电表设计和制作.ppt

电表设计与制作 最基本的电量测量和仪器 电学最基本的定律之一 欧姆定律：R=U/I 最基本的电量：U，I 测量仪器：电压表、电流表、三用表（万用表） 类型：磁电式（指针式）、数字式（各有优点，要根据用途选用） 实验目的 1、了解磁电式电表基本结构和内阻测量方法 2、掌握改装电表的原理和校准方法 表头结构与工作原理 “表头”通常指的是磁电式结构的微安表头，其动圈是由铜导线（常用紫铜线）绕制而成的，测量时，电流流过线圈产生磁场，与永磁定子之间产生相互作用力使指针偏转，通过合理设计定标，可以使指针转过的角度与电流的大小成一定的对应关系，从而达到指示电流大小的目的。 改装电流表 微安表头的电流量程很小(如Ig=100uA)，要改装成一个量程更大的电流表，须加分流电阻R1，如下图所示。 R1的计算公式如下： 表头量程 改装后量程 _表头等效内阻 改装电压表 电流表的指针摆幅随被测的电压变化而变化，因此可以作为电压表用于指示电压的大小，但微安表头的内阻很小，可以承受的电压很小，要扩大电压量程，必须加分压电阻R2，如下图所示。 R2的计算公式如下： 电压量程 表头内阻测量 改装表的设计需要知道表头的内阻Rg 表头内阻的测量方法： 用高精度的数字万用表直接测（注意使用电阻档量程从高到低） 半电流法（半偏法） 改装表校准 改装电流表的校准 1、把改装表与标准表串联，让流过它们的电流一样大，如下图所示 2、调节RW或电电源电压，使标准表读数达到设计的电流量程I1，此时改装表指针理论上应指向满量程，但由于分流电阻R1与计算值存在一定的偏差，会造成指针不到或超出量程。 3、调节R1，RW或电源电压，使标准表读数与改装表的满量程相一致，此时，电流表的改装才真正完成，此后，R1不能再改变。 4、以改装表的读数为自变量 ，等间隔地改变电流的大小，读取相应的标准表上的读数 ，设计表格记录数据。 5、计算各刻度的修正值 ，作出 曲线即为该电流表的校准曲线，如下图所示 6、准确度等级计算 改装电压表的校准 1、满量程校准（调R2） 2、对改装表上每一格刻度进行校准（记录数据） 3、作校准曲线 4、计算准确度等级 仪器实物 预习与思考 1、校正电流表时，如发现改装表的读数相对于标准表的读数均偏高，分流电阻应调大还是调小？为什么？ 2、校正电压表时，如发现改装表的读数相对于标准表的读数均偏低，分压电阻应调大还是调小？为什么？ 3、请自行设计数据记录表格。 * * 五邑大学物理实验中心 指针式 数字式 Step1.断开S，记录电流读数I Step2.闭合S，调节R2，使用电流读数为I/2，此时R2的值即为表头内阻Rg 根据误差范围确定改装表的准确度等级 实验板和表头 滑线变阻器 可调稳压电源 标准电压表 标准电流表 数字万用表 电阻箱 * * *