实验40电表的改装与校正学习资料
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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)。
电表的改装与校准电流计表头一般只能测量很小的电流和电压,若要用它来测量较大的电流和电压,就必须对其进行改装来扩大其量程。
改装成电阻表或者交流电表等,都是由表头加一些元件组合而成的。
各种多量程表(包括多用途的万用表)就是用这种办法制作的。
[实验目的]1.掌握扩大电表量程的原理和方法。
2.学会用实验方法测定电流计表头的内阻。
3.学会对改装表进行校正和测绘校正曲线,并能理解电表准确度等级的含义。
[实验仪器]微安表头,电阻箱,滑线变阻器,稳压电源(或电池),标准电压表,标准电流表等。
[实验原理]电流计表头,也叫微安表,它的工作原理在前面《电磁学实验》中已讲过,请参看《磁电式电表原理》一段的讲述。
它有两个重要的参数,一个是量程I g ,一般为几十微安到几百微安,是指针偏满度的最大测量电流值;另一个是内阻R g ,它是U 形磁铁的极掌的圆洞形磁场中可转动线圈的电阻阻值,该阻值大小一般为几百欧到几千欧,该线圈的转轴上装有表针,可指示转角大小。
所以μA 表只能测很小的电流和电压,要想测较大的电流、电压、电阻或者其它量,就必须加一些元件进行改装、校准和刻度,而变成一个新量程和新功能的电表。
为了说明它的精确度,还要进行测量和计算,按国家颁布布的七个等级标准确认新改装表的等级。
1.电流表的扩大量程如欲用μA 表测量超过其量程的电流表,就必须扩大其量程。
扩大量程的方法是在电表两端并联一个分流电阻R s ,如图7-1所示,图中虚线框内的μA 表和R s 组成了一个新的电流表,设新表量程为I ,则当流入电流为I 时,由于流入原μA 表的最大电流只能为I g ,所以I -Ig 的电流必须从分流电阻Rs 上流过。
由欧姆定律知I g R g = (I -Ig)R s式中,Rg 是μA 表的内阻,分流电阻g g g s R I I I R -=,令n I I g =称为量程的扩大倍数,则分流电阻为g s R n R 11-= (7—1) 当确定μA 表的参量I g 和R g 后,根据所要扩大量程的倍数n ,就可算出需要并联的分流电阻R s ,实现电表的扩程。