.04 2.84 2.39 2.02 1.39 1.20 0.81 I 改 (mA) 5.0 4.2 3.8 3.0 2.8 2.4 2.0 1.4 1.2 0.8 △I (mA) 0.02 -0.06 -0.04 -0.04 -0.04 0.01 -0.02 0.01 -0.01
大学物理实验报告 课程名称：大学物理实验 实验名称：电表的改装与校正 学生：吴倩萍 所在学院：机电工程学院 班级：车辆工程151班 学号：5902415034 实验地点：基础实验大楼B513 座位号：15 实验时间：第五周周二下午一点开始
1．掌握电表扩大量程的原理和方法 2．能够对电表进行改装和校正 3．理解电表准确度等级的含义 二、实验原理： 1、将量程为Ig =1mA,阻为R g的毫安表的量程扩大为I＝10mA的电流表的原理图及理论计算公式: R s =I g R g/(I-I g)= R g/(n-1),n=I/I g为电流扩大倍数,R g可以在微安表上找到。其次校准分流I g将标准表调到 5.00mA，同时改装表指向满刻度（这时可能需要改变分流电阻）,电阻R s，记下实际分流电阻，最后校准改装表的等级；分5段逐点校准，填入数据记录表，“下行”指电表读数由高到低逐点进行校准，“上行”则相反. 2、将量程为I g=1mA,阻为R g的毫安表的量程扩大为U＝10V的电压表的原理图及理论计算公式: 先计算分压电阻 R m:R m=U?R g,I g和U为改装后电压量程。再校准分压电阻 R m:将标准表调到 10.00V，同时改装表则调到满刻度（可改变分压电阻R m），同时记下实际分压电阻；最后按照数据记录表校准改装表的等级. 3、将1mA量程的待改装电流表改装为串连分压式欧姆表的原理图及理论叙述: 取U=1.5V,将R x短路,调节R w,使毫安表正好指向 1mA,这时R W+R3+R X=1500?;当R x=1500?时，毫安表读数为0.5mA，这一电阻成为“中值电阻”,R中= R w+R3+R x=1500?，然后按照数据记录表定的R x值标定表面刻度，从而可见，欧姆表的刻度是反向的,1mA 处为0?；0 mA 处为∞?，以I为纵坐标，R x为横坐标作I?R x图并连成光滑曲线.
电表的改装与校准 实验目的： 1.测量微安表头的电阻测值Rg； 2.掌握100mA的电流表头改装成较大电流量程的电 流表与电压表的方法； 3.掌握学会校准电流表与电压表的方法； 实验仪器： 1.FB308型电表改装与校准实验仪器； 2.随仪器配备的专用导线； 实验原理： 1.电流表内阻的测定： 如附件图1所示。当被改电流计(表头)接在电路中时，选择适当的电压E和 R值使表头满偏，记下此 W 时标准电流表的读数 I；不改变电压E和W R的值，用 a 电阻箱 R替代被测电流计，调节电阻箱13R的阻值使标 13 准电流表的读数仍为 I，此时电阻箱的阻值即为被测 a 电流计的内阻 R g 2.毫安表改装成电流表
如附件图2所示，微安表并联分流电阻p R ，使被测电流大部分从分流电阻流过，表头仍保持原来允许通过的最大电流g I 。 并联分流电阻大小 g g g p R I I I R -= 3、毫安表改装成电压表 如附件图3所示， 微安表串联分压电阻s R ，使 大部分电压降落在串联的分压电 阻上，而微安表上的电压降仍不超过原来的电压量程g g R I 。串联分压电阻大小 g g g g s R I U I U U R -= -= 实验步骤： 1. 测定表头电阻；（半偏法和替代法） 2. 将100ua 表头改装成1ma 的电流表的量程 1) 计算分流电阻的参考值并改装 2) 连接电路并校正量程 3) 校正个个刻点 4) 完成电流改造与校准之后，将电流调至最小 3. 将100ua 表头改装成 的电压表的量程 1) 计算分压电阻的参考值并改装 2) 连接电路并校准来量程，确定分压电阻的实验值
改装电表实验报告 一.实验名称:电表的改装与校准 五(实验目的: 1、测量表头内阻及满度电流 2、掌握将1mA表头改成较大量程的电流表和电压表的方法 3、学会校准电流表和电压表的方法 六(实验仪器: 1、DH4508型电表改装与校准实验仪 1台 2、ZX21电阻箱(可选用) 1台 七(实验原理: 常见的磁电式电流计主要由放在永久磁场中的由细漆包线绕制的可以转动的线圈、用来产生机械反力矩的游丝、指示用的指针和永久磁铁所组成。当电流通过线圈时，载流线圈在磁场中就产生一磁力矩M磁，使线圈转动，从而带动指针偏转。线圈偏转角度的大小与通过的电流大小成正比，所以可由指针的偏转直接指示出电流值。 1、电流计允许通过的最大电流称为电流计的量程，用Ig表示，电流计的线圈有一定内阻，用Rg表示，Ig与Rg是两个表示电流计特性的重要参数测量内阻Rg方法有: (1) 半电流法(中值法)。 (2) 替代法 2、改装为大量程电流表原理 3、改装为电压表原理 八.实验内容和步骤:
1、用中值法或替代法测出表头的内阻，电源电压取0.5V，按图1或图2接 线。Rg= Ω 2、将一个量程为1mA的表头改装成5mA量程的电流表 (1)、根据式?计算出分流电阻值，先将电源调到最小，RW调到中间位置，再按图3接线。 (2)、慢慢调节电源，升高电压，使改装表指到满量程(可配合调节RW变阻器)，这时记录标准表读数。注意:RW作为限流电阻，阻值不要调至最小值。然后调小电源电压，使改装表每隔1mA(满量程的1/5)逐步减小读数直至零点;(将标准电流表选择开关打在20mA档量程)再调节电源电压按原间隔逐步增大改装表读数到满量程，每次记下标准表相应的读数于表1。 (3)、以改装表读数为横坐标，标准表由大到小及由小到大调节时两次读数的平均值为纵坐标，在坐标纸上作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。 (4)、重复以上步骤，将1mA表头改装成10mA表头，可按每隔2mA测量一次。 3、将一个量程为1mA的表头改装成1.5V量程的电压表 (1)、根据式?计算扩程电阻RM的阻值，可用R1、R2进行实验。 (2)、按图4连接校准电路。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。 (3)、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至零点，再按原间隔逐步增大到满量程，每次记下标准表相应的读数于表2 1 (4)、重复以上步骤，将1mA表头改成5V表头，可按每隔1V测量一次。九. 注意事项
实验2 电表的改装及校准 【实验目的】 1.了解磁电式微安表的结构和工作原理 2.学会测量微安表的量程和内阻 3.将微安表改装为指定量程的电压表和电流表 4.对改装表进行校准 【实验仪器】 电源（3A8V）、滑动变阻器（J2354-22Ω-4A，BX7-400Ω-0.58A）、被改装电表（2.5级，1mA）、标准电压表和电流表，数字多用电表（VC9801A+）、开关、导线等。 【实验原理】 1.表头的量程和内阻是表征表头性能的基本参数，改装表头必须知道其内阻，测定表头内阻可 直接用数字多用电表测。 2.将表头改装为安倍表 3.如图4所示，扩大表头量程的方法是在表头两端并联一小阻值电阻Rp，扩程后AB端的电 流为I=Ig+Ip，电阻Ip越小，电流I越大。 4.设要求改装表头的量程为I，由于表头和并联电阻两端电压电压相等，则Ig*Rg=Ip*Rp=(I- Ig)*Rp,所以Rp=Ig?Rg I?Ig (1) 5.将微安表改装为电压表 6.如图5所示，扩大表头量程的方法是在表头两端串联一大电阻Rs，扩程后ab端的电压为 Uab=Ug+Us。 7.设表头改装的电压表量程为Uab，由于表头和串联电流相等，则Ig=Ug Rg =Us Rs =Uab?Ug Rs ,所以， Rs=Uab?Ug Ug ?Rg=Uab Ig ?Rg (2) 8.改装表的校准 9.图6和图7为改装表的校准电路，虚线框内为改装装电表，标准电表的量程等于或略大于
改装电流表的量程。 (1)改装表量程的校准 慢慢调节滑动变阻器Ro的滑动端，使标准表指针指向改装量程（I或Uab），此时改变表指针应指向满偏量程否则微调电阻Rp或Rs，使改装表指针指在改装表满偏量程处。 (2)改装表刻度的校准 调节滑动变阻器，使改装表指针从零刻度开始慢慢增大，每隔5条分度线记录一次改装表和标准表的读数Ii，再使改装表指针从满偏刻度开始慢慢减小，每隔5条分度线记录一次改装表和标准表的的读数Ii′,计算两次电流的平均值Ii的平均值Ii′′或电压的平均值Ui′′,比较两电流表差ΔIi（或ΔUi），以电流Ii为横坐标，ΔIi为纵坐标，由各次测量值连接而成的折线即为改装表的校准曲线。【实验内容】 1.测量被改装电表（1mA）的内阻。 2.将1mA微安电流表改装成20mA电流表并进行校准。 3.将1mA微安电流表改装成2V电压表并进行校准。 4.绘制改装电表的校准曲线，计算改装电表的最大引入误差和等级。 【实验步骤】 1.直接用多用电表测出被改装电表内阻为103.2Ω。 2.根据被改装电表的量程分别算出接入电阻Rp为5.431Ω和Rs为1896.8Ω。 3.根据所给电路图连接电箱。 4.分别观察标准电压，电流表的示数、并与对应的值比较表头。 5.画出校准曲线。 【实验数据与处理】 改装为安倍表（mA）改装为电压表（V）改装表标准右边为反向误差改装表标准右边为反向误差 0 0.01 0.04 0.025 0 -0.001 -0.001 -0.001 0.1 1.96 2.02 -0.01 0.1 0.219 0.205 0.012 0.2 3.99 3.82 -0.095 0.2 0.433 0.415 0.024 0.3 5.90 5.78 -0.16 0.3 0.645 0.624 0.0345
实验报告 【实验目的】 1、掌握将微安表改装成较大量程电流表和电压表的原理和方法。 2、学会校正电流表和电压表的方法。 3、了解欧姆表的改装和定标。 【实验原理】 1、微安表表头I g和R g的测定 1)Ig：的测定 首先置滑线变阻器滑动触点C 于输出 电压最小处(A 端)，将开关K2 合于“1” 处时，表头G 与微安表串联(图中，微安 表为比待测表头有较高准确度的“标准 表”； 若改用mA 级表头，则“标准表”相应地 改为较高级别的mA 表)。接通开关Kl， 移 动滑动触点C，逐渐增大输出电压，使 表头G 指针偏转到满刻度，此时微安表上读出的电流值即为Ig，记下这个值。 (2)Rg 的测定 保持上述电路状态不变(即不改变电源电压和C 点的位置)，使可变电阻R(采用电阻箱)为较大值，将开关K2 合于“2”处，连渐减小R 的值，使微安表重新指到 Ig 处，此时R 的值即为Rg．这种方法称为替代法． Ig 和Rg 是表头的两个重要参数。在选择表头时，这两个参数值越小越好 2、微安表改装成电流表 并联电阻Rs 的值通过计算可以得到： ( I – Ig )Rs = IgRg 所以 Rs = IgRg / I –Ig （1） 若令n=I/Ig ,则 Rs =(1/n-1)Rg （2） 式中，I 为扩充后的量程，n 为量程的扩大倍数。从式(1)可以算出并联电阻Rs 的值。若将Rs 分成适当数值的多个电阻
串联而成，如图3，在相应点引出抽头，则可得到多量程电流表。 3、微安表改装成电压表 表头所能测量的电压很小(Ug=IgRg)，若耍用它测量较大的电压，可串联一 高阻值分压电阻RH，见图4．由图可知， 该电表的总阻 RH+Rg=U/Ig (3) 所以 RH=U/I – Rg (4) 式中，U 为改装后电表的量程；RH 为分压电阻．在计算RH 值时， 通常还采用另一种方法；先计算将表头改装成1v 的电压表所需要的 总阻(见(4)式)， 它等于l／Ig(称为每伏欧姆数，这是电压表的一个很重要的概念)，然后 根据改装表的量程，将量程乘上1／Ig，再减去表阻Rg，即可确定分 压电阻RH 的值。 多量程的电压表见图5，RH 值可分别计算． 【实验仪器】 滑动变阻器，敏感电流计，电路板，导线，电源，电阻箱 【实验容】 1电流表的改装和校正 (1)按图1 分别测出Ig 和Rg，(或由实验室给定)的值，根据电流表扩充 后的量程J(由实验室给定)，用(1)式算出并选好Rs 的值．(2)用电阻箱作Rs，与表头组成扩充后的电流表，按图8 接好线路。(3)使滑线变阻器滑动端处于电压输出最小处，接通电源，调节滑动变阻器使标准表指示为扩充后的量程I 处，这时改装表也应指在满刻度处，但一般情况下不会完全
电表的改装与校正 实验目的 1. 掌握数字万用电表的使用方法； 2. 掌握运用串并联电路的欧姆定律将电表进行改装的原理和方法； 3. 学会用比较法对电表进行校正，并能够进行级别判断。 实验原理 1. 将表头改装成多量程电流表： 如图1所示，在表头的两端并联小电阻p R 后串联接入电路，根据 的规律，有 g R U U =， 即 p g g g R I I R I )(-= 可推得 g P g g P P g I R R I R R R I )1( +=+= 由上式可见：如果p R 足够小，则图1中虚线框整个部分可作为电流表来测量大电流。 根据表头的满度电流g I 和内阻g R ，按扩大电流量程的倍数来选用合适的小电阻与表头并联，现将表头改装成g n nI I = ，g m mI I =的两量程电流表，n 、m 为扩大倍数，且n ＜m 。 如图2所示，据串并联电路的欧姆定律，有： （1）开关 K 扳向I n 时，与表头并联的总电阻为 g p R n R R R 1 1 21-= += ① （2）开关K 扳向I m 时，R 2 成为表头内阻的一部分，则与表头并联的分流电阻为 )(1 1 21R R m R g +-= ② 由①②两式可得 g R n m n R )1(1-= ，g R n m n m R ) 1(2--= ③ 2. 将表头改装成多量程电压表 如图3所示，若与表头串联大电阻R S 后并联接入电路，根据串并联电路的规律，有 )(s g g R R I U +=。 由上式可见，对于同一表头g R 和g I ，电阻s R 越大，两端承受的电压越大，于是可将此表盘重新标定并作为一个电压表使用。 图1 n 图2 两个量程的电流表 图3
实验8电表改装与校准实验（DH4508） 电表在电测量中有着广泛的应用，因此如何了解电表和使用电表就显得十分重要。电流计(表头)由于构造的原因，一般只能测量较小的电流和电压，如果要用它来测量较大的电流或电压，就必须进行改装，以扩大其量程。万用表的原理就是对微安表头进行多量程改装而来，在电路的测量和故障检测中得到了广泛的应用。 【实验目的】 1、测量表头内阻及满度电流 2、掌握将1mA 表头改成较大量程的电流表和电压表的方法 3、设计一个R 中=1500Ω的欧姆表，要求E 在1.3~1.6V 范围内使用能调零 4、用电阻器校准欧姆表，画校准曲线，并根据校准曲线用组装好的欧姆表测未知电阻 5、学会校准电流表和电压表的方法 【实验原理】 常见的磁电式电流计主要由放在永久磁场中的由细漆包线绕制的可以转动的线圈、用来产生机械反力矩的游丝、指示用的指针和永久磁铁所组成。当电流通过线圈时，载流线圈在磁场中就产生一磁力矩M 磁，使线圈转动，从而带动指针偏转。线圈偏转角度的大小与通过的电流大小成正比，所以可由指针的偏转直接指示出电流值。 1、电流计允许通过的最大电流称为电流计的量程，用I g 表示，电流计的线圈有一定内阻，用R g 表示，I g 与R g 是两个表示电流计特性的重要参数。 测量内阻R g 常用方法有： (1) 半电流法也称中值法。测量原理图见图8-1。 图8-1 图8-2 当被测电流计接在电路中时，使电流计满偏，再用十进位电阻箱与电流计并联作为分流电阻，改变电阻值即改变分流程度，当电流计指针指示到中间值，且标准表读数(总电流强度)仍保持不变，可通过调电源电压和R W 来实现，显然这时分流电阻值就等于电流计的内阻。 (2) 替代法
大学物理实验报告 实验时间：2016 年3 月14 日 实验名称：电表的改装与校准成绩： 学号：6101215073 实验目的：班级：自动化153 班 姓名：廖俊智 1、测量微安表头的内电阻R g ，量程I g 2、掌握将100uA 表头改装成10mA 的电流表和5V 电压表的方法； 3、学会校准电流表和电压表的方法。 图3实验仪器： 用于改装的微安表头、数字多用表、电阻箱、滑动变阻器、直流稳压电流、导 线等。 实验原理： 1. 微安表头的内电阻R g ，量程I g 的测定 测量内阻R g 的方法很多，本实验采用替代法。如图 1 所示。当被改电流计(表头)接在电路中时， 选择适当的电压 E 和R W 值使表头满偏，记下此时标准电流表的读数I a ；不改变电压 E 和R W 的值， 用电阻箱R13 替代被测电流计，调节电阻箱R13 的阻值使标准电流表的读数仍为I a ，此时电阻箱的 阻值即为被测电流计的内阻R g 。 + – mA °1 被改装电流计° 2° + –°mA °° R 13 E R W １．将 A 表头改装成大量程的电流表
因为微安表头的满刻度电流(量程)很小，所以在使用表头测量 较大的电流前，需要扩大它的电流量程。扩大量程的方法是，在 表头两端并联一个阻值较小的电阻R P（如图1）使流过表头的电流只是总电流的一部分。表头和R P 组成的整体就是电流表。R P 称为分流电阻。选用不同阻值的R P 可以得到不同量程的电流表。 在图 1 中，当表头满度时，通过电流表的总电流为I，通过表头的电流为I g。 因为I I g A R g I-I g R P 图 1 U g I g R g ( I I g ) R P I g 故得R p( I I g )R g（1）如果表头的内阻R g 已知，则按照所需的电流表量程I，由式(1) 可算出分流电阻 R P 的阻值。 ２．电压表的改装 根据欧姆定律U=IR ，内阻为R g 的表头，若通以电流I g，则 I g R g R S 表头两端电压降为U g=I g R g,因此直流电流表可以对直流电 A A . B 压进行测量。通常R g 的数值不大，所以表头测电压的量程也很小。为了测量较高的电压，需在表头上串联一个阻值较大的电阻R S(如图2)，使超过表头电压量程的那部分电压降U g U S U 落在电阻R S 上，R S 称为扩程电阻。选用不同的扩程电阻，可以得到不同量程的电压表。在图 2 中,设改装后伏特计的总电压为U,当表头指针满刻度时,扩程电阻 图2 R S 两端的 电压为U S I g R s U U g ,于是有 U U g U R s R g I g I g （2）根据所需要的电压表量程U 和表头内阻R g,由式(2) 可算出扩程电阻R S 的阻值。 式(2) 中I g 和U g 分别为表头的满刻度电流和满刻度电压。 3．电表的校准 I x 电表扩程后必须经过校准才能使用。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)进行测量比较。校 准电表时,必须先调好零点, 再校准量程(满刻度点)。若量程不 对,可调节R P 或R S,使改装表的量程与标准表的指示数相一致。0 I 校准刻度时,要同时记下待校表的读数I x 和标准表的读数I S。从而得 到该刻度的修正值I x I s I x。将同一量程的各个刻度都校准一遍, 可绘出I x I x的折线图,即校准曲线(图3)。在以后使用这个电表时,可以根据校准曲 线对测量值做出修正,以获得较高的准确值。 x
大学物理实验报告 实验时间：2016年3月14日 实验名称：电表的改装与校准 成绩： 学号：6101215073 实验目的： 班级： 自动化153班 姓名：廖俊智 1、测量微安表头的内电阻g R ，量程g I 2、掌握将100uA 表头改装成10mA 的电流表和5V 电压表的方法； 3、学会校准电流表和电压表的方法。 实验仪器： 用于改装的微安表头、数字多用表、电阻箱、滑动变阻器、直流稳压电流、导线等。 实验原理： 1.微安表头的内电阻g R ，量程g I 的测定 测量内阻g R 的方法很多，本实验采用替代法。如图1所示。当被改电流计(表头)接在电路中时，选择适当的电压E 和W R 值使表头满偏，记下此时标准电流表的读数a I ；不改变电压E 和W R 的值，用电阻箱13R 替代被测电流计，调节电阻箱13R 的阻值使标准电流表的读数仍为a I ，此时电阻箱的阻值即为被测电流计的内阻g R 。 １．将A μ表头改装成大量程的电流表 因为微安表头的满刻度电流(量程)很小，所以在使用表头测量较大的电流前，需要扩大它的电流量程。扩大量程的方法是，在表头两端并联一个阻值较小的电阻R P （如图1）使流过表头的电流只是总电流的一部分。表头和R P 组成的整体就是电流表。R P 称为分流电阻。选用不同阻值的R P 可以得到不同量程的电流表。 W 图1 图 3
在图1中，当表头满度时，通过电流表的总电流为I ，通过表头的电流为I g 。 因为 ()g g g g P U I R I I R ==- 故得 ( )g p g g I R R I I =- （1） 如果表头的内阻R g 已知，则按照所需的电流表量程I ，由式(1)可算出分流电阻R P 的阻值。 ２．电压表的改装 根据欧姆定律U=IR ，内阻为R g 的表头，若通以电流I g ，则 表头两端电压降为U g =I g R g ,因此直流电流表可以对直流电压进行测量。通常R g 的数值不大，所以表头测电压的量程也很小。为了测量较高的电压，需在表头上串联一个阻值较大的电阻R S (如图2)，使超过表头电压量程的那部分电压降落在电阻R S 上，R S 称为扩程电阻。选用不同的扩程电阻，可以得到不同量程的电压表。 在图2中,设改装后伏特计的总电压为U ,当表头指针满刻度时,扩程电阻 R S 两端的 电压为S g s g U I R U U ==-,于是有 g s g g g U U U R R I I -==- （2） 根据所需要的电压表量程U 和表头内阻R g ,由式(2)可算出扩程电阻R S 的阻值。 式(2)中I g 和U g 分别为表头的满刻度电流和满刻度电压。 3．电表的校准 电表扩程后必须经过校准才能使用。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)进行测量比较。 校准电表时,必须先调好零点,再校准量程(满刻度点)。若量程不对,可调节R P 或R S ,使改装表的量程与标准表的指示数相一致。 校准刻度时,要同时记下待校表的读数I x 和标准表的读数I S 。从而得 到该刻度的修正值x s x I I I ?=-。将同一量程的各个刻度都校准一遍,可绘出x x I I ?-的折线图,即校准曲线(图3)。在以后使用这个电表时,可以根据校准曲线对测量值做出修正,以获得较高的准确值。 作校准曲线()x x x s x U U U U U ?-?=-,以x U 为横坐标。 数据表格： 1、电流表扩程及校准数据记录 I 标 0 0.74 1.41 2.15 2.96 3.64 4.38 I 改（格数） 0 2 4 6 8 10 12 I 改（mA ） 0 0.8 1.6 2.4 3.2 4 4.8 0 0.06 0.19 0.25 0.24 0.36 0.42 U g U S I g R g R S U .A A μx I ?x I 0图2