4 电表的改装与电阻的测量 学生版

电表的改装与校准班级：2011级物理四班姓名：何小东学号：201172010442摘要：本实验用半偏法与替代法对微安表内阻进行测量，将100微安500微安的微安表分别改装成量程为15毫安30毫安电流表与1.5伏3伏7.5 伏电压表。

分别用标准表测量法与电势差计测量法对改装表进行校准。

电位差计不需要从待测电路中取出电流，不会干扰到待测电路的工作状态，因而可以进行精密测量。

由于在结构上采用了高精密度的电阻元件、标准电池和灵敏的检流计，因而测量结果具有很高的精度。

由于学生式电位差计准确度等级为0.1级,而通常所用的电流表只有0.5级,从精度上来说完全可以用电位差计来校准电表。

此实验是一个简单的设计性实验，也是电位差计应用实验。

重点要求学生能根据实验原理和实验环境设计出校准电流表的电路；并学习写出描述实验方案的论证、电路设计、操作步骤、数据处理、校准结论等内容的设计性报告。

An abstract ofPotential difference meter does not need to be tested out from the current in the circuit, does not interfere with the tested circuit working state, so it can be for precision measurement. Because the structure of the high precision resistor, standard cell and sensitive galvanometer, the measurement results with high accuracy. Because the student type potential difference meter accuracy grade was 0.1, and the current table has only 0.5 levels, from the accuracy is entirely possible to calibrate the meter with potential difference meter.This experiment is a simple experimental design, is also a potential difference meter application experiment. Key requirements students can according to the experimental principle and experimental environment design circuit calibration current meter; design report and learning to write a description of the experimental scheme is demonstrated, circuit design, operation procedures, data processing, calibration results etc..实验仪器：直流稳压电源微安表表头一个滑线变阻器一个电阻箱两个标准电流表一块标准电压表一块单刀双掷开关一个导线若干箱式电势差计一台引言：本实验的目的是掌握将电流计改装成较大量程的电流表与电压表的方法与原理并学会用标准表与箱式电势差计校准改装表的方法。

电表的原理、改装及应用知识要点梳理知识点一——电表的改装▲知识梳理1．电流表（表头）小量程的电流表G是我们常说的“表头”，电流表G的主要参数有三个：①电流表G的电阻，通常叫做电流表的内阻；②指针偏转到最大刻度时的电流，叫做电流表G的满偏电流，也叫电流表G的量程；③电流表G通过满偏电流时加在它两端的电压叫做满偏电压，也叫电压量程。

由欧姆定律可知，电流表G的满偏电流和满偏电压一般都比较小。

2．电压表的改装电流表G的电压量程，当改装成量程为U的电压表时，应串联一个电阻R，因为串联电阻有分压作用，因此叫做分压电阻，如图所示。

电压扩大量程的倍数由串联电路的特点得解得即电压扩大量程的倍数为n时，需要串联的分压电阻电压表的总电阻。

3．电流表的改装电流表G的量程为，当改装成量程为I的电流表时，应并联一个电阻R，因为并联电阻R可以起到分流作用，因此叫做分流电阻，已知电流表G满偏电流为，扩大量程的电流表满偏电流为I，如图所示。

扩大量程的倍数由并联电路的特点得所以即电流扩大量程的倍数为n时，需并联的分流电压为电流表的总电阻。

说明：①加在电压表两端的电压等于加在表头两端的电压和加在分压电阻两端的电压之和；通过电流表的电流和流过表头G的电流不一样。

②电压表的量程是指通过表头的电流达到时加在电压表两端的总电压U；电流表的量程是指通过表头的电流达到满偏时，通过表头和分流电阻的电流之和。

③由串联分压原理可知：串联的分压电阻越大，电压表的量程越大，由并联分流原理可知，并联的分流电阻越小，电流表的量程越大。

④实际的电压表内阻不是“”，电流表内阻不是零，它们接入电路进行测量时必对原来的电路有影响。

这是今后我们要注意的，有时不考虑电表内阻对电路的影响，这是为了研究的方便，认为电压表的内阻是无限大，电流表的内阻为零，这时它们叫做理想电表，是理想化模型。

4．电表的校对按如图所示的电路对改装成的电表进行校对。

校对时注意搞清楚改装后电表刻度盘每一小格表示多大的数值。

竭诚为您提供优质文档/双击可除大学物理实验报告电表改装篇一：大物实验报告指导——电表改装设计性实验电学基础【实验目的】（1）学会看电路图和连接简单的电路。

（2）掌握电学常用仪表的使用方法和仪表误差限?仪的计算方法。

（3）掌握电流表电压表的扩程改装。

（4）学习万用电表的使用方法及电路故障的判断和排除方法。

（5）学会用作图法处理数据。

【实验原理】电表的扩程和校准假定我们仅有一个测量量程很小的电表或表头，而我们要测的电流或电压大于我们拥有电表的量程，最简单可行的方法是在我们所拥有电表的基础上加以扩程，把它改装成所需量程的电流表或电压表。

下面分别简述电流表和电压表扩大量程的方法。

1）电流表扩大量程的方法电流表扩大量程的方法如图3.4.7所示，使超过量程的电流部分从分流电阻Rp流过即可。

并联不同电阻值Rp，即得到不同量程的扩程电流表。

分流电阻Rp的计算：该被扩程电流表满度电流为Ir，内阻为Rg，需要扩大到量程I，I/Ig＝n，n为扩大的倍数，由IgRg?(I?Ig)Rp 可得Rp?Rgn?1图3.4.7（3.4.9）上式表明，如果知道了被扩程电流表或表头的内阻和所需扩大的倍数，即可求得分流电阻的阻值Rp，并完成电流表的扩程。

2）电压表扩大量程的方法Rs如图3.4.8所示，电压表扩大量程的方法是在被扩程IgmV表（或表头）前串联一分压电阻Rs，使超过扩程表量程的那部分电压压降在分压电阻Rs上。

串联不同阻值的VsVgRs，可以得到不同量程的扩程电压表，Rs为分压电阻。

图3.4.8分压电阻Rs的计算：该被扩程表满量程电流为Ig，内阻为Rg，若需改装成量程为V的电压表，则Ig(Rg?Rs)?V（3.4.10）Rs?V?RgIg（3.4.11）可见，欲将量程Vg?IgRg的电压表扩大成量程为V的电压表，只需给被扩程表串联阻值?V?为??Rg?的分压电阻即可。

?Ig在电表的扩程过程中，被扩程表的满程电流Ig和内阻Rg的准确度直接影响扩程表的准确度，对这两个参量（Ig、Rg）的测量必须准确度很高。

大学物理实验教案-电表的改装与校准电表的改装与校准大学物理实验教案实验名称：电表的改装与校准实验目的：1、掌握测定微安表（表头）量程和内阻方法2、熟悉电流表、电压表的构造原理，学会改装电流表、电压表的基本方法。

3、掌握校准电流表、电压表的基本方法。

4、将50μA的表头改装成5mA、50mA、5V和30V电流电压两用表。

实验仪器：表头电流表直流稳压电源电压表电阻箱实验原理：1、表头的主要参数(量程和内阻)的测定测量内阻Rg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RW值使表头满偏，记下此时标准电流表的读数Ia；不改变电压E和RW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Ia，此时电阻箱的阻值即为被测电流计的内阻Rg。

W图12、毫安表改装成电流表微安表并联分流电阻Rp，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Ig。

并第一文库网联分流电阻大小R IgRpgI Ig（1）图2电流表改装3、毫安表改装成电压表微安表串联分压电阻Rs，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IgRg。

串联分压电阻大小RsU UgIgURgIg（2）图3电压表改装4、电表标称误差和校正使被校电表与标准电表同时测量一定的电流（电压），看其指示值与相应的标准值相符的程度。

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，即得该电表的标称误差。

最大绝对误差标定误差 100%量程图5图4RR图6实验内容1、表头的主要参数(Rg,Ig)的测定。

将电源电压E调低，RW调至最大，按图１连线，调节E和RW （RW值适当调小）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Ig，然后断开接在表头上的连线，转接到电阻箱R13上，调节R13使得标准电流表的读数仍为刚才记录电流值Ig，此时电阻箱R13等于表头的内阻Rg。

实验时间：年月日，第批签到序号：【进入实验室后填写】**大学A类【实验二】电表改装（307实验室）学院班级学号姓名实验前必须完成【实验预习部分】携带学生证提前10分钟进实验室【实验目的】【实验仪器】(名称、规格或型号)【实验原理】（文字叙述、主要公式、原理图）【实验内容和步骤】实验预习部分【1】使用电表时的注意事项（见实验教材第94页）1、根据待测量不同而选用不同种类的电表。

2、量程选择：根据，选择合适的量程。

量程太小，过大的电流、电压会使。

量程太大，指针偏转大小，降低了测量的。

所以，在使用时应事先估计待测量的大小，选用比待测量稍大一点的量程。

如果事先无法估计待测量大小，则应选用的量程来试测，得知其数值后，再改用合适的量程。

3、电流方向：磁电式直流电表，由于磁场方向固定，所以指针偏转方向与所通过的电流方向有关。

因此，一定要注意电表接线柱上的“+”、“-”标记，“+”表示电流由此，“-”表示电流由此。

切勿接错，以免撞坏指针。

4、电表的连接：电流表是用来测量电流的，用时需在电路中，电压表是用来测量电压的，用时与被测电压两端。

尤其是电流表，由于其内阻很小，切勿接错。

5、正确读数：电压表在使用前先要通过调节使指针指零。

在测量读数时，为了减少视差，眼睛要从指针看指针所正对的刻度来读数，精密的电表刻度尺旁附有镜面，当指针和它在镜中象重合时所正对的刻度才是准确读数。

【2】电表不确定度与电表等级的关系：仪器的不确定度= ×%※电学实验中发生事故或非常情况，应立即切断电源，并报告教师检查处理。

数据记录与处理【一】改装微安表为电流表【二】改装微安表为电阻表思考题：校准电流表时，如果发现改装表的读数相对于标准表的读数都偏低，试问改装表分流电阻如何调节?实验成绩批阅教师签字日期。

大学物理实验报告-改装电表实验名称：改装电表实验目的：了解电表的工作原理，掌握电表的改装方法以及用电表测量电路的电参数。

实验器材：电表、电源、可调电阻、电容、电感、直流电压表实验原理：电表是电量表的一种，又称电度表或电量计。

在电流指示和电量计量中有着广泛的应用，其主要作用是用来测电路中的电流和电量。

电表的基本工作原理是根据感应法测量电流或电压，其基本部件有感应元件、测量元件和指示元件。

感应元件包括感应电机和感应线圈，它们是通过感应原理来完成电量的测量，通常选用霍尔元件和电容元件来代替传统的感应元件。

测量元件包括磁场矩阵、电流互感器、电压变压器等，这些元件是根据具体的测量需要来进行选用的，其中电流互感器和电压变压器应用范围很广。

指示元件包括液晶显示器、数码管、珠子板等。

液晶显示器是当今最为常见的指示元件，具有体积小、功耗低等优点。

改装电表是利用电表的测量原理，更改电表的接线方式或改变电表的部件，来满足不同的测量需求。

常见的改装电表包括改变电表的量程，改变电表的测量范围和改变电表的灵敏度等。

实验步骤：1.将电表与电源连接，并调整电源的输出电压值。

2.将可调电阻、电容、电感与电路组成不同的电路，然后用电表测量其电参数，比较其测量结果。

3.进行电表的改装，例如更改电表的灵敏度，更改电表的量程等，然后对改装后的电表进行电参数测量。

4.在测量过程中，应根据实验需求来选择合适的电表和电路。

实验结果：完成电表的改装，可以根据实验需要来选择合适的电路和电表，可以更准确地进行电路的电参数测量。

实验结论：改装电表是一项重要的电检测技术，在电路测量和测试中有着广泛的应用。

本实验通过将电表和电性元件相结合，并对电路进行多次改装，可以更好地了解电表的工作原理，掌握电表的改装方法。

然而，在实验过程中也暴露出了一些问题，如对电路的氧化、松动等方面要特别注意，以免影响电路测量精度。

电表的改装与校正实验报告数据篇一：电表的改装与校正实验报告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Ig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RS。

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Ig，内阻为Rg，改装后的量程为I，由图1，根据欧姆定律可得，（I - Ig）RS= IgRg RS=设n = I /Ig, 则RS=Rgn?1IgRgI?Ig(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RS= Rgn?1。

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IgRg，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RH，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IgRg。

设微安表的量程为Ig，内阻为Rg，欲改装电压表的量程为U，由图2，根据欧姆定律可得，Ig(Rg+ RH)=U RH =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U? Rg（2）Ig校电流表（或电压表）的示值I（或U）和标准表的示值和IS（或US）。

电表的改装与校准实验报告一、实验目的1、掌握将微安表头改装成电流表和电压表的原理和方法。

2、学会校准改装后的电表，并计算改装电表的准确度和灵敏度。

3、了解电表内阻对测量结果的影响，学会测量电表内阻。

二、实验原理1、微安表头的内阻＄R_g$ 、满偏电流＄I_g$ 是表头的两个重要参数。

当表头通过满偏电流时，表头两端的电压称为满偏电压＄U_g ＝ I_g R_g$ 。

2、改装成大量程电流表要将微安表头改装成量程为＄I$ 的电流表，需要并联一个分流电阻＄R_s$ 。

根据并联电路的特点，有＄I_g R_g ＝（I I_g)R_s$ ，解得＄R_s ＝＼frac{I_g R_g}｛I I_g}＄。

3、改装成大量程电压表要将微安表头改装成量程为＄U$ 的电压表，需要串联一个分压电阻＄R_H$ 。

根据串联电路的特点，有＄U ＝ I_g （R_g ＋ R_H)＄，解得＄R_H ＝＼frac{U}｛I_g} R_g$ 。

三、实验仪器微安表头、电阻箱、滑动变阻器、直流电源、标准电流表、标准电压表、开关、导线若干。

四、实验步骤1、测量微安表头的内阻＄R_g$（1）按图 1 连接电路，将电阻箱＄R$ 调到较大值，滑动变阻器＄R_w$ 调到最大值。

（2）闭合开关＄K$ ，调节滑动变阻器＄R_w$ ，使表头指针接近满偏。

（3）逐步减小电阻箱＄R$ 的阻值，直到表头指针正好满偏，此时电阻箱的阻值即为表头内阻＄R_g$ 。

2、将微安表头改装成电流表（1）根据要改装的电流表量程＄I$ 和表头内阻＄R_g$ ，计算出分流电阻＄R_s$ 的阻值。

（2）按图 2 连接电路，将计算好的分流电阻＄R_s$ 与表头并联。

3、校准改装后的电流表（1）按图 3 连接电路，将标准电流表与改装后的电流表串联，滑动变阻器＄R_w$ 调到最大值。

（2）闭合开关＄K$ ，调节滑动变阻器＄R_w$ ，使电路中的电流从 0 逐渐增大，记录标准电流表和改装电流表的读数。

大学物理实验报告电表改装大学物理实验报告：电表改装引言大学物理实验是培养学生科学素养和实践能力的重要环节，其中电学实验是学生们接触到的重要内容之一。

在电学实验中，电表是常用的测量工具，它用于测量电流、电压和电阻等参数。

然而，在实际的实验操作中，我们常常会遇到一些问题，例如电表的量程不够、读数不准确等。

为了解决这些问题，我们进行了电表改装实验。

实验目的本次实验的目的是通过对电表的改装，提高其测量精度和适用范围，使其更符合实验需求。

实验原理我们知道，电表是通过电流在电磁场中的作用力来测量电流的，而电流表的灵敏度则是通过电流表的线圈匝数和磁场强度来确定的。

因此，我们可以通过改变电流表的线圈匝数或者增加磁场强度来提高电流表的灵敏度。

实验步骤1. 改变电流表线圈匝数首先，我们需要打开电表的外壳，将电流表的线圈匝数增加一倍。

具体操作是将电流表的线圈绕组绕两圈，这样可以使电流表的灵敏度提高一倍。

然后，我们将电表的外壳重新装好，确保电流表的线圈绕组不会松动。

2. 增加磁场强度为了增加电流表的灵敏度，我们可以通过增加磁场强度来实现。

首先，我们需要找到电流表的磁场强度调节螺钉，这通常位于电流表的背面。

然后，我们可以通过旋转调节螺钉来改变磁场强度。

调节时，需要注意不要旋转过度，以免损坏电流表。

实验结果经过改装后，我们对电流表进行了测试。

首先，我们使用标准电流源产生了一系列不同大小的电流，然后使用改装后的电流表进行测量。

与改装前相比，改装后的电流表在测量过程中更为灵敏，读数更加准确。

此外，改装后的电流表的量程也得到了扩大，适用范围更广。

实验讨论通过本次实验，我们成功地改装了电流表，提高了其测量精度和适用范围。

然而，需要注意的是，在进行电表改装时，我们必须小心操作，以免损坏电表或者导致测量结果的不准确。

此外，改装后的电表仍然需要进行定期校准，以确保其准确性和可靠性。

结论电表改装实验的结果表明，通过改变电流表的线圈匝数和增加磁场强度，我们可以提高电流表的灵敏度和适用范围。

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 I2、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 gI 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。