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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：
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一、实验目的： 1.了解电表改装、校准的原理和方法。 2.学会工程技术应用中理论值与实际值的联系。 3.学会标定电表等级。 4.学习电学实验的基本要点： （1）开机前电压输出调小，限流电阻调大。 （2）如何理解实验连线图，快速漂亮的连好线路。 （3）如何将电流或电压快速调整到你想要的值。 二、实验原理： 1、将量程为Ig =1mA，内阻为Rg的电流表的量程扩大为I＝10mA的电流表 （1）改装表头 由于原表头最大只能允许Ig=1mA的电流通过，改装后最大要测电流I=10mA，就需要并联一个分流电阻Rs，如下图所示，虚线内部分代表改装好的新表头。原表头和分流电阻Rs是并联关系，故有IgRg=(I-Ig)Rs，所以分流电阻计算方法如下 Rs?IgRg （6-1） ?I?Ig?将各参数代入式（6-1）可得分流电阻的值为 Rs?IgRg11?Rg?Rg ?I?Ig?10-19由此可知，必须先测量表头内阻Rg。Rg的测量可以采用半偏法或伏安法等方法。 按式（6-1）计算出的阻值叫做分流电阻的理论值。因Rg的测量会有误差，所以分流电阻也有误差，也就是说改装表指针指向满刻度时，可能电流并不是10.00mA，这就是需要进一步校准量程（校准分流电阻）。 （2）校对量程（校对分流电阻） 将改装的电流表和测量精度较高的标准电流表串联，并接入如下图所示电路，将分流电阻Rs调节到计算好的理论值，调节电源或限流电阻Rs的大小，使校准表显示10.00mA，同时改装表应指向满刻度，如果改装表不是指向满刻度，则调整分流电阻的值，直到改装表和标准表都显示10.00mA为止，记下实际分流电阻的值，这个值叫分流电阻的实际值。至此，表头才算改装完成。 （3）校准改装表的等级 表头改装好后，还需要给改装表评定等级。评定方法如下： 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。找出校准电流表和改装电流表的读数差?I?I标准-I改装的最大值?Imax，按式（6-2）计算准确度等级，即 E??Imax?100 （6-2） 量程电表分七个准确度等级：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0，如果E介于其间取其大，..
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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 Rm?U?Rg （6-3） Ig（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?Umax，按式（6-4）计算等级，即 T??Umax?100 （6-4） 量程根据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”。 ..
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3、将量程为Ig =1mA，内阻为Rg的电流表改装成1500?的串联分压式欧姆表 （1）改装表头 下图中虚线内部分就是改装好的欧姆表头。取U=1.5V，将Rx短路，调节Rw，使毫安表正好指向1mA，这时Rw+R3+Rx=1500?，当Rx =1500?时，毫安表读数为0.5mA，这一电阻被称为“中值电阻”，即R中= Rw + R3 + R x =1500?，“中值电阻”实际上就是欧姆表的表头内阻。 （2）标定刻度 在下图中，当电压U=1.5V保持不变时，Rx和电流是一一对应关系，但某一电流代表多大电阻，这就需要标定刻度。 （3）做刻度曲线 由于电阻Rx和电流I不是线性关系，需要以Rx为横轴，电流I为纵轴，作出刻度曲线。 三、实验仪器： 改装电表集成箱（电流表头，标准电流表，标准电压表，电阻箱，电源，单刀双掷开关，导线等。 四、实验内容和步骤：. 1、半偏法测量原电流表的表头内阻Rg （1）Rg连在电路里可以，不连也可以。 （2）调节R1，Rw, 电源电压，当标准表的读数为1mA且待改装表读数为0.5mA时，则Rg=R1 （3）读数的时候，应垂直往下看 2、将量程为Ig =1mA的电流表扩大为量程为I＝10mA的电流表 ..
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（1）记录原电流表量程和改装后量程。 （2）计算理论分流电阻Rs并做记录。 （3）校准量程，记录实际分流电阻Rs’。 （4）校准整刻度，给改装电流表定级。要求分“下行”和“上行”对整刻度进行校准，并做记录，然后求平均。“下行”是指读数由大变小，“上行”是指读数由小变大。根据所测数据确定改装电流表的准确度等级。 （5）根据所测数据作出校准曲线。 3、将量程为Ig =1mA的电流表改装为量程为V＝10V的电压表 （1）记录原电流表量程和改装后量程。 （2）计算理论分压电阻值Rm并做记录。 （3）校准量程，记录实际分压电阻Rm’。 （4）校准整刻度，给改装电压表定级。要求分“下行”和“上行”对整刻度进行校准，并做记录，然后求平均。根据所测数据确定改装电压表的准确度等级。 （5）根据所测数据作出校准曲线。 4、将量程为1mA的电流表改装成中值电阻为R3+RW+Rg =1500Ω的欧姆表 调节中值电阻:调节到V =1.5V,表头满偏。R3+Rw+Rg=1500Ω （1）记录原电流表量程、改装欧姆表的中值电阻和工作电压。 （2）给欧姆表标定刻度。 （3）以Rx为横轴，电流I为纵轴作出刻度曲线。 ..