大学物理设计性实验《将微安表改装成多量程电流表并进行初校》2

评分：

大学物理实验设计性实验

实 验 报 告

实验题目：将微安表改装成多量程电流表并进行初校

班 级：

姓 名： 学号：

指导教师：

茂名学院技术物理系大学物理实验室

实验日期：2007 年 11月29日

实验11 《将微安表改装成多量程电流表并进行初校》

实验提要

实验课题及任务

《将表头改装成多量程电流表》实验课题任务是：利用所给的仪器，结合所学的知识，把表头改装成5mA、10mA双量程电流表，完成电表改装电路所需仪器与校正电路。

学生根据自己所学的知识，并在图书馆或互联网上查找资料，设计出《将表头改装成多量程电流表》的整体方案，内容包括：写出实验原理和理论计算公式，研究测量方法，写出实验内容和步骤，然后根据自己设计的方案，进行实验操作，记录数据，做好数据处理，得出实验结果，按书写科学论文的要求写出完整的实验报告。

实验仪器

量程500?A的微安表一块，电阻箱(0.1级)三个，惠斯登电桥、数字电压表[精度(0.08%U+0.1)mV]、3V直流稳压电源、开关各一个、滑线变阻器两个（高值、低值各一个）。

实验所用公式及物理量符号提示

⑴ 测微安表内阻时，电桥用外接电源并须降压使用，以免测量时微安表过载。 ⑵ 将标称量程为500?A、级别为1.5级的微安表，改装成5mA、

10mA双量程电流表。参考电路如图11-1所示。

⑶ 先测量微安表的内阻Ri和满刻度的电流实际值IM。用实际测出的Ri和IM算出R1和R2的数值。实验中R1、R2用电阻箱。课前推导出计算R1、R2的公式，画好测Ri、IM的电路图。

⑷ 以数字万用表的电压档作为标准表，两个滑线变阻器串联起来接入电路中，自己拟定校表电路，初校改装好的电表。对改装表的要求是：两个量程中各点的误码率均不超过2.5%(每个量程校10 个点)。课前拟好数据表据。 评分参考 (10分)

⑴ 正确的写出实验原理和内阻Ri测量方法，2分； ⑵ 正确的选用仪器和R1、R2的计算方法，2分； ⑶ 写出实验内容及步骤，2分；

⑷ 计算出R1、R2的值，完成改装表任务，2分； ⑸ 电表的校准及等级的标定，2分。

提交整体设计方案时间

学生自选题后2~3周内完成实验整体设计方案并提交。提交整体设计方案，要求电子版。用电子邮件发送到指导教师的电子邮箱里。

参考书籍

《大学物理实验》陆廷济 胡德敬 陈铭南 主编

实验11 《〈将微安表改装成多量程电流表并进行初校》

一．实验目的：

1．学会将微安表头改装成5mA.10mA的双量程电流表。 2．学会将数字电压表改装成高精度的电流表。 二．实验仪器：

量程500uA的微安表一块，电阻箱（0．1级）三个，惠斯登电桥，数字电压表[精度（0．08℅+0．1）mV],3V直流稳压电源，开关各一个，滑线变阻器两个（高值，低值各一个）。 三．实验原理：

1．微安表表头内阻的测定：

惠斯登电桥的 基本结构如图（1）

I1 A R1B GA Rg I C R2 Ro D I2 IO

闭合开关，如果检流计示数为零值，桥路电流Ig=0,达到平衡，从而有Ub=Ud,

I1=I0,于是I1R1=I2R2； I1=I2R0。

由此得R1/R2=Rx/R0,即Rx=R1Ro /R2…………….. (1)式就是测量电阻的原理公式。 在实验室中，我们把

M=R1/R2称为倍率，可根据倍率表中待测阻值范围选择

对应的倍率。称为R0的比较臂相当于一个只有四个进盘的电阻箱。 但需注意以下几点：

（1） 操作开关B和D时，应先接通B后接通G。先断G后断B。

（2） 调节电桥平衡时，必须对开关G采用“路接法”，若检流计指针偏向“+”，

表示R0需要加大，反之需要减少。

（3） 测量完毕后，连接表重新换到“内接上”。

由于外接电源电压U〈=3V，而我们只有3V的电压源，所以需要窜接一个分压电阻。

2.设计标准表

V R

标准表设计的电路如图所示:

n

其中R的建议阻值为10? (n=0、1、2、3、4……) I=

UR

3.测量微安表满刻度的实际电流值Im. 其电路如图所示:

U A R 高值

调节R的阻值,使微安表满偏,此时从标准表算出电流I I?UR

4电表的改装并计算并联电阻的阻值:

在研究串.并联电路时可知:当一用电器两端并联一电阻时.该电阻有分流的作用;如果是串联一电阻时.该电阻有分压的作用,

磁电式电流表是采用并联电阻分流的办法扩大量程的.如图所示,在表头的两端并联一个电阻R.

把微安表改装成电流表所需电阻RS为:

I RS=IM?Rg?I

M设电流表扩大后的量程为I5 与I10,则有:

I R1+ R2=II R1=

5.电表的校正及等级评定:. 其校正电路如图所示:

MM5?Rg?I

2M?(Rg?R)I10?I

MA R1 R2 U R3 R4 在校正过程中,调整R2的阻值,使校正点落在扩大量程电表全偏转范围内各个标度值的位置上,确定各校正点的?I?Ix?Is的值.

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