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= IgRgRS=gggIIRI-设n = I /Ig, 则RS =1-nRg(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 = -gI UR 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）。
电表改装后，如何校准电表？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RS，使量程与标准表指示数一致。
校准刻度时，要同时记下待校表和标准表的读数，分别记为Ix和IS （或Ux和US）。
从而得到该刻度的修正值△I =IS -Ix（或△U = US-Ux）。
将改装表的同一量程的各个刻度都校准一遍，可绘出△I - Ix （或△U - Ux）的折线图，即校准曲线，如图4所示。
7．扩大微安表的量程时，分流电阻RP的大小对改装电流表的量程有何影响？分流电阻RP 越小，改装的电流表量程I越大。
因为Ug= IgRg=IPRP，RP越小，则IP越大，量程 I越大。
8．在校准电流表时，若发现改装表的读数均相对于标准表的读数都偏高，应如何调节分流电阻RP？这种情况是由于改装表的量程不够大而所引起的，所以，改装表的分流电阻RP应调小。
•学会测定微安表（表头）的量程和内阻；•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。
•校准电流表、电压表的基本方法。
重点与难点•重点：测定微安表内阻；改装电流表、电压表的基本方法。
•难点：校准电流表、电压表的基本方法。
实验内容•测定微安表的量程和内阻；•改装和校准电流表；•改装和校准电压表；•根据上述测量内容绘制数据表；作△I - Ix校准曲线和△U - Ux校准曲线。
•初步定出改装电流表、电压表的等级。
教学方法•采用讨论式、提案式教学方法教学过程设计一．讨论1．微安表（表头）有什么主要参数？表头的主要参数：量程和内阻。
量程是指针偏转满刻度时可测的最大电流值Ig，也称表头的满偏电流。
表头的内阻Rg是偏转线圈的直流电阻。
电表的内阻是电表两端的电阻。
2．如何测量微安表（表头）的量程和内阻？测定表头内阻有许多方法，本实验使用代替法表头的内阻和量程。
按图1所示接线。
实 验 报 告实验名称 电表的改装与校准 实验时间 2009年 月 日 第 周 第 次学院 班 级学 号姓 名 指导教师实验报告成绩【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12、 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 ggg pR 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 gggs R I UI 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 xEI R R R R =+++对于给定的表头和线路，g R 、W R 、3R 都是常量，由此可见，当电源端电压E 保持不变时，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0x R =时，适当调节W R 的值可使表头指针满偏，此时3g g W EI I R R R ==++；当3x g W R R R R =++时，312g g W x E I I R R R R ==+++，这时指针在表被改装电流计+ –mA°° + –mA° °°12 E° 图2电流表图3电压表头的中间位置，对应的阻值称为中值电阻，显然3g W R R R R =++中。
四量程两用表的改装与校正引言：电表的改装与校准是理工科大学物理实验中常见的基础性实验,在培养学生动手能力、理解量程扩展思想及掌握仪表校准的一般方法等方面有重要意义。
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1.四量程两用表的改装 1.1.1 微安表扩程基本原理用于改装的微安表习惯上称为“表头”，它有两个主要参数，即量程和内阻，使表针偏转到满刻度所需要的电流I g 称表头的（电流）量程，I g 越小，表头的灵敏度就越高。
表头内线圈的电阻R g 称为表头的内阻。
表头的内阻R g 一般很小，欲用该表头测量超过其量程的电流，就必须扩大它的量程。
扩大量程的方法是在表头上并联一个分流电阻R s （如图1所示）。
使超量程部分的电流从分流电阻R s 上流过，而表头仍保持原来允许流过的最大电流I g 。
图中虚线框内由表头和R s 组成的整体就是改装后的电流表。
设表头改装后的量程为I ，根据欧姆定律得：gg s g R I R I I =-)(gg g s I I R I R -=若： gnI I = 则：1-=n R R gs 当表头的参量I g 和R g 确定后，根据所要扩大量程的倍数n ，就可以计算出需要并联的分流电阻R s ，实现电流表的扩程。
如欲将微安表的量程扩大n 倍，只需在表头上并联一个电阻值为1-n R g的分流电阻R s 即可。
图3 四量程电流表实物图1.1.2 四量程电流表的改装（电路图如图2所示，实物图如图3所示） (1)量程一：改装成量程为5mA 电流表表头的量程为50μA ，内阻为 5.15KΩ，扩成倍数为100倍，根据公式1-=n R R gs ，可得并联电阻R1≈52.02Ω。
