大学物理实验报告 电表的改装
实验报告
电表的改装
一般电流计（表头）只允许通过微安级（低等级的也有毫安级的）电表，只能测量较小的电流或电压。而实际测量的电流和电压都较大，要将表头改装，扩大其量程，常使用的各种电表都是工厂设计、改装完成的。有些电表为了测量交流电压或电流，在表内配上了整流元件。
关键词：电流计；表头；电流；电压
一、实验目的
1．掌握扩大电表量程的原理和方法；
2．了解欧姆表的改装和定标。
二、实验原理
1．表头的两个参数I
g 和R
g
的测定
要将表头改装成电表，必须知道表头的两个参数——使表头偏转到满刻度的电流I
g
和表
头内阻R
g
。这两个参数在表头出厂时都会给出。下面介绍实验测定这两个参数的方法，测量原理和线路如图9-1-1所示。
图9-1-1 表头I g，R g测定电路图
（1）I
g
的测定
首先置滑线变阻器滑动触点C于输出电压最小处（A端），将开关S
2
合于“1”处时，表头G与微安表串联（图9-1-1中微安表比待测表头有较高准确度的“标准表”，若改用mA 级表头，则“标准表”相应地改为较高级别的mA表）。
接通开关S
1
，移动滑动触点C，逐渐增大输出电压，使表头G指针偏转到满刻度，此时
微安表上读出的电流值即为I
g
，记下这个值。
（2）R
g
的测定
保持上述电路状态不变（即不改变电源电压和C点的位置），使可变电阻R（采用电阻箱）
为较大值，将开关S
2拨于“2”处，连续减小R的值，使微安表重新指到I
g
处，此时R的值
即为R
g
，这种方法称为替代法。
I
g 和R
g
是表头的两个重要参数。在选择表头时，这两个参数值越小越好。
2.电流表量程的扩大
表头不能测量较大电流，如图9-1-2所示，若并上一个低值电阻R s ，则可以扩大其量程。 由图9-1-2，并联电阻R s 的值通过计算可以得到
（I-I g ）R s =I g R g （9-1-1） 所以
R s =
（9-1-2）
若令n=
，则
R s =
（9-1-3） 式中，I 为扩充后的量程，n 为量程的扩大倍数。
从式（9-1-2）可以算出并联电阻R s 的值。若R s 分成适当数值的多个电阻串联而成，如图9-1-3，在相应点引出抽头，则可得到多量程电流表。
图9-1-2 并联分流电阻改成电流表 图9-1-3 两个量限的电流表测量电路
3.改装成电压表
表头所能测量的电压很小，若要用它测量较大的电压，可串联一高阻值分压电阻R H ,由图9-1-4可知，该电表的总内阻
R H +R g =
（9-1-4）
所以
R H =
-R g （9-1-5）
式中，U 为改装后电表的量程；R H 为分压电阻。在计算R H 值时，通常还采用另一种方法：先计算将表头改装成1V 的电压表所需要的总内阻[见式（9-1-4）]，它等于
（称为每伏欧姆
数，这是电压表的一个很重要的概念），然后根据改装表的量程，将量程乘上
，再减去表内
阻R g ，即可确定分压电阻R H 的值。多量程的电压表如图9-1-5所示，R H 值可分别计算。
图9-1-4 串联附加电阻改成电压表
图9-1-5 两个量限的电压表测量电路 4.改装成欧姆表
用来测量电阻值的电表称为欧姆表，其电路如图9-1-6所示。其中U 为电池端电压，表头、电阻、电池在表内相串联，R x 为待测电阻，a ，b 为两表笔的引出端。测量首先要将表头
调零，即将a,b 短路（相当于R
x =0），调节R 0使表指针指到满刻度，这时电路中的电流即为I g 。由欧姆定律得
I g =
=
(9-1-6)
a,b 端接入电阻R x 电路中电流将减少，为 I=
(9-1-7)
图9-1-6 欧姆表测量电阻的原理电路
如果电压U 保持不变，待测电阻R x 和电流I 形成对应关系。若按已知电阻值刻出表头标度尺，如图9-1-7所示，则可测量电阻。从式（9-1-6）和图9-1-7可以看出，R x 越大，电流I 越小。
图9-1-7 欧姆表的标尺图例
若在Rx为无穷大（相当于开路）时，I=0，表头指针在电流零位。所以欧姆表的标尺为反向刻度，并且不是均匀的，R
x
越大，刻度间距越小。
在实际使用中，干电池的端电压U会不断下降，为使在电池可用时欧姆表能调至满刻度，r应是可变的。同时为保证r≠0，以免使电池与表头直接相通而烧坏表头，r采用一固定电
阻R
i 和一可调电阻R
串联，下面介绍R
i
和R
的确定方法。
设新电池电压为U
max
，不能使用时为U
max
，根据（9-1-6）可得
r
max
= (9-1-8)
r
min
= (9-1-9)
因此，r应在r
man～
r
min
变化。因为r=R
i
+R
,取固定电阻R
i
=r
min
则
R
= (9-1-10)
在万用表中，R
是用电位器作可调电阻连接使用的。
三、实验仪器
1.用于改装的表头；
2.标准的微安电流表；
3.微安电流表G；
4.电压表；
5.电阻箱；
6.滑线变阻器；
7.直流稳压电源等。
四、实验内容与步骤
1．电流表的改装和校正
（1）按图9-1-1分别测出I
g 和R
g
（或由实验室给定）的值，根据电流表扩充后的量程J
（有实验室给定），用式（9-1-1）算出并选好R
x
的值。
（2）用电阻箱作R
x
，与表头组成扩充后的电流表，按图9-1-8接好线路。
图9-1-8 校正电流表的电路
（3）使滑线变阻器滑动端处于电压输出最小处，接通电源，调节滑动变阻器使标准表指示为扩充后的量程I 处，这时改装表也应指在满刻度处，但一般情况下不会完全符合。因此，必须适当调节R s 的阻值（注意这是标准表的数值可能会变化；调节R s 时应断电操作，以免损坏表头），并适当移动滑线变阻器，反复调节使标准表至在I 处时改装表同时满刻度为止。 （4）校正改装的电流表；记下此时R s 的数值 R s ，调节滑线变阻器R ，使改装表数值从满刻度逐渐减至零，记下相应的标准表的读数，填入自拟的表格中。
（5）实验完毕后，断开电源，拆去线路。 2．电压表的改装和校正
（1）按图9-1-9接好线路，R H 用电阻箱代替，根据改装电压表的量程U （实验室给定）由式（9-1-5）算出并选好R H 的值。
（2）置滑线变阻器滑动端于电压输出最小处，合上电源，调节滑线变阻器使标准表电压达到U 处，这时，改装表也应指在U 处，但不会正好符合。反复调节R H 的值R s1。
图9-1-9 校正电压表的电路
（3）使改装表从满偏逐渐减少到零，同时记下标准表相应的数值，填入自拟的表格中。 （4）实验完毕后，断开电源，拆去线路。 3.欧姆表的改装和标定表面刻度
（1）根据I g ,R y 以及式（9-1-8）、式（9-1-9）和式（9-1-10）分别算出 , 及R 0
的值，取R i = 。
（2）选取固定电阻R i 和可变电阻（可变电位器或滑线变阻器代）按图9-1-6接好线路。 （3）将a ，b 两点短路，调节R 0使表针满刻度。
（4）以电阻箱为R x 接于a ，b 两端，取出一组特定的数（有实验给出）R xi ,分别测出相应的表针偏转格d i ，记入自拟的表格中。
（5）实验完毕后，拆去线路，使仪器恢复到实验前状态。
五、数据处理与分析
1．记下表头参数值：I g =94.7μA ； R g = 1160Ω ； 2．电流表扩大量程：I = 10mA ；R s = 10.6Ω ；
改装成电压表：U = 5V ；R H = 51600Ω ；
实际电阻值；R s1=20Ω；R H1= 48700Ω。
3．以改装表的数值I （或U ）改为横坐标，以校正值 =I 标-I 改。（或 =U 标-U 改）为纵坐标（保留 ， 的正负号），在坐标纸上分别作出校正曲线，校正曲线应为各点连成的折线。
4.根据电阻R xi 的数值和表针偏转格数d i ，在坐标纸上以90°角的扇形弧线上标出欧姆表的刻度，如图9-1-7所示。
六、实验结论与误差分析
1． （1）连接个仪器的导线接触不良会引起实验的误差；
（2）被校准的的实验仪器摩擦产生的误差；
2.5 I
（3）实验室调节指针不到位造成的误差。
2．（1）由于表头本身存着系统误差，分流电阻、分压电阻也具有误差，经改装后的电表也必然存在误差(由上述因素的传递和累积引起的误差)。
（2）毫安表改装后，需要对满量程进行调节，即改变R1，R2使满量程时改装表与标准表读数一致。一般R1，R2的实验值与理论计算值不完全相同，因为在计算时没有考虑导线电阻，接触电阻、Rg测量误差等产生的影响。
（3）表头本身精度有限，即使改装表与标准表在满量程时指示数一致，在其它测量点的读数也可能存在误差。
七、预习思考题
1.电表扩大量程的方法和条件是什么？分别以改装电流表和电压表说明。
答：扩大电压表量程。方法：串联大电阻。计算方法是根据串联电路电流相等计算。
扩大电流表量程。方法：并联小电阻。计算方法是根据并联电路电压相等计算。
2.电压表每伏欧姆数的含义是什么？
答: 表示电压表的灵敏度。
3.为何要对改装表进行校正？怎样校正?
答：因为改装过的表，除了表头之外都改变了。电表内电路有改变，电表内电阻和许多其他参量有变化。所以需要对改装后的电表进行校正。可以通过万用表测出标准值与改装值进行比较来校正。
4.根据实验内容，拟好所需数据记录表格。
八、分析讨论题
1.试问电表的量程能否缩小。
答:可以。通过减小电表的内阻的方法来缩小电表的量程。
2.图9-1-5列出了两种两个以上量程的电压表改装方案，试比较其特点。
答：（a）采用两个电阻串联的方法改装成两个量程，串联时总电阻增大，从而达到增大电压表的量的作用，采用了两个电阻叠加的方式，由于电阻不同，两电阻两端的电压不同。
（b）采用两个电阻并联的方法来改装成两个量程，两个电阻单独使用，互不影响，但最大的量程比（a）的小。
3.怎样测量已改装好的电流表和电压的内阻?
答：可以通过半偏法或者替代法测内阻。
4.试说明为什么欧姆表指针正好满刻度一半时，其外测电阻值正好是欧姆表的内阻。
答：欧姆表实际上是标上欧姆刻度的电流表,使用电池（视为恒压）,因为短接时外接电阻为零,满偏,设电流为I,则I=U/R (R为欧姆表内阻)；半偏时当然电流为0.5I,待测电阻与内阻串联,所以待测电阻＝U/(0.5I)-R=R。
电表的扩程和校准实验报告
电表的扩程和校准 实验目的 1．掌握电表的扩程和校准的基本方法。 2．进一步认识滑线式变阻器对电路中电压和电流的调控作用。 实验仪器 磁电式表头。标准电流表，标准电压表，滑线式变阻器，旋钮式电阻箱，直流稳压电源，开关等。 实验原理 1．将表头扩程为电流表 磁电系表头的线圈一般都是用很细的高强度漆包线绕成，表头的满偏电流很小。若要测量较大的电流，需要扩大其量程。方法是：在表头两端并联一个分流电阻R p（如图1），使超过表头能承受的那部分电流从R p流过。若表头的满偏电流I g与内阻R g已知，根据需要的电流表量程I，由欧姆定律可算出R p为 R p=I g Rg/(I－Ig)=Rg/(n i－１) (1) 式中n i＝Ｉ／Ｉg是电流表扩程倍数。由表头和分流电阻R p组成的整体就是电流表。选用大小不同的R p，就可以 得到不同量程的电流表。 （图1）（图2） 2．将表头扩程为电压表 对一定内阻的表头，其端电压与通过它的电流成正比，只要在表头面板上刻上和电流相应的电压值，就得到一只量程（U＝ＩgＲg）很小的电压表（通常只有零点几伏），为了测量较大的电压，在表头上串联一个扩程电阻R s（如图2）使超过表头所能承受的电压降落在R s上。在已知满偏电流I g和内阻Rg的条件下，根据需要的电压表量程U，容易算出扩程电阻为 R s=（Ｕ／Ｉg）－Ｒg＝（n i－１）Ｒg(2) 式中n = U / U g = U / (I g R g) 是电压扩程倍数。由表头和扩程电阻R s组成的整体就是电压表，选用不同大小的R s , 就可得到不同量程的电压表。 3．用比较法校准电表 用改装表和标准表同时测量一定的电流（或电压），记下待校表的示值I x和 标准表的示值I s，从而得到刻度的修正值△I x( = I s－I x ) 。把被校表整个量程上不同 的刻度值都校准一遍，可画出I x－△I x曲线（注意：相邻两校准点用直线连接，整个 图形是一条折线，如图 3 ，称为校准曲线。在以后使用这个电表时，就可根据校准扩
改装电表实验报告
改装电表实验报告 一.实验名称：电表的改装与校准 五．实验目的： 1、测量表头内阻及满度电流 2、掌握将1mA表头改成较大量程的电流表和电压表的方法 3、学会校准电流表和电压表的方法 六．实验仪器： 1、DH4508型电表改装与校准实验仪 1台 2、ZX21电阻箱（可选用） 1台 七．实验原理: 常见的磁电式电流计主要由放在永久磁场中的由细漆包线绕制的可以转动的线圈、用来产生机械反力矩的游丝、指示用的指针和永久磁铁所组成。当电流通过线圈时，载流线圈在磁场中就产生一磁力矩M磁，使线圈转动，从而带动指针偏转。线圈偏转角度的大小与通过的电流大小成正比，所以可由指针的偏转直接指示出电流值。 1、电流计允许通过的最大电流称为电流计的量程，用Ig表示，电流计的线圈有一定内阻，用Rg表示，Ig与Rg是两个表示电流计特性的重要参数 测量内阻Rg方法有： （1）半电流法（中值法）。 （2）替代法 2、改装为大量程电流表原理 3、改装为电压表原理 八.实验内容和步骤： 1、用中值法或替代法测出表头的内阻，电源电压取0.5V，按图1或图2接 线。Rg= Ω 2、将一个量程为1mA的表头改装成5mA量程的电流表 （1）、根据式①计算出分流电阻值，先将电源调到最小，RW调到中间位置，再按图3接线。 （2）、慢慢调节电源，升高电压，使改装表指到满量程（可配合调节RW变阻器），这时记录标准表读数。注意：RW作为限流电阻，阻值不要调至最小值。然后调小电源电压，使改装表每隔1mA（满量程的1/5）逐步减小读数直至零点；(将标准电流表选择开关打在20mA档量程)再调节电源电压按原间隔逐步增大改装表读数到满量程，每次记下标准表相应的读数于表1。 （3）、以改装表读数为横坐标，标准表由大到小及由小到大调节时两次读数的平均值为纵坐标，在坐标纸上作出电流表的校正曲线，并根据两表最大误差的数值定出改装表的准确度级别。 （4）、重复以上步骤，将1mA表头改装成10mA表头，可按每隔2mA测量一次。3、将一个量程为1mA的表头改装成1.5V量程的电压表 （1）、根据式②计算扩程电阻RM的阻值，可用R1、R2进行实验。 （2）、按图4连接校准电路。用量程为2V的数显电压表作为标准表来校准改装的电压表。 （3）、调节电源电压，使改装表指针指到满量程（1.5V），记下标准表读数。然后每隔0.3V逐步减小改装读数直至零点，再按原间隔逐步增大到满量程，每次记下标准表相应的读数于表2 1
大学物理实验讲义实验 电表设计与制作
实验4 电表设计与制作 本实验属于设计性实验，请同学们自行查阅资料完成设计性实验报告。 【实验目的】 1． 掌握改装电表的原理和校准电表的方法。 2． 学会设计单量程电表（直流电流表、直流电压表）。 3． 学习用万用表检查电路故障的方法。 【仪器用具】 HG61303型数字直流稳压电源、GDM-8145型数字万用表、滑线变阻器、FBZX21型电阻箱、C31-V 型电压表、C31-A 型电流表、FB715型物理设计性实验装置、可调电阻及导线若干 【实验原理】 1. 将微安表头改装成较大量程的电流表 将微安表头改装成较大量程的电流表时，表头与分流器并联，被测电流的一部分流过分流器，一部分流经表头，由表头直接指示，这样，由表头和分流器组成的整体就可量度较大的电流。最简单的单量程电流表的原理图如图4-1所示，分流器只有一个电阻1R 。为方便计算，图中加入了一附加的可调电阻0R ，使表头G 与0R 串联起来，构成了一量限为g I 、等效内阻为g r '的表头（本实验要求调节0R 使得 k Ω8.10=+='R r r g g ）。如果要将量程为g I 的表头改装成量程 为1I 的电流表，分流电阻1R 的计算公式为： g g g I I r I R -'?= 11 （4-1） 如果要将微安表改装成有m 个量程（分别为1I ，2I ，…）的电流表，则分流器中应有m 个电阻，选用分流器中不同阻值的分流电阻，可以得到不同量程的电流档。按照欧姆定律，可计算出各个分流电阻的阻值。 2. 将微安表头改装成电压表 将微安表头改装成电压表时，表头与分压器串联，被测电压的一大部分降落在分压器上，一小部分降落在表头上，这样，由表头和分压器组成的整体就可量度较大的电压。最简单的单量程电压表的原理图如图4-2所示，分压器只有一个电阻2R ，如果要将量程为g I 、等效内阻为g r ' （k Ω8.10=+='R r r g g ）的表头改装成量程为1U 的电压表，分压电阻2R 的计算公式为： g g r I U R '-= 1 2 （4-2） 如果要将微安表改装成有n 个量程（分别为1U ，2U ，…）的电压表，则分压器中应有n 个电阻，选用分压器中不同阻值的分压电阻，可以得到不同量程的电压档。按照欧姆定律，可计算出各个分压电阻的阻值。 图4-1 微安表头的扩程方法 图4-2 改装电压表的方法
大物实验报告材料_电表的改装与校正
大学物理实验报告 课程名称：大学物理实验 实验名称：电表的改装与校正 学生：吴倩萍 所在学院：机电工程学院 班级：车辆工程151班 学号：5902415034 实验地点：基础实验大楼B513 座位号：15 实验时间：第五周周二下午一点开始
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 二、实验原理： 1、将量程为Ig =1mA,阻为R g的毫安表的量程扩大为I＝10mA的电流表的原理图及理论计算公式: R s =I g R g/(I-I g)= R g/(n-1),n=I/I g为电流扩大倍数,R g可以在微安表上找到。其次校准分流I g将标准表调到 5.00mA，同时改装表指向满刻度（这时可能需要改变分流电阻）,电阻R s，记下实际分流电阻，最后校准改装表的等级；分5段逐点校准，填入数据记录表，“下行”指电表读数由高到低逐点进行校准，“上行”则相反. 2、将量程为I g=1mA,阻为R g的毫安表的量程扩大为U＝10V的电压表的原理图及理论计算公式: 先计算分压电阻 R m:R m=U?R g,I g和U为改装后电压量程。再校准分压电阻 R m:将标准表调到 10.00V，同时改装表则调到满刻度（可改变分压电阻R m），同时记下实际分压电阻；最后按照数据记录表校准改装表的等级. 3、将1mA量程的待改装电流表改装为串连分压式欧姆表的原理图及理论叙述: 取U=1.5V,将R x短路,调节R w,使毫安表正好指向 1mA,这时R W+R3+R X=1500?;当R x=1500?时，毫安表读数为0.5mA，这一电阻成为“中值电阻”,R中= R w+R3+R x=1500?，然后按照数据记录表定的R x值标定表面刻度，从而可见，欧姆表的刻度是反向的,1mA 处为0?；0 mA 处为∞?，以I为纵坐标，R x为横坐标作I?R x图并连成光滑曲线.
大物实验报告-电表的改装与校正
南昌大学物理实验报告课程名称：大学物理实验 实验名称：电表的改装与校正 学生姓名：吴倩萍 所在学院：机电工程学院 班级：车辆工程151班 学号：5902415034 实验地点：基础实验大楼B513 座位号：15 实验时间：第五周周二下午一点开始
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 二、实验原理： 1、将量程为Ig =1mA,内阻为R g的毫安表的量程扩大为I＝10mA的电流表的原理图及理论计算公式: R s =I g R g/(I-I g)= R g/(n-1),n=I/I g为电流扩大倍数,R g可以在微安表上找到。其次校准分流I g将标准表调到 5.00mA，同时改装表指向满刻度（这时可能需要改变分流电阻）,电阻R s，记下实际分流电阻，最后校准改装表的等级；分5段逐点校准，填入数据记录表，“下行”指电表读数由高到低逐点进行校准，“上行”则相反. 2、将量程为I g=1mA,内阻为R g的毫安表的量程扩大为U＝10V的电压表的原理图及理论计算公式: 先计算分压电阻 R m:R m=U?R g,I g和U为改装后电压量程。再校准分压电阻 R m:将标准表调到10.00V，同时改装表则调到满刻度（可改变分压电阻R m），同时记下实际分压电阻；最后按照数据记录表校准改装表的等级. 3、将1mA量程的待改装电流表改装为串连分压式欧姆表的原理图及理论叙述: 取U=1.5V,将R x短路,调节R w,使毫安表正好指向 1mA,这时R W+R3+R X=1500?;当R x=1500?时，毫安表读数为0.5mA，这一电阻成为“中值电阻”,R中= R w+R3+R x=1500?，然后按照数据记录表定的R x值标定表面刻度，从而可见，欧姆表的刻度是反向的,1mA 处为0?；0 mA 处为∞?，以I为纵坐标，R x为横坐标作I?R x图并连成光滑曲线.
改装电表实验报告
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：
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 g g m R I U R -= （6-3） （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max U ?，按式（6-4）计算等级，即 100max ??= 量程 U T （6-4） 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”。
华师电表的改装与校准实验报告
电表的改装与校准 实验目的： 1.测量微安表头的电阻测值Rg； 2.掌握100mA的电流表头改装成较大电流量程的电 流表与电压表的方法； 3.掌握学会校准电流表与电压表的方法； 实验仪器： 1.FB308型电表改装与校准实验仪器； 2.随仪器配备的专用导线； 实验原理： 1.电流表内阻的测定： 如附件图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 R值使表头满偏，记下此 W 时标准电流表的读数 I；不改变电压E和W R的值，用 a 电阻箱 R替代被测电流计，调节电阻箱13R的阻值使标 13 准电流表的读数仍为 I，此时电阻箱的阻值即为被测 a 电流计的内阻 R g 2.毫安表改装成电流表
如附件图2所示，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 g g g p R I I I R -= 3、毫安表改装成电压表 如附件图3所示， 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 g g g s R I U I U U R -= -= 实验步骤： 1. 测定表头电阻；（半偏法和替代法） 2. 将100ua 表头改装成1ma 的电流表的量程 1) 计算分流电阻的参考值并改装 2) 连接电路并校正量程 3) 校正个个刻点 4) 完成电流改造与校准之后，将电流调至最小 3. 将100ua 表头改装成 的电压表的量程 1) 计算分压电阻的参考值并改装 2) 连接电路并校准来量程，确定分压电阻的实验值
电表的改装与校准实验报告.doc
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： 73 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 R g ，量程 I g 2、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。 图 3 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 R g ，量程 I g 的测定 测量内阻 R g 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 I E R R 值使表头满偏， 记下此时标准电流表的读数 a ；不改变电压 W 和 W 的 值，用电阻箱 R 13 替代被测电流计，调节电阻箱 R 13 的阻值使标准电流表的读数仍为 I a ，此时电阻 箱的阻值即为被测电流计的内阻 R g 。 + – mA 1 被改装电流计 + – ° ° mA ° 2 ° ° ° R 13 E R W １．将 A 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。 在图 1 中，当表头满度时，通过电流表的总电流为 I ，通过表 图 1
电表改装实验报告
一、实验目的： 1.掌握测定微安表（表头）量程和内阻的方法 2.掌握校准电流表、电压表的基本方法，熟练数字多用表、面包板等电脑元件的使用 二、实验原理： 1.表头参数I g 及R g 的测定 注意：测 R g 时保持电路状态不变（即不改变电源电压和C 点的位置） 2.电流表量程的扩大 依据并联分流g S I I I R -=g g R 令g I I = n ， 则1 s -=n R R g 。式中I 为扩充后的量程，n 为量程扩大的倍数。 3.改装成电压表 串联一高阻值电阻RH ，电表总内阻R H +R g =g I U 所以 R H = g I U -R g 。式中U 为改装后电表的量程。
三、实验仪器： 用于改装的微安表头，滑动变阻器，数字多用表，电路板，导线，直流稳压电源，电阻箱 四、实验内容和步骤： 1.连接电路，用万用表量表头量程和内阻。 2.根据目标量程计算改装电流表需并联的电阻Rs和改装电压表需串联的电阻R H。 3.根据改装电流表的矫正电路图连接电路，校正改装电流表的量程（先改变Rs使改装表和数字万用表的读数近似相等，后移动滑线变阻器使改装表满偏，重复，最后微调），使表头满偏同时数字万用表显示为目标量程。移动滑线变阻器减小通过改装表的电流，读取10组改装表和数字万用表的读数。 校正电流表的电路
4.根据改装电压表的校正电路图连接电路，校正改装电流表的量程（移动滑线变阻器 使万用表为目标量程，改变R H 使表头满偏），使表头满偏同时数字万用表显示为目标量程。移动滑线变阻器减小通过改装表的电流，读取10组改装表和数字万用表的读数。 校正电压表的电路 g S I I I R -= g g R R H =g I U -R g 五、实验数据与处理： 1.表头参数值：I g =99.9μA;R g = 2.037k Ω 2.改装电流表 量程：5mA Rs=41.53Ω I 标 (mA) 4.98 4.26 3.84 3.04 2.84 2.39 2.02 1.39 1.20 0.81 I 改 (mA) 5.0 4.2 3.8 3.0 2.8 2.4 2.0 1.4 1.2 0.8 △I (mA) 0.02 -0.06 -0.04 -0.04 -0.04 0.01 -0.02 0.01 -0.01
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I g 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R S 。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I g ，内阻为R g ，改装后的量程为I，由图1， 根据欧姆定律可得， （I - I g ）R S = I g R g R S = g g g I I R I - 设n = I /I g , 则 R S = 1 - n R g(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 = -g I U R 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
改装电表实验报告
改装电表实验报告 一.实验名称:电表的改装与校准 五(实验目的: 1、测量表头内阻及满度电流 2、掌握将1mA表头改成较大量程的电流表和电压表的方法 3、学会校准电流表和电压表的方法 六(实验仪器: 1、DH4508型电表改装与校准实验仪 1台 2、ZX21电阻箱(可选用) 1台 七(实验原理: 常见的磁电式电流计主要由放在永久磁场中的由细漆包线绕制的可以转动的线圈、用来产生机械反力矩的游丝、指示用的指针和永久磁铁所组成。当电流通过线圈时，载流线圈在磁场中就产生一磁力矩M磁，使线圈转动，从而带动指针偏转。线圈偏转角度的大小与通过的电流大小成正比，所以可由指针的偏转直接指示出电流值。 1、电流计允许通过的最大电流称为电流计的量程，用Ig表示，电流计的线圈有一定内阻，用Rg表示，Ig与Rg是两个表示电流计特性的重要参数测量内阻Rg方法有: (1) 半电流法(中值法)。 (2) 替代法 2、改装为大量程电流表原理 3、改装为电压表原理 八.实验内容和步骤:
1、用中值法或替代法测出表头的内阻，电源电压取0.5V，按图1或图2接 线。Rg= Ω 2、将一个量程为1mA的表头改装成5mA量程的电流表 (1)、根据式?计算出分流电阻值，先将电源调到最小，RW调到中间位置，再按图3接线。 (2)、慢慢调节电源，升高电压，使改装表指到满量程(可配合调节RW变阻器)，这时记录标准表读数。注意:RW作为限流电阻，阻值不要调至最小值。然后调小电源电压，使改装表每隔1mA(满量程的1/5)逐步减小读数直至零点;(将标准电流表选择开关打在20mA档量程)再调节电源电压按原间隔逐步增大改装表读数到满量程，每次记下标准表相应的读数于表1。 (3)、以改装表读数为横坐标，标准表由大到小及由小到大调节时两次读数的平均值为纵坐标，在坐标纸上作出电流表的校正曲线，并根据两表最大误差的数值定出改装表的准确度级别。 (4)、重复以上步骤，将1mA表头改装成10mA表头，可按每隔2mA测量一次。 3、将一个量程为1mA的表头改装成1.5V量程的电压表 (1)、根据式?计算扩程电阻RM的阻值，可用R1、R2进行实验。 (2)、按图4连接校准电路。用量程为2V的数显电压表作为标准表来校准改装的电压表。 (3)、调节电源电压，使改装表指针指到满量程(1.5V)，记下标准表读数。然后每隔0.3V逐步减小改装读数直至零点，再按原间隔逐步增大到满量程，每次记下标准表相应的读数于表2 1 (4)、重复以上步骤，将1mA表头改成5V表头，可按每隔1V测量一次。九. 注意事项
《电表改装》
实 验 报 告 【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 【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1 2、 毫安表改装成电流表 被改装电流计 + – mA ° ° + – mA ° ° ° 13R 1 2 W R E ° 图2电流表改装
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 （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 （2） 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。 得该电表的标称误差。 %100?=量程 最大绝对误差标定误差 【实验仪器】 DH4508型电表改装实验仪1台 【实验内容】 1、表头的主要参数(g R ,g I )的测定。 将电源电压E 调低，W R 调至最大，按图１连线，调节E 和W R （W R 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g I ＝ mA ，然后断开接在表头上的连线，转接到电阻箱13R 上，调节13R 使得标准电流表的读数仍为刚才记录电流值g I ，此时电阻箱13R 等于表头的内阻g R = Ω。 2、将量程为1mA 的表头(电流计)扩程为5mA 电流表 （1）根据式①计算出分流电阻的理论值R p 理= Ω。 （2）将标准电流表的量程置于20mA ，电源E 调低，电阻箱阻值调为R p 理。按图5接线，检查接线正确后，调节E 和W R ，当标准电流表显示的电流为5mA 时，微调电阻箱p R 的电阻值，使表头指到满量程，记录此时分流电阻的实际值R p 实= Ω。于是量程为5mA 的电流表就改装好了。(注意：W R 作为限流电阻，阻值不要调至最小值。) （3）用量程为20mA 的数显电流表作为标准表来校准改装的电流表。调小电源电压，使改装表每隔1mA （满量程的1/5）逐步减小读数至零点;再调节电源电压按原间隔1mA 逐步增大改装表的读数到满量程5mA ，每次记下标准电流表相应的读数填于表2。 g g g p R I I I R -=g g g g s R I U I U U R -=-= 图3电压表改装 图6
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R p 流过即可。并联不同电阻值R p ，即 得到不同量程的扩程电流表。 分流电阻R p 的计算： 该被扩程电流表满度电流为I r ，内阻为R g ，需要扩大到 量程I ，I /I g ＝n ，n 为扩大的倍数，由g g g p ()I R I I R =-可得 g p 1R R n =- （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R p ，并完成电流表的扩程。 2）电压表扩大量程的方法 如图3.4.8所示，电压表扩大量程的方法是在被扩程表（或表头）前串联一分压电阻R s ，使超过扩程表量程 的那部分电压压降在分压电阻R s 上。串联不同阻值的R s ，可以得到不同量程的扩程电压表，R s 为分压电阻。 分压电阻R s 的计算： 该被扩程表满量程电流为I g ，内阻为R g ，若需改装成量程为V 的电压表，则 g g s ()I R R V += （3.4.10） s g g V R R I =- （3.4.11） 可见，欲将量程g g g V I R =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 图 3.4.7 R s V s V g mV I g 图3.4.8
电表的改装与校准实验报告
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R g ，量程I g 2、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。 图3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R g ，量程I g 的测定 测量内阻R g 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R W 值使表头满偏，记下此时标准电流表的读数I a ；不改变电压 E 和R W 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I a ，此时电阻箱的 阻值即为被测电流计的内阻R g 。 + – mA °1 被改装电流计° 2° + –°mA °° R 13 E R W １．将 A 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。 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I I g A R g I-I g R P 图 1 U g I g R g ( I I g ) R P I g 故得R p( I I g )R g（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 I g R g R S 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 A A . B 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。为了测量较高的电压，需在表头上串联一个阻值较大的电阻R S(如图2)，使超过表头电压量程的那部分电压降U g U S U 落在电阻R S 上，R S 称为扩程电阻。选用不同的扩程电阻，可以得到不同量程的电压表。在图 2 中,设改装后伏特计的总电压为U,当表头指针满刻度时,扩程电阻 图2 R S 两端的 电压为U S I g R s U U g ,于是有 U U g U R s R g I g I g （2）根据所需要的电压表量程U 和表头内阻R g,由式(2) 可算出扩程电阻R S 的阻值。 式(2) 中I g 和U g 分别为表头的满刻度电流和满刻度电压。 3．电表的校准 I x 电表扩程后必须经过校准才能使用。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)进行测量比较。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R S,使改装表的量程与标准表的指示数相一致。0 I 校准刻度时,要同时记下待校表的读数I x 和标准表的读数I S。从而得 到该刻度的修正值I x I s I x。将同一量程的各个刻度都校准一遍, 可绘出I x I x的折线图,即校准曲线(图3)。在以后使用这个电表时,可以根据校准曲 线对测量值做出修正,以获得较高的准确值。 x
大学物理实验报告 电表的改装
实验报告 电表的改装 一般电流计（表头）只允许通过微安级（低等级的也有毫安级的）电表，只能测量较小的电流或电压。而实际测量的电流和电压都较大，要将表头改装，扩大其量程，常使用的各种电表都是工厂设计、改装完成的。有些电表为了测量交流电压或电流，在表内配上了整流元件。 关键词：电流计；表头；电流；电压 一、实验目的 1．掌握扩大电表量程的原理和方法； 2．了解欧姆表的改装和定标。 二、实验原理 1．表头的两个参数I g 和R g 的测定 要将表头改装成电表，必须知道表头的两个参数——使表头偏转到满刻度的电流I g 和表 头内阻R g 。这两个参数在表头出厂时都会给出。下面介绍实验测定这两个参数的方法，测量原理和线路如图9-1-1所示。 图9-1-1 表头I g，R g测定电路图 （1）I g 的测定 首先置滑线变阻器滑动触点C于输出电压最小处（A端），将开关S 2 合于“1”处时，表头G与微安表串联（图9-1-1中微安表比待测表头有较高准确度的“标准表”，若改用mA 级表头，则“标准表”相应地改为较高级别的mA表）。 接通开关S 1 ，移动滑动触点C，逐渐增大输出电压，使表头G指针偏转到满刻度，此时 微安表上读出的电流值即为I g ，记下这个值。 （2）R g 的测定 保持上述电路状态不变（即不改变电源电压和C点的位置），使可变电阻R（采用电阻箱） 为较大值，将开关S 2拨于“2”处，连续减小R的值，使微安表重新指到I g 处，此时R的值 即为R g ，这种方法称为替代法。 I g 和R g 是表头的两个重要参数。在选择表头时，这两个参数值越小越好。
2.电流表量程的扩大 表头不能测量较大电流，如图9-1-2所示，若并上一个低值电阻R s ，则可以扩大其量程。 由图9-1-2，并联电阻R s 的值通过计算可以得到 （I-I g ）R s =I g R g （9-1-1） 所以 R s = （9-1-2） 若令n= ，则 R s = （9-1-3） 式中，I 为扩充后的量程，n 为量程的扩大倍数。 从式（9-1-2）可以算出并联电阻R s 的值。若R s 分成适当数值的多个电阻串联而成，如图9-1-3，在相应点引出抽头，则可得到多量程电流表。 图9-1-2 并联分流电阻改成电流表 图9-1-3 两个量限的电流表测量电路 3.改装成电压表 表头所能测量的电压很小，若要用它测量较大的电压，可串联一高阻值分压电阻R H ,由图9-1-4可知，该电表的总内阻 R H +R g = （9-1-4） 所以 R H = -R g （9-1-5） 式中，U 为改装后电表的量程；R H 为分压电阻。在计算R H 值时，通常还采用另一种方法：先计算将表头改装成1V 的电压表所需要的总内阻[见式（9-1-4）]，它等于 （称为每伏欧姆 数，这是电压表的一个很重要的概念），然后根据改装表的量程，将量程乘上 ，再减去表内 阻R g ，即可确定分压电阻R H 的值。多量程的电压表如图9-1-5所示，R H 值可分别计算。
电表改装实验报告
实验报告 【实验目的】 1、掌握将微安表改装成较大量程电流表和电压表的原理和方法。 2、学会校正电流表和电压表的方法。 3、了解欧姆表的改装和定标。 【实验原理】 1、微安表表头I g和R g的测定 1)Ig：的测定 首先置滑线变阻器滑动触点C 于输出 电压最小处(A 端)，将开关K2 合于“1” 处时，表头G 与微安表串联(图中，微安 表为比待测表头有较高准确度的“标准 表”； 若改用mA 级表头，则“标准表”相应地 改为较高级别的mA 表)。接通开关Kl， 移 动滑动触点C，逐渐增大输出电压，使 表头G 指针偏转到满刻度，此时微安表上读出的电流值即为Ig，记下这个值。 (2)Rg 的测定 保持上述电路状态不变(即不改变电源电压和C 点的位置)，使可变电阻R(采用电阻箱)为较大值，将开关K2 合于“2”处，连渐减小R 的值，使微安表重新指到 Ig 处，此时R 的值即为Rg．这种方法称为替代法． Ig 和Rg 是表头的两个重要参数。在选择表头时，这两个参数值越小越好 2、微安表改装成电流表 并联电阻Rs 的值通过计算可以得到： ( I – Ig )Rs = IgRg 所以 Rs = IgRg / I –Ig （1） 若令n=I/Ig ,则 Rs =(1/n-1)Rg （2） 式中，I 为扩充后的量程，n 为量程的扩大倍数。从式(1)可以算出并联电阻Rs 的值。若将Rs 分成适当数值的多个电阻
串联而成，如图3，在相应点引出抽头，则可得到多量程电流表。 3、微安表改装成电压表 表头所能测量的电压很小(Ug=IgRg)，若耍用它测量较大的电压，可串联一 高阻值分压电阻RH，见图4．由图可知， 该电表的总阻 RH+Rg=U/Ig (3) 所以 RH=U/I – Rg (4) 式中，U 为改装后电表的量程；RH 为分压电阻．在计算RH 值时， 通常还采用另一种方法；先计算将表头改装成1v 的电压表所需要的 总阻(见(4)式)， 它等于l／Ig(称为每伏欧姆数，这是电压表的一个很重要的概念)，然后 根据改装表的量程，将量程乘上1／Ig，再减去表阻Rg，即可确定分 压电阻RH 的值。 多量程的电压表见图5，RH 值可分别计算． 【实验仪器】 滑动变阻器，敏感电流计，电路板，导线，电源，电阻箱 【实验容】 1电流表的改装和校正 (1)按图1 分别测出Ig 和Rg，(或由实验室给定)的值，根据电流表扩充 后的量程J(由实验室给定)，用(1)式算出并选好Rs 的值．(2)用电阻箱作Rs，与表头组成扩充后的电流表，按图8 接好线路。(3)使滑线变阻器滑动端处于电压输出最小处，接通电源，调节滑动变阻器使标准表指示为扩充后的量程I 处，这时改装表也应指在满刻度处，但一般情况下不会完全
电表的改装与校准实验报告
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 I 2、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 g I 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。为了测量较高的电压，需在表头上串联一个阻值较大的电阻R S (如图2)，使超过表头电压量程的那部分电压降落在电阻R S 上，R S 称为扩程电阻。选用不同的扩程电阻，可以得到不同量程的电压表。 在图2中,设改装后伏特计的总电压为U ,当表头指针满刻度时,扩程电阻 R S 两端的 电压为S g s g U I R U U ==-,于是有 g s g g g U U U R R I I -==- （2） 根据所需要的电压表量程U 和表头内阻R g ,由式(2)可算出扩程电阻R S 的阻值。 式(2)中I g 和U g 分别为表头的满刻度电流和满刻度电压。 3．电表的校准 电表扩程后必须经过校准才能使用。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)进行测量比较。 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R S ,使改装表的量程与标准表的指示数相一致。 校准刻度时,要同时记下待校表的读数I x 和标准表的读数I S 。从而得 到该刻度的修正值x s x I I I ?=-。将同一量程的各个刻度都校准一遍,可绘出x x I I ?-的折线图,即校准曲线(图3)。在以后使用这个电表时,可以根据校准曲线对测量值做出修正,以获得较高的准确值。 作校准曲线()x x x s x U U U U U ?-?=-,以x U 为横坐标。 数据表格： 1、电流表扩程及校准数据记录 I 标 0 0.74 1.41 2.15 2.96 3.64 4.38 I 改（格数） 0 2 4 6 8 10 12 I 改（mA ） 0 0.8 1.6 2.4 3.2 4 4.8 0 0.06 0.19 0.25 0.24 0.36 0.42 U g U S I g R g R S U .A A μx I ?x I 0图2
大学物理实验教案-电表的改装与校准
大学物理实验教案-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教学时数 4时 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。教学目的 和要求 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。 1、测定微安表内阻。教学重点 2、改装电流表、电压表的基本方法。 1、自己确定实验方案。教学难点 2、校准电流表、电压表的基本方法。 1、测定微安表的量程和内阻; 2、改装和校准电流表; 3、改装和校准电压表; 教学内容 4、根据上述测量内容绘制数据表;作?I-I校准曲线和?U-U校准曲线。 xx 5、初步定出改装电流表、电压表的等级。 教学方法先讲授，然后实际演示操作要点。 学生操作，随堂检查操作情况。根据学生的操作情况将容易犯错的问题做教学手段重点提示，学生可以根据操作中遇到的具体问题个别提问。 第一次课讲授30分钟，学生操作70分钟，测出表头的量程和内阻，计算时间分配改装表需要的电阻值。第二次课改装电表并校准。板书设计实验目的和要求，建议实验方法，实验仪器。
1、杨述武等，《普通物理实验》(第四版)[M]. 北京:高等教育出版社，2007. 2、郑庚兴，《大学物理实验》[M]. 上海:上海科学技术文献出版社，2004. 主要参 3、黄水平，《大学物理实验》[M]. 北京:机械工业出版社，2012. 考资料 4、徐扬子，丁益民，《大学物理实验》[M]. 北京:科学出版社，2006. 5、李蓉，《基础物理实验教程》[M]. 北京:北京师范大学出版社，2008. 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 R测量内阻的方法很多，本实验采用替代法。如图1所示。当被改电流计(表头)接在g E电路中时，选择适当的电压和R值使表头满偏，记下此时标准电流表的读数 I;不改变Wa