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Rp流过即可。并联不同电阻值Rp,即
得到不同量程的扩程电流表。
分流电阻Rp的计算:
该被扩程电流表满度电流为Ir,内阻为Rg,需要扩大到
量程I,I/Ig=n,n为扩大的倍数,由IgRg(IIg)Rp可得
RpRg
n1 图3.4.7
(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Rp,并完成电流表的扩程。
2)电压表扩大量程的方法
Rs 如图3.4.8所示,电压表扩大量程的方法是在被扩程Ig
mV 表(或表头)前串联一分压电阻Rs,使超过扩程表量程
的那部分电压压降在分压电阻Rs上。串联不同阻值的Vs Vg Rs,可以得到不同量程的扩程电压表,Rs为分压电阻。 图3.4.8 分压电阻Rs的计算:
该被扩程表满量程电流为Ig,内阻为Rg,若需改装成量程为V的电压表,则
Ig(RgRs)V
(3.4.10)
RsVRgIg
(3.4.11)
可见,欲将量程VgIgRg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
V为Rg的分压电阻即可。 Ig
在电表的扩程过程中,被扩程表的满程电流Ig和内阻Rg的准确度直接影响扩程表的准确度,对这两个参量(Ig、Rg)的测量必须准确度很高。
3)扩程表的校准
扩程后的电表必须经过校准才能使用。所谓校准,是用改装表与标准表同时去测一定的电流或电压,进行比较,校准表一般选用级别较高的同类表,并绘制校表曲线(即V-V)曲线。
4)实验步骤
(1)把实验室所给多量程电表(电流表或电压表)之一的最低量程用扩程法扩大至最大量程。
(2)用扩程表和该表的原有最大量程(用作标准表)去测同等间距变化的电压,作出校准曲线V-V曲线。