電流表的改裝與(yu)校準

1.實(shi)驗目(mu)的：

1.通過(guo)本次課(ke)學(xue)習(xi)，加深理(li)解(jie)分流電阻(zu)的(de)概念(nian)。

2.學會(hui)校準電流表

3.設計電路(lu)改裝電表為電流表、多量(liang)程(cheng)電流表。

2.實(shi)驗儀(yi)器(qi)

微(wei)安表(biao)（量程(cheng)100mA）二個(ge)，毫(hao)安表(biao)（量程(cheng)15mA）， ZX21型旋轉式電阻(zu)箱，滑(hua)線變(bian)阻(zu)器(qi)（0～100Ω），直流穩(wen)壓(ya)電源(yuan)（0～15V），單刀雙(shuang)擲開(kai)關各壹(yi)個(ge)，導(dao)線若(ruo)幹。

3. 實(shi)驗原(yuan)理

（1） 擴大微(wei)安表(biao)的量(liang)程(cheng)

若要(yao)擴大微(wei)安表(biao)（或(huo)毫(hao)安表(biao)）的量(liang)程(cheng)，只要在(zai)微(wei)安表(biao)兩端(duan)並(bing)聯壹(yi)個(ge)低(di)電阻(zu)R_s，（稱為分流電阻(zu)）即(ji)可，如(ru)圖1所(suo)示(shi)。由(you)於並(bing)聯了分流電阻(zu)R_s，大部分電流將從R_s流過，這樣(yang)由(you)分流電阻(zu)R_s和(he)表頭組(zu)成(cheng)的(de)整體(ti)就可以(yi)測(ce)量(liang)較大的電流了。

設微(wei)安表(biao)的量(liang)程(cheng)I_g ，內阻(zu)為(wei)R_g ，若要(yao)把它的量程(cheng)擴大為I₀ ，分流電阻(zu)R_s應(ying)當(dang)多(duo)大？

當(dang)AB間(jian)的(de)電流為I₀時(shi)，流(liu)過微(wei)安表(biao)的電流為I_g （這時(shi)微(wei)安表(biao)的指針剛好指到滿(man)刻(ke)度），流(liu)過R_s的電流I_s= I₀ - I_g ，由(you)於並(bing)聯電路(lu)兩端(duan)電壓(ya)相等(deng)，故(gu)                  （1）

通常(chang)取(qu)I₀= 10I_g ，100I_g ，… ，故(gu)分流電阻(zu)R_s壹(yi)般(ban)為R_g/9 ，R_g/99，…。              即：要(yao)把表頭的量(liang)程(cheng)擴大m倍，分流電阻(zu)應(ying)取(qu)

（2） 表頭內阻(zu)的(de)測(ce)量(liang)（半(ban)偏(pian)法(fa)，替(ti)代法(fa)）

由(you)（1）式(shi)知，在改裝電表前(qian)，先(xian)應(ying)知道(dao)表(biao)頭的內阻(zu)R_g 。

4. 實(shi)驗步(bu)驟

（1） 測(ce)量(liang)微(wei)安表(biao)M的內阻(zu)  

1） 按圖3接(jie)好(hao)線路(lu)，圖中(zhong)E為(wei)穩(wen)壓(ya)電源(yuan)，K₁即(ji)電源(yuan)開(kai)關，R₁為滑(hua)線變(bian)阻(zu)器(qi)，R₂為(wei)ZX21型(xing)電阻(zu)箱，K₂是(shi)單刀雙(shuang)擲開(kai)關，M和(he)N是(shi)兩(liang)個同(tong)型(xing)號的(de)微(wei)安表(biao)。請(qing)教(jiao)師檢查後(hou)，再(zai)進(jin)行下面(mian)的步驟(zhou)。

  3） 因為微(wei)安表(biao)M的內阻(zu)約(yue)為2000Ω，故(gu)先(xian)將R₂調到2000Ω，再(zai)把K₂扳向2，仔細(xi)調(tiao)節R₂，使N的讀數仍為60.0 mA，此時(shi)R₂的(de)阻(zu)值(zhi)就等(deng)於微(wei)安表(biao)M的內阻(zu)，記(ji)下(xia)M的(de)內阻(zu)R_g。

（2） 把量程(cheng)為100 mA的微(wei)安表(biao)改裝成(cheng)量(liang)程(cheng)為10mA的毫(hao)安表(biao) 

  1） I_g=100 mA，I₀=10mA，根(gen)據（1）式(shi)計算出(chu)微(wei)安表(biao)M的分流電阻(zu)R_s 。

  2） 按圖4接(jie)好(hao)電路(lu)。調節電阻(zu)箱R₂的阻(zu)值(zhi)等(deng)於R_s。這樣(yang)虛線框(kuang)內由(you)分流電阻(zu)R_s和(he)表頭組(zu)成(cheng)的(de)整體(ti)就成(cheng)為(wei)量程(cheng)為10mA的毫(hao)安表(biao)了。圖中(zhong)的(de)毫(hao)安表(biao)作(zuo)為(wei)標準表，用來校準改裝成(cheng)的(de)毫(hao)安表(biao)。

5）實(shi)驗記(ji)錄(lu)及(ji)數(shu)據(ju)處(chu)理(li)

（1）測(ce)量(liang)微(wei)安表(biao)M的內阻(zu) R_g＝      Ω

（2）把量程(cheng)為100mA的微(wei)安表(biao)改裝成(cheng)量(liang)程(cheng)為10mA的毫(hao)安表(biao)

R_s＝          Ω

（3）把量程(cheng)為100 mA的微(wei)安表(biao)改裝成(cheng)量(liang)程(cheng)為250μA,10mA，100mA的多量(liang)程(cheng)電流表

表頭參數(shu)：Ig=100微(wei)安   Rg=2000歐姆(mu)

要求(qiu)改裝為多(duo)量程(cheng)電表，其中多(duo)量(liang)程(cheng)電流表的量(liang)程(cheng)為250微(wei)安、1mA，10mA,電路(lu)如圖6所(suo)示(shi)。250μA，1mA，10mA分別比100μA擴

大了2.5倍(bei)、10倍和(he)100 倍。所(suo)以(yi)根(gen)據電流表量程(cheng)的擴展原(yuan)則得(de)：

解(jie)方(fang)程(cheng)可以(yi)得(de)到：

       R₁=33.3Ω  R₂=300Ω  R₃=1000Ω

5. 常識介(jie)紹

   （1） 電表的等(deng)

    根(gen)據我(wo)標（GB）規(gui)定，電表的等(deng)分為以(yi)下7：

           0.1  0.2  0.5  1.0  1.5  2.5  5.0

    如果(guo)用A表示(shi)電表的量程(cheng)，用K表示(shi)電表的等(deng)，那麽(me)當(dang)電表的指針指示(shi)某(mou)測(ce)量(liang)值時(shi)，該(gai)測(ce)量(liang)值的大誤(wu)差

                    ΔN = A ´ K %

例如量(liang)程(cheng)15mA，等(deng)為(wei)1.0的毫(hao)安表(biao)，那麽(me)當(dang)電表的指針指示(shi)某(mou)壹(yi)測(ce)量(liang)值時(shi)，該(gai)測(ce)量(liang)值的大誤(wu)差為(wei)

ΔN = 15 ´ 1.0 % = 0.15 mA

（2） 電表標度盤各(ge)種(zhong)符號(hao)的意義(yi)

此表(biao)為根(gen)據家(jia)規定(ding)的電氣儀(yi)表的主(zhu)要(yao)技術(shu)性能在(zai)電氣儀(yi)表面(mian)板上(shang)的(de)標記(ji)。使(shi)用電表時(shi)，應(ying)先認(ren)真(zhen)看清有(you)關標記(ji)，正確使(shi)用。如本(ben)實(shi)驗所(suo)用的伏特(te)表(biao)在(zai)表(biao)盤右(you)下(xia)角標有(you)“┌┐”標記(ji)，表(biao)示(shi)該(gai)表(biao)應(ying)水平(ping)放(fang)置，不(bu)能豎立起(qi)來讀(du)數。

常見電氣儀(yi)表面(mian)板上(shang)的(de)標記(ji)