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_gRg/(I－Ig)=Rg/(n_i－１) (1)

式中n_i＝Ｉ／Ｉ_g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／Ｉ_g）－Ｒ_g＝（n_i－１）Ｒ_g (2)

式中 n = U / U_g= U / (I_gR_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，就可根据校准扩程后的电表必须经过校准方能使用，方法是：用待校表和另一标准表曲线对其测量值予以修正，从而减小电表的误差，若把未经校准的电表用于测量，则所得结果的误差只能由电表的级别来估计，准确度就要差一些。由校准的结果可以确定扩程表的级别，只要取校准各刻度所得最大的绝对误差值除以量程，就得到扩程表的级别a ，a%=(│△Ｉ_max│／Ｉ)１００％电表的级别a 包括了电表在构造上各种不完善因素带来的误差。