篇一：电表的改装与校正实验报告
实验四电表的改装和校准
实验目的
1．掌握电表扩大量程的原理和方法； 2．能够对电表进行改装和校正； 3．理解电表准确度等级的含义。
实验仪器：
微安表，滑线变阻器，电阻箱，直流稳压电源，毫安表，伏特表，开关等。
实验原理：
常用的直流电流表和直流电压表都有一个共同部分，即表头。表头通常是磁电式微安表。根据分流和分压原理，将表头并联或串联适当阻值的电阻，即可改装成所需量程的电流表或电压表。
一 将微安表改装成电流表
微安表的量程Ig很小，在实际应用中，若测量较大的电流，就必须扩大量程。扩大量程的方法是在微安表的两端并联一分流电阻RS。如图1 所示，这样就使大部分被测电流从分流电阻上流过，而通过微安表的电流不超过原来的量程。
设微安表的量程为Ig，内阻为Rg，改装后的量程为I，由图1，根据欧姆定律可得，
（I - Ig）RS= IgRg RS=设n = I /Ig, 则
RS=
Rgn?1
IgRgI?Ig
(1)
由上式可见，要想将微安表的量程扩大原来量程的n倍，那么只须在表头上并联一个分流电阻，其电阻值为RS=
Rgn?1
。
图1 图2
二 将微安表改装成电压表
我们知道，微安表虽然可以测量电压，但是它的量程为IgRg，是很低的。在实际应用中，为了能测量较高的电压，在微安表上串联一个附加电阻RH，如图2所示，这样就可使大部分电压降在串联附加电阻上，而微安表上的电压降很小，仍不超过原来的电压量程IgRg。
设微安表的量程为Ig，内阻为Rg，欲改装电压表的量程为U，由图2，根据欧姆定律可得，
Ig(Rg+ RH)=U RH =
三 改装表的校准
改装后的电表必须经过校准方可使用。改装后的电流表和电压表的校准电路分别如图3和图4所示。
首先调好表头的机械零点，再把待校的电流表（电压表）与标准表接入图3（或图4）中。然后一一校准各个刻度，同时记下待
U
? Rg（2）Ig
校电流表（或电压表）的示值I（或U）和标准表的示值和IS（或US）。以待校表的示值I（或U）为横坐标，示值I（或U）的校准值?I= IS-I（或?U= US-U）为纵坐标，作校准曲线。作校准曲 线时，相邻两点一律用直线连接，成为一个折线图，不能连成光滑曲线。
图3
图4
实验步骤：
一 电流表的改装和校准
1. 将量程为50μA的微安表改装成量程为50mA的毫安表。根据式（1）计算出RS的理论值，用电阻箱作为RS，将电阻箱调到理论值并与表头并联构成改装电流表；
2. 以实验室给出的毫安表为标准表，按图3连接好电路，然后校准标准表和改装表的机械零点，再校准改装表量程。
3. 校准量程：将滑线变阻器调至输出电压为零处，经老师检查无误后合上开关S。再将输出电压缓慢增加，使改装表正好指向满刻度，观察标准表是否指在满刻度50mA处。若不是，则调节电阻箱的阻值，并调节滑线变阻器，使改装表和标准表同时满刻度，这一过程称为校准改装表的量程。校准量程后电阻箱的读数为分流电阻的实际值。
4. 校准刻度：校准量程后，调节滑线变阻器，使电流逐渐从大到小，然后再从小到大地变化到满刻度，改装表每改变10mA，记下对应的标准表的读数，填入表中。
5. 作校准曲线：根据校准表和改装表的对应值，算出它们的修正值?I=Is-Ix。在坐标纸上画出以?I为纵坐标，Ix为横坐标的校准曲线。
6. 确定电表的准确度等级：找出校正结果中最大的绝对误差（即?Imax）,将它除以电表量程可以得到该电表的标准误差。根据标准误差的大小即可标定电表的准确度等级。
仪表精度等级有0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5，5.0
二 电压表的改装和校准
1. 将量程为50μA的微安表改装成量程为5V的电压表。根据式（2）计算出RH的理论值，用电阻箱作为RH，将电阻箱调到理论值并与表头串联，即称为改装的电压表；
2. 以实验室给出的直流电压表为标准表，按图4连接好电路，然后校准标准表和改装表的机械零点，再校准改装表量程。
3. 校准量程：将滑线变阻器调至输出电压为零处，经老师检查无误后合上开关S。再将输出电压缓慢增加，同时调节电阻箱的阻值，并调节滑线变阻器，使改装表和标准表同时满刻度。校准量程后电阻箱的读数为分压电阻的实际值。
4. 校准刻度：校准量程后，调节滑线变阻器，使电压逐渐从大到小，然后再从小到大地变化到满刻度，改装表每改变1 V，记下对应的标准表的读数，填入表中。
5. 作校准曲线：根据校准表和改装表的对应值，算出它们的修正值?U=Us-Ux。在坐标纸上画出以?U为纵坐标，Ux为横坐标的校
准曲线。
实验数据处理： RgΩ
1. 将微安表改装成电流表 RS理论=3.7Ω；RS实际=3.6 Ω
最大绝对误差?Imax =3.25mA 标准误差=?Imax/量程×100?=3.25/50×100?=6.5％ 电表的准确度等级为级
（这组实验数据不太好，仪表精度等级大于5.0％，说明改装表校的不准。）
篇二：电表的改装与校正标准报告
电表的改装与校正
实验目的
1. 掌握数字万用电表的使用方法；
2. 掌握运用串并联电路的欧姆定律将电表进行改装的原理和方法； 3. 学会用比较法对电表进行校正，并能够进行级别判断。
实验原理
1. 将表头改装成多量程电流表：
如图1所示，在表头的两端并联小电阻Rp后串联接入电路，根据
图1
的规律，有 UR?Ug， 即 IgRg?(I?Ig)Rp 可推得
I?
Rg?RP
RP
Ig?(
RgRP
?1)Ig
由上式可见：如果Rp足够小，则图1中虚线框整个部分可作为电流表来测量大电流。
根据表头的满度电流Ig和内阻Rg，按扩大电流量程的倍数来选用合适的小电阻与表头并联，现将表头改装成In?nIg ，Im?mIg的两量程电流表，n、m为扩大倍数，且n＜m。
如图2所示，据串并联电路的欧姆定律，有： （1）开关
K扳向I n时，与表头并联的总电阻为
n
图2 两个量程的电流表
Rp?R1?R2?
1
Rg ① n?1
（2）开关K扳向I m 时，R2 成为表头内阻的一部分，则与表头并联的分流电阻为
1
(Rg?R2)
m?1
由①②两式可得
R1?
R1?
②
nm?n ③ Rg，R2?Rg m(n?1)m(n?1)
2. 将表头改装成多量程电压表
如图3所示，若与表头串联大电阻RS 后并联接入电路，根据串并联电路的规律，有 U?Ig(Rg?Rs)。
由上式可见，对于同一表头Rg和Ig，电阻Rs越大，两端承受的电压越大，于是可将此表盘重新标定并作为一个电压表使用。
图3
根据表头的满度电流Ig和内阻Rg，按照电压量程倍数将表头改装成量程为Un?IgRn，Um?IgRm的两量程电压表，如图4所示，有：
将双掷开关扳向Um时，可得：
Rs?RgUm
?
1
?S0Ig
m
图４ 两个量程的电压表
上式表明，电压表内阻与相应的量程之比等于表头满度电流的倒数，即常数S0（Ω/Ｖ），此常数称为电压灵敏度。若知道了S0和量程，就可以根据“内阻＝量程×S0”来计算电表各量程对应的内阻了。则有
对改装量程为Um的电表，其内阻为 Rs?Rg?r1?r2?Rg?UmS0
④
对改装量程为Un的电表，其内阻为 r1?Rg?UnS0 ⑤ 由上两式可得
r1?UnS0?Rg ；r2?(Um?Un)S0
⑥
3. 用比较法校正电表并确定改装表的级别：
1KΩ
图6 校正电压表的电路图
图5 校正电流表的电路图
改装表需经校正后才能使用，所谓校正，就是将被校电表与标准电表同时测量一定的电流（或电压），看其指示值与标准表上的值相符合的程度。
实验电路如图5和图6。
将被校表的满刻度分成n个等间隔的刻度值进行校正，设被校表的指示值为I ，标准表的读数为I0 ，便可获得一组相应的数据Ii 和I0i ( i＝1, 2,??n ) 。对每一个被校点，都可算出偏差ΔIi＝I0i－Ii ，求出ｎ个ΔIi 中绝对值最大的｜ΔIi｜max ，便可求得被校表的精度
E?
?Ii
max
量程
?100%
再根据E的大小，按“就邻近大档”的原则确定被校表的准确度等级S。
实验仪器
表头（100μA），毫安表，电压表，直流稳压电源，电阻箱(2个)，滑线变阻器，双掷开关，导线若干
操作要点
1．用数字万用表测得表头内阻Rg。
2．将Ig?100μA的表头改装成In?1mA，Im?5mA两个量程的电流表 ⑴算出并联电阻R1、R2的值；
⑵按实验线路图接好电路，分别对In档和Im档进行校正，记录数据。
①Ｉn档量程校正：K先接Ｉn档，使改装表满偏，读出标准表对应值，得出改装表满刻度修正值ΔI＝I0－I 。
②Ｉm档量程的校正和准确度等级的确定：根据改装表上的刻线，每隔1／5满刻度等间隔地使电流先“由小到大”再“由大到小”，读取改装表各点的指示值Ｉi 及标准表两次对应值Ｉ0i ，算出各组对应的平均值I0i( i＝1,2??5)，定出改装表该档的级别，并作出校正曲线。 3．将表头改装为Un?1V，Um?5V的两量程电压表： ⑴计算串联电阻阻值r1和r2
⑵按实验图连接好校准电路，分别对Un?1V，Um?5V两个量程进行校正，记录数据。
同电流表校正相同，首先测量Un档的满刻度偏差，然后对Um档进行校正并确定该档级别，并作出校正曲线。
预习思考题
1．表头量程Ig很小（内阻为Rg），如果改装电流表量程扩大n倍，应____联_____Ω的电阻；如果改装成量程为Un的电压表，应____联_____Ω的电阻。
答：并；
U1
Rg；串；n?Rg
Ign?1
2．校正电流、电压表电路中，滑线变阻器Rb采取____接法，其线路特点是两固定端直接与____相连
接，从____和____接负载。其中，校正电流表电路中，1KΩ电阻的作用是___。
答：分压；电源；一固定端；滑动端；保护标准电流表和表头
3．对一个量程为5A的电流表各刻度进行校正时，发现最大偏差为0.08 A，则该表的准确度等级是______。 答：E?
0.08
?100%?1.6%，所以等级S?2.5级 5
数据处理
1．用数字万用表测得表头内阻Rg?2.86K?。 2．电流表的校正
⑴根据③式算出并联电阻R1、R2的值:
R1?
n10m?n50?10
Rg??2860?63.6?， R2?Rg??2860?254.2?
m(n?1)50(10?1)m(n?1)50(10?1)
⑵分别对In档和Im档进行校正： a、In?1mA档量程的校正：
I?20.1?0.05?1.005(mA)； I0?1(mA)??I?I0?I?0.005(mA)
则此档电流表精度为 E?
?I
I
?100%?
0.1
?100%?0.5%
判定级别S=0.5级
b、Im?5mA档量程的校正：
c、作出校正曲线（Im?5mA档）
1.000 2.000 3.000 4.000 5.000
(mA)
d、判断Im?5mA档级别：精度E
?
?Ii
max
量程
?100%?
0.0475
?100%?0.95% 5
则
Im?5mA档改装电流表级别为S=1.0级 3．电压表的校正
⑴计算串联电阻阻值r1和r2：
r1?UnS0?Rg?104?2.86?103?7.14(K?)，r2?(Um?Un)?S0?40(K?)
⑵分别对Un和Um档进行校正 a、Un?1V档量程的校正：
U?24.7?0.04?0.988(V)； U0?1(V)??U?0?U?-0.012 (V)
E?
?UUn
?
0.012
?100%?1.2% 则可判定等级S=1.5级 1
b、Um?5V档量程的校正：（数据表格如下）
c、作出Um?5V档的校正曲线
(V)
d、对Um?5V档进行级别判定： 精度 E?
?U
max
Um
?100%?
?0.0625
?100%?1.24%
则Um?5V档改装电压表级别为S=1.5级
误差分析及讨论
1. 改装表、标准电流表和电压表、标准电阻箱及万用表示数不准所带来的系统误差。 2. 测量时，由于个人因素所带来的随机误差。 课后思考题
1．若校准电流表处理数据时，发现被校表读数总是大于标准表读数，其原因何在？校准电压表出现此情况呢？
答：校准电流表时，
篇三：电表的改装与校准实验报告
实 验 报 告
【实验目的】
1、 掌握将微安表改装成较大量程电流表和电压表的原理和方法。
2、 学会校正电流表和电压表的方法。
【实验原理】
1、 微安表改装成电流表
微安表并联分流电阻Rp，使被测电流大部分从分流电阻
图1电流表改装
流过，表头仍保持原来允许通过的最大电流Ig。
并联分流电阻大小2 微安表串联分压电阻Rs，使大部分电压降落在串联的分压
电阻上，而微安表上的电压降仍不超过原来的电压量程IgRg。
串联分压电阻大小图2电压表改装
3、 使被校电表与标准电表同时测量一定的电流（电压），看其指示值与相应的标准值相符的程度。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，即得该电表的标称误差。
标定误差?最大绝对误差
量程
?100%
【实验仪器】
稳压电源、微安表头（100?A）、毫安表（0~7.5mA）、电压表(1~1.5V)、滑线变阻器(100Ω)、电阻箱(0~99999.9Ω).
【实验内容】
1、将量程为100μA的电流计扩程为5mA电流表
（1）记录电流计参数，计算分流电阻阻值，数据填入表1中。用电阻箱作RP，与待改装的电流计并联构成量程为5(本文来自：wwW.xIAocAofaNwEn.com 小 草范 文 网:电表的改装与校正实验报告数据)mA的电流表。 （2）连接电路，校正扩大量程后的电流表。应先调准零点，再校准量程(满刻度点)，然后校正标有标度值的点。
校正电流表的电路
校准量程时，若实际量程与设计量程有差异，可稍调RP。
校正刻度时，使电流单调上升和单调下降各一次，将标准表两次读数的平均值作为IS，计算各校正点校正值。
（3）以被校表的指示值Ixi为横坐标，以校正值ΔIi为纵坐标，在坐标纸上作出校正曲线。数据填入表2中。 （4）求出改装电流表的标称误差。
3、将量程为100μA的电流计改装为量程1V的电压表 （1）计算扩程电阻的阻值数据填入表3中。
（2）校正电压表。与校准电流表的方法相似。数据填入表4中。
【数据记录】
表1 电流表改装与校正仪器参数 （U0=1.08V）
表2 电流表校正数据记录(mA)：
表3 电压表改装与校准仪器参数（U0=2.58V）
表4 电压表校正数据记录（V）： 【数据处理】
分别作出电流表和电压表的校正曲线。此后应用改装表进行测量时，根据校正曲线对测量的数值加以修
正，以得到准确的测量值。 改装电流表的标称误差=
0.1
?100%?2% 5.0
xi
校准曲线
改装电压表的标称误差=
0.09
?100%?9% 1.0
所以欧姆表的标度尺为反向刻度，且刻度是不均匀的，电阻R越大，刻度间隔愈密。如果表头的标度尺预先按已知电阻值刻度，就可以用电流表来直接测量电阻了。
【问题讨论】
1、标称误差的意义是什么？电表的校准有什么用途？
答：标称误差指的是电表的读数与准确值的差异，包括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，用改装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，这一工作称为电表的校准。电表校准的目的：一是要评定该表在改装后是否仍符合原表头准确度的等级；二是要绘制校准曲线，以便对改装后的电表能准确读数。
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。根据标定误差的大小，即可定出被校电表的准确度等级。如标定误差在0.2%至0.5%之间，则该表就定为0.5级。
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。作出校准曲线ΔIi~Ixi，ΔUi~Uxi。根据校准曲线可以修正电表的读数。
2、 在校正电流表和电压表时发现改装表与标准表读数相比各点均偏高，是什么原因？应如何调节分流电阻RP和分压电阻RS?
答：改装电流表读数比标准表偏高，说明分流电阻RP不够小，应减小分流电阻RP；
改装电压表读数比标准表偏高，说明分压电阻Rs不够大，应增大分压电阻Rs。 3、如何用微安表改装欧姆表？
答：以串联分压式为例，其原理电路如图所示。
E为电源，R3为限流电阻，RW为调“零”电位器，Rx为被测电阻，Rg为等效表头内阻。RG与RW一起组成分流电阻。
欧姆表使用前先要调“零”点，即a、b两点短路，（相当于RX=0），调节RW的阻值，使表头指针正好偏转到满度。即：欧姆表的零点是就在表头标度尺的满刻度(即量限)处，与电流表和电压表的零点正好相反。
当a、b端接入被测电阻Rx后，电路中的电流为I?
E
Rg?RW?R3?Rx
对于给定的表头和线路来说，Rg、RW、R3都是常量。由此可见，当电源端电压E保持不变时，被测电阻和电流值有一一对应的关系。即接入不同的电阻，表头就会有不同的偏转读数，Rx越大，电流I越小。短路a、b两端，即Rx=0时，I?
E
?Ig，这时指针满偏。
Rg?RW?R3
当Rx=Rg+RW+R3时，I?电阻，显然R中= Rg+RW+R3。
E1
?Ig，这时指针在表头的中间位置，对应的阻值为中值
Rg?RW?R3?RX2
当Rx=∞（相当于a、b开路）时，I=0，即指针在表头的机械零位。