万用电表的设计w

电表改装与校准电表改装与校准王淑珍实验目的实验目的v学习掌握电表改装的基本原理和方法，按照实验原理设计测量线路。v了解电流计的量程Ig和内阻Rg在实验中所起的作用，掌握测量它们的方法。v掌握毫安表、电压表的改装、校准和使用方法。实验器材 v可调直流稳压源：可调直流稳压源：01.999V输出可调。被改装指输出可调。被改装指针电流计表头：量程针电流计表头：量程1mA，内阻，内阻Rg为为100。v470可调电阻：可变外接电阻；用于把电流表头可调电阻：可变外接电阻；用于把电流表头改装为串接式和并接式欧姆表，用来调零。改装为串接式和并接式欧姆表，用来调零。v750电阻：与上述电阻：与上述470可调电阻一起用于把电可调电阻一起用于把电流表头改装为串接式和并接式欧姆表。流表头改装为串接式和并接式欧姆表。v可变电阻箱：量程可变电阻箱：量程09999.9。v校准用标准数字电压表：量程校准用标准数字电压表：量程01.999V。v校准用标准数字电流表：量程校准用标准数字电流表：量程019.99mA。v固定电阻若干。固定电阻若干。实验仪面板结构图 实验要求实验要求 v测定电流计测定电流计G的量程的量程Ig和内和内 阻阻Rg，设计测量，设计测量电路并测量内阻电路并测量内阻Rg。v改装电流计为改装电流计为5mA量程的毫安计。量程的毫安计。v改装电流计为改装电流计为1.5V量程的伏特计。量程的伏特计。实验原理电流计结构示意图 测定电流计测定电流计G的量程的量程Ig和内阻和内阻Rg 替代法 2RRg图1替代法测内阻 电流计改装成毫安计电流计改装成毫安计 )()(pgggpgggRIIIRRIIRI图 2 改装电流表 电流计改装伏特计电流计改装伏特计 )(ggssggRIVRRRIV图 3 改装电压表 电表级别确定电表级别确定%100%量程最大绝对误差K电流表准确度等级定义为电流表准确度等级定义为K级级 实验内容与步骤实验内容与步骤用替代法测出表头的内阻，按图用替代法测出表头的内阻，按图1接线。接线。Rg=v计算出分流电阻值计算出分流电阻值Rp填入表填入表1，并按图，并按图2接线。接线。v调节滑动变阻器使改装表指到满量程，这时记录标调节滑动变阻器使改装表指到满量程，这时记录标准表读数。准表读数。注意：注意：RW作为限流电阻，阻值不要调作为限流电阻，阻值不要调至最小值。然后每隔至最小值。然后每隔1mA逐步减小读数直至零点，逐步减小读数直至零点，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应的读数于表2。v以改装表读数为横坐标，标准表由大到小及由小到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填入表值定出改装表的准确度级别填入表1。将一个量程为将一个量程为1mA的表头改装成的表头改装成5mA量程的电流表量程的电流表。v计算分压电阻计算分压电阻Rs的阻值填入表的阻值填入表3，按图，按图3连接校准连接校准电路。电路。v调节电源电压，使改装表指针指到满量程调节电源电压，使改装表指针指到满量程(1.5V)记记下标准表读数。然后每隔下标准表读数。然后每隔0.3V逐步减小改装读数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记下标准表相应的读数于表4。v以改装表读数为横坐标，标准表由大到小及由小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，在坐标纸上作出电压表的校正曲线，并根据两表最大误纸上作出电压表的校正曲线，并根据两表最大误差的数值定出改装表的准确度级别。差的数值定出改装表的准确度级别。将一个量程为将一个量程为1mA的表头改装成的表头改装成1.5V量程的电压表。量程的电压表。数据处理数据处理 v表表1电流表的改装电流表的改装 电表的精度等级 表头内阻Rg()表头满度电流Ig（mA）扩程后的量程（mA）分流电阻（）标准电流表 改装后的电流表 计算值 1.0 5 电流表的校准数据电流表的校准数据 改装表读数（mA）标准表读数（mA）示值误差I（mA）减小时 增大时 平均值 1 2 3 4 5 表表 2 电流表的校准数据电流表的校准数据 电压表的改装电压表的改装 电表的精度等级 表头内阻Rg()表头满度电压Ug（V）扩程后的量程（V）分压电阻（）标准电压表 改装后的电压表 计算值 1.0 1.5 表表3电压表的改装电压表的改装 电压表的校准数据电压表的校准数据 改装表读数（V）标准表读数（V）示值误差U（V）减小时 增大时 平均值 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 表表 4电压表的校准数据电压表的校准数据 思考题思考题v校正电流表时发现改装表的读数相对于标准表的读数偏高，试问要达到标准表的数值，改装表的分流电阻应调大还是调小？