电流计表头.ppt

* . . . * . . . * . . . * . . . * . . . * . . . * . . . * . . . * . . . * . . . * . . . * . . . * . . . 指针式电表改装与校准 主讲人：毛杰键 指针式电表在电测量中有着广泛的应用，因此如何了解电表和使用电表就显得十分重要。电流计（表头）由于构造的原因，一般只能测量较小的电流和电压，如果要用它来测量较大的电流或电压，就必须进行改装，以扩大其量程。万用表的原理就是对微安表头进行多量程改装而来，在电路的测量和故障检测中得到了广泛的应用。 1、测量表头内阻及满度电流 2、掌握将100μA表头改成较大量程的电流 表和电压表的方法 3、设计一个 的欧姆表 4、画校准曲线，学会校准电表的方法和计算电表准确度。 一、实验目的 图1 电流计结构示意图 常见的磁电式电流计主要由放在永久磁场中的由细漆包线绕制的可以转动的线圈、用来产生机械反力矩的游丝、指示用的指针和永久磁铁所组成。当电流通过线圈时，载流线圈在磁场中就产生一磁力矩 ，使线圈转动，从而带动指针偏转。线圈偏转角度的大小与通过的电流大小成正比，所以可由指针的偏转直接指示出电流值。 二、实验原理 1、电流计允许通过的最大电流称为电流计的量程，用 表示，电流计的线圈有一定内阻，用 表示， 与 是两个表示电流计特性的重要参数。 测量内阻 常用方法有： （1）半电流法也称中值法。 测量原理图见图1。当被测电流计接在电路中时，使电流计满偏，再用十进位电阻箱与电流计并联作为分流电阻，改变电阻值即改变分流程度，当电流计指针指示到中间值，且标准表读数（总电流强度）仍保持不变，可通过调电源电压和 来实现，显然这时分流电阻值就等于电流计的内阻。 （2）替代法 测量原理图见图2。当被测电流计接在电路中时，用十进位电阻箱替代它，且改变电阻值，当电路中的电压不变时，且电路中的电流（标准表读数）亦保持不变，则电电阻箱的电阻值即为被测电流计内阻。 替代法是一种运用很广的测量方法，具有较髙的测量准确度。 2、改装为大量程电流表 根据电阻并联规律可知，如果在表头两端并联上一个阻值适当的电阻 ，如图3所示，可使表头不能承受的那部分电流从 上分流通过。这种由表头和并联电阻 组成的整体（图中虚线框住的部分）就是改装后的电流表。如需将量程扩大n倍，则不难得出 （1） 图3为扩流后的电流表原理图。用电流表测量电流时，电流表应串联在被测电路中，所以要求电流表应有较小的内阻。另外，在表头上并联阻值不同的分流电阻，便可制成多量程的电流表。 + R1 R2 改装表 标准表 A 图3 + E + μA 实际的扩展量程后的电压表原理见图4。 用电压表测电压时，电压表总是并联在被测电路上，为了不因并联电压表而改变电路中的工作状态，要求电压表应有较高的内阻。 3、改装为电压表 一般表头能承受的电压很小，不能用来测量较大的电压。为了测量较大的电压，可以给表头串联一个阻值适当的电阻 ，如图4所示，使表头上不能承受的那部分电压降落在电阻 上。这种由表头和串联电阻 组成的整体就是电压表，串联的电阻 叫做扩程电阻。选取不同大小的 ，就可以得到不同量程的电压表。由图4可求得扩程电阻值为： （2） + 改装表 标准表 RM RM R1 + R2 V μA + E 图4 4、改装为欧姆表 用来测量电阻大小的电表称为欧姆表。根据调零方式的不同，可分为串联分压式和并联分流式两种。其原理电路如图5所示。图中E为电源， 为“调零”电阻， 为限流电阻， 为被测电阻， 为等效表头内阻. 改装表 + Rg R2 R4 μA + E a b Rx （a）串联分压式 改装表 + Rg R4 R2 μA + a E b Rx （b）并联分流式 图5 欧姆表原理图 改装表 + Rg R2 R4 μA + E a b Rx （a）串联分压式 改装表 + Rg R4 R2 μA + a E b Rx （b）并联分流式 图5 欧姆表原理图 以下以串联分压式线路为例进行说明。 欧姆表使用前先要调“零”点，即a、b两点短路，（相当于 ），调节 的阻值，使表头指针正好偏转到满度。可见，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。在图（a）中，当a、b端接入被测电阻 后，电路中的电流为 （3） 对于给定的表头和线路来说， 、 都是常量。由此