大学物理实验报告
实验时间：2016年3月14日
成绩：学号：73
成绩：
学号：73
班级：自动化153班
姓名：廖俊智
实验目的：
1、 测量微安表头的内电阻 R，量程Ig
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：
?微安表头的内电阻Rg，量程lg的测定
测量内阻Rg的方法很多，本实验采用替代法。如图1所示。当被改电流计 俵头）接在电路中时,
用电阻箱R13替代被测电流计，调节电阻箱选择适当的电压 E和Rw值使表头满偏，记下此时标准电流表的读数 la ;不改变电压E和
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 Rg。
图1
图1
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 RP （如图1）使流过表头的电 流只是总电流的一部分。表头和 Rp组成的整体就是电流表。Rp 称为分流电阻。选用不同阻值的 Rp可以得到不同量程的电流表。
4
4
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Ig 因为
Ug IgRg (I Ig)Rp
故得
Rp
(-I^-)Rg
I Ig g
(1)
如果表头的内阻 尽已知，则按照所需的电流表量程 I， Rp的阻值。
2 .电压表的改装 根据欧姆定律U = IR内阻为Rg的表头，若通以电流Ig,则 表头两端电压降为Ug=|gRg，因此直流电流表可以对直流电压 进行测量。通常Rg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FS（如图2），使超过表头电压量程的那部分电压降落 在电阻Rs上，Rs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。
由式（1）可算出分流电阻
A.叮 /A
Ug
Us
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 Rs两端的 电压为Us IgRs U Ug ,于是有
U RgIgU U
U Rg
I
g
I g
根据所需要的电压表量程U和表头内阻Rg,由式（2）可算出扩程电阻Rs的阻值。式
根据所需要的电压表量程
⑵中Ig和Ug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FP或Rs,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Ix和标准表的读数Is。从而得 到该刻度的修正值Ix Is Ix。将同一量程的各个刻度都校准一遍 可绘出Ix Ix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
数据表格：
Ux Ux( Ux Us Ux),以 Ux 为横坐标。
1、电流表扩程及校准数据记录
8 10 12 TOC \o "1-5" \h \z I标 0
8 10 12
I改（格数） 0 2
I改（mA） 0
心| 0
I标
I改(格数) 14 16
I 改(mA)
18 20
8
22 24
25
10
2、改装及校准数据电压表记录
U标
U标
0
U改(格数)
0
2
4
U 改(V)
0
0
U标
U改(格数)
14
16
18
U改(
:V)
6
8
10
2
12
20
22
24
25
4
5
实验步骤:
将量程为100 ^A的表头扩程至10mA
计算分流电阻RP理论值。
按图4连接电路。
校准量程，得到Rp实际值。
校准改装电流表刻度值。
作校准曲线 J lx折线图。
将100^A的表头改装为5V的电压表。
计算扩程电阻 艮理论值。
按图5连接电路。
校准量程，得到氏实际值。
校准改装电压表刻度值。
作校准曲线Ux Ux折线图。
图4
A
S
图5
数据处理：
1、两改装表的校准曲线
电流表改装校准曲线:
矫正I
0.S
0.S
电压表改装校准曲线:
修止U
误差分析：
?在调节接入电阻的实际值时，不能达到理想状态。
?要正确进行读数和记录测量值的有效数字。估读时产生的误差
?电表本身存在的误差，仪器放久了发生不准确现象。
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