【实验简介】磁电系电表测量机构的可动线圈允许直接通过的电流很小，用这种测量机构直接构成的电表叫表头。表头只适用于测量微安级或毫安级的电流。常用的不同量程的安培表和伏特表，均是将表头并联或串联适当阻值的电阻改装而成的。通过本实验了解电表改装原理，掌握将微安表扩程为毫安表的方法，掌握学生式电位差计的使用及校准电表的方法，学习校准曲线的意义及作法。【预习操作要点】1．将表头改装成伏特表R4dRG-U,U+U图4-21-1电压表扩程在表头上串联一个阻值适当的分压电阻Rs，使表头不能承受的那部分电压降落在Rs上，由表头和串联电阻Rs组成的整体，就是改装后的电压表。串联的分压电阻Rs称为扩程电阻。选用大小不同的Rs，就可以得到不同量程的电压表。电压表扩程如图4-21-1所示，若已知流经表头电流Ig、表头电阻Rg，欲得电压量程为U时应串联的扩程电阻为Rs则有U,-I,R-U-UgU-U,-UR =-8-IUn=U若电压表的扩程倍数为R =(n-1)R则扩程电阻2.将表头改装成安培表
【实验简介】 磁电系电表测量机构的可动线圈允许直接通过的电流很小，用这种测量机构直接构成的电表叫表头。表头只适用于测 量微安级或毫安级的电流。常用的不同量程的安培表和伏特表，均是将表头并联或串联适当阻值的电阻改装而成的。 通过本实验了解电表改装原理，掌握将微安表扩程为毫安表的方法，掌握学生式电位差计的使用及校准电表的方法， 学习校准曲线的意义及作法。 【预习操作要点】 1．将表头改装成伏特表 在表头上串联一个阻值适当的分压电阻 Rs，使表头不能承受的那部分电压降落在 Rs 上，由表头和串联电阻 Rs 组成的 整体，就是改装后的电压表。串联的分压电阻 Rs 称为扩程电阻。选用大小不同的 Rs，就可以得到不同量程的电压表。 电压表扩程如图 4-21-1 所示，若已知流经表头电流 Ig、表头电阻 Rg，欲得电压量程为 U 时应串联的扩程电阻为 Rs 则 有 若电压表的扩程倍数为 则扩程电阻 2．将表头改装成安培表
在表头两端并联一分流电阻RP，使超过表头量程的那部分电流从分流电阻RP流过，由表头和分流电阻RP组成的整体就是改装后的安培表。R.图4-21-2电流表扩程电流表扩程如图4-21-2，当表头满刻度时，通过安培表的电流为1，通过表头的电流为1g，则由欧姆定律可知U,=I,R=(I-Ig)R,Fyn=g若其扩程倍数1Rp=RP-n-则分流电阻3.电表的标称误差与校准标称误差指的是电表的读数与准确值的差异，它包括了电表在构造上各种不完善因素引入的误差。为了确定标称误差，用电表和一个标准电表同时测量一定的电流或电压，从而得到一系列的对应值，这一工作称为校准，校准的结果得到电表各个刻度的绝对误差。选取其中最大的绝对误差，除以量程，定义为该电表的标称误差，即最大绝对误差标称误差×100%量程A,DR接电位卷计图4-21-4电位差计校准电流表图4-21-3校准曲线
在表头两端并联一分流电阻 RP，使超过表头量程的那部分电流从分流电阻 RP 流过，由表头和分流电阻 RP 组成的整体 就是改装后的安培表。 电流表扩程如图 4-21-2，当表头满刻度时，通过安培表的电流为 I，通过表头的电流为 Ig，则由欧姆定律可知 若其扩程倍数 则分流电阻 3．电表的标称误差与校准 标称误差指的是电表的读数与准确值的差异，它包括了电表在构造上各种不完善因素引入的误差。为了确定标称误 差，用电表和一个标准电表同时测量一定的电流或电压，从而得到一系列的对应值，这一工作称为校准，校准的结果 得到电表各个刻度的绝对误差。选取其中最大的绝对误差，除以量程，定义为该电表的标称误差，即
通过校准，测量出电表各个指示值Ix和标准电表对应的指示值Is，从而得到电表刻度的修正值DIx=Is-Ix。以Ix为横坐标，DIx为纵坐标，作出校准曲线Ix~DIx，两个校准点之间用直线连接，整个曲线如图4-21-3所示，根据校准曲线可以修正电表的读数。4.用电位差计校准电流表用电位差计（potentiometer）校准电流表原理如图4-21-4所示。其中，R为分压电阻，RO为限流电阻，虚线框内是待校的电流表，Rs是标准电阻，Rs上的电压降Us由电位差计测量。显然，测得的电流标准值为Is=Us/Rs，从待校表读得的电流值为Ix，电流的修正值为DIx-Is-Ix。5.了解电位差计的结构，掌握其使用方法【实验仪器】学生式电位差计，微安表，标准电阻，滑线变阻器，电阻箱，微调电阻箱，直流电源，标准电池，双刀双掷开关，单刀开关，保护电阻开关。【分析思考】1.电位差计定标时，需先估算定标电阻阻值，并在具体操作中先粗调、后细调，为什么？2．校准电流表时，如果发现改装的读数相对于电位差计读得的值都偏高或偏低，即向一个方向偏，试问这是什么原因造成的？欲使有正有负应采取什么措施？3.标准电阻设置四个接线钮的道理是什么？将学生型电位差计的测量范围从0~1.71V扩大到0～3.42V，试问如何估算定标电阻、定标和测量？此时电源E的4.最小输出电压是多少？5.如何用电位差计校准扩程后的电压表？
通过校准，测量出电表各个指示值 Ix 和标准电表对应的指示值 Is，从而得到电表刻度的修正值 DIx= Is-Ix。以 Ix 为 横坐标，DIx 为纵坐标，作出校准曲线 Ix～DIx，两个校准点之间用直线连接，整个曲线如图 4-21-3 所示，根据校准 曲线可以修正电表的读数。 4．用电位差计校准电流表 用电位差计（potentiometer）校准电流表原理如图 4-21-4 所示。其中，R 为分压电阻，R0 为限流电阻，虚线框内是 待校的电流表，Rs 是标准电阻，Rs 上的电压降 Us 由电位差计测量。显然，测得的电流标准值为 Is=Us/Rs，从待校表 读得的电流值为 Ix，电流的修正值为 DIx=Is-Ix。 5．了解电位差计的结构，掌握其使用方法 【实验仪器】 学生式电位差计，微安表，标准电阻，滑线变阻器，电阻箱，微调电阻箱，直流电源，标准电池，双刀双掷开关，单 刀开关，保护电阻开关。 【分析思考】 1．电位差计定标时，需先估算定标电阻阻值，并在具体操作中先粗调、后细调，为什么？ 2．校准电流表时，如果发现改装的读数相对于电位差计读得的值都偏高或偏低，即向一个方向偏，试问这是什么原因 造成的？欲使有正有负应采取什么措施? 3．标准电阻设置四个接线钮的道理是什么? 4．将学生型电位差计的测量范围从 0～1.71V 扩大到 0～3.42V，试问如何估算定标电阻、定标和测量？此时电源 E 的 最小输出电压是多少？ 5．如何用电位差计校准扩程后的电压表？