电表改装33

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）。

①将电阻箱R的电阻调到0；
②闭合S调节R0，使电流表G达到满偏电流I0；
③保持R0不变，调节R使电流表G示数为I0/2；
④由上可得RG=R
R G
注意：当RG》R0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。
R0 S
a
25
方法二：如图所示测量电流表A的内 阻
①断开S2，闭合S1，调节R0，使A表满偏为I0;
③0.40 2.4
a
35
练习：1.现有器材：电压表（量程3V，内阻约几千欧）， 电压表（量程15V，内阻约几十千欧），定值电阻 （3.0kW），滑动变阻器R（0～1750W），直流电 源（约6V，内阻不计），开关、导线若干，要求利 用这些器材测量电压表的电阻值． （1）在方框中画出实验电路图 （2）用已知量和直接测得量表示的电压表内阻的 表达
误差分析：
V
A R待
R 测 ＝ U IA VR XR AR 真 ＝ U VI A U A
产生误差的原因：电流表A分压。
适用于测大阻值电阻，即Rx远大于RA时。
a
12
（4）内、外接法的选用原则
①计算临界电阻：R0 RARV
若Rx>R0，待测电阻为大电阻，用内接法 若Rx<R0，待测电阻为小电阻，用外接法 即大电阻，内接法；小电阻，外接法。
（如 得2果 A）2已的如知内右A阻图1的R所2内=示I1阻，RR1当/I12，两. 则电可表测 的 一 内满 电 阻偏 阻R2UR=IA11，2（》同RU1样A+1R则时0)可，/I2测A. 1得串R联2的
A1
A2 R0
A1
a
16
例2.用以下器材测量一待测电阻的阻值，器材 如下：电流表A1（量程250mA，内阻r1=5Ω);

电表改装原理
电表改装是指对电表进行技术改造，以实现电能计量和监测的目的。

电表改装
的原理主要包括改装目的、改装方法和改装技术三个方面。

首先，电表改装的目的是为了提高电能计量和监测的准确性和可靠性。

在实际
使用中，一些老旧的电表可能存在计量不准确、数据传输不稳定等问题，为了解决这些问题，需要对电表进行改装。

改装后的电表可以提高计量的准确性，确保用户用电数据的真实性，同时也可以实现远程监测和数据传输，提高用电管理的效率。

其次，电表改装的方法主要包括硬件改装和软件改装两种。

硬件改装是指对电
表的物理结构进行改造，包括更换计量芯片、增加通讯模块、优化电路设计等。

软件改装是指对电表的程序进行优化和升级，包括改变计量算法、增加数据处理功能、优化数据传输协议等。

通过硬件和软件改装，可以实现电表的功能升级和性能优化，满足不同用户的需求。

最后，电表改装的技术包括计量技术、通讯技术和数据处理技术。

在电表改装
过程中，需要运用先进的计量技术，确保电能计量的准确性和稳定性；同时，需要应用可靠的通讯技术，实现电表数据的远程传输和监测；此外，还需要运用高效的数据处理技术，对电表数据进行分析和处理，为用户提供准确的用电信息。

综上所述，电表改装的原理是基于提高电能计量和监测的准确性和可靠性，通
过硬件和软件改装，运用先进的计量、通讯和数据处理技术，实现电表功能的升级和性能的优化。

电表改装可以有效解决电表计量不准确、数据传输不稳定等问题，提高用电管理的效率，为用户提供更加可靠的用电信息。

2020年高三电学实验复习—电表的改装（复习题库）一、单选题1、有一内阻为50Ω，满偏电流为10mA的电流计，现要将其改装成量程为0-3V的电压表。

下列做法正确的是A．并联一个阻值为250Ω的定值电阻B．串联一个阻值为250Ω的定值电阻C．并联一个阻值为300Ω的定值电阻D．串联一个阻值为300Ω的定值电阻【答案】B2、电流表的内阻是R g＝200Ω，满刻度电流值是I g＝500μA，现欲把这电流表改装成量程为2.0V的电压表，正确的方法是A．应串联一个0.05Ω的电阻B．应并联一个0.05Ω的电阻C．应串联一个3800Ω的电阻D．应并联一个3800Ω的电阻【答案】C3、把一个内阻为5Ω，量程为0.03A的灵敏电流计改造为量程为3V电压表，灵敏电流计的表盘均匀划分为30小格。

下列说法正确的是A．给表头串联一个100Ω的电阻，且该电压表的最小分度为0.1VB．给表头串联一个95Ω的电阻，且该电压表的最小分度为0.1VC．给表头串联一个100Ω的电阻，且该电压表的最小分度为0.01VD．给表头串联一个95Ω的电阻，且该电压表的最小分度为0.01V【答案】B4、一个电流表的满偏电流I g =1 mA，内阻为200 Ω。

要把它改装成一个量程为10 V的电压表，下列说法中正确的是A．应在电流表旁串联一个9800 Ω的电阻B．应在电流表上并联一个10000 Ω的电阻C．改装之后的电压表内阻为9800 ΩD．改装之后的电压表内阻小于200 Ω【答案】A5、有一个电流表G，内阻R g＝30Ω，满偏电流I g＝1mA。

要把它改装为量程0~0.6A的电流表，则A．需要串联略大于0.05Ω的电阻B．需要并联略小于0.05Ω的电阻C．改装之后的电流表内阻为30.05ΩD．改装之后的电流表内阻为30Ω【答案】B6、有一电压表，它的内阻100Ω，量程0.2V，现要改装成量程为10A的电流表，电压表上应A．并联0.002Ω的电阻B．并联0.02Ω的电阻C．并联50Ω的电阻D．串联4 900Ω的电阻【答案】B7、有一毫伏表，它的内阻是100Ω，量程为0.2V，现要将它改装成量程为10A的电流表，则毫伏表应A．并联一个0.02Ω的电阻B．并联一个0.8Ω的电阻C．串联一个50Ω的电阻D．串联一个4900Ω的电阻【答案】A8、一电流表G（表头）的内阻为R g，满偏电流为I g，现欲把它改装成量程为1200I g的电流表，下列方法和判断正确的是（）A．应串联一个比R g小得多的电阻，改装后电流表的内阻比R g小得多B．应串联一个比R g大得多的电阻，改装后电流表的内阻比R g大得多C．应并联一个比R g小得多的电阻，改装后电流表的内阻比R g小得多D．应并联一个比R g大得多的电阻，改装后电流表的内阻比R g大得多【答案】C9、如下图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的，已知灵敏电流表的满偏电流I g=2mA，内电阻R g=300Ω，则下列说法正确的是A．甲表是电流表，R增大时量程增大B．乙表是电压表，R增大时量程减小C．在甲图中，若改装成的电流表的量程为0.6A，则R=0.5ΩD．在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V，则R=1200Ω【答案】D10、如图所示甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成的电表，关于这两个电表的下列说法正确的是A．甲表是电流表，R增大时量程增大B．甲表是电流表，R增大时量程减小C．乙表是电流表，R增大时量程减小D．乙表是电流表，R增大时量程增大【答案】B11、两个量程的电压表的电路图如图所示，当使用a、b两个接线柱时，量程为0～3V，当使用a、c两个接线柱时，量程为0～15V。