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:
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
实验设计提要
本实验的实验要求是将微安表改装成多量程电流表并进行初校,其大概设计思路如下:
首先利用惠斯登电桥测出微安表的内阻Rg,然后利用电压表与电阻的并联设计标准表,并利用此电流表测出微安表的实际满偏量程
IM, 再利用公式
计算出改装微安表所需的两的电阻的阻值R1、R2,最后进行电表的校正及等级评定.
实验11 《将微安表改装成多量程电流表并进行初校》
实验设计方案
试验题目: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.实验原理及步骤:
1.利用惠斯登电桥测微安表内阻.
因为用伏安表测微安表内阻,无论电流表是内接还是外接,都会造成一定的分压或者分流,这样会产生较大的误差.因此这里采用惠斯登电桥测微安表内阻. 其电路图如下所示:
I1 A R1B GA Rg I C R2 Ro D I2 IO
闭合两个开关,如果检流计G示数为零,此时桥路电流Ig=0,电桥达到平衡,则有 I1=I I2=I0 UAB=UAD ?RR12?II21
UBC=UDC ?RRgo?IRog
?RRg12?RR1go
?R?R?RR2o …….. (1)
公式(1)为惠更斯电桥的平衡条件,也是用来测量电阻的原理公式.根据它的形式,我们称Rg为待测电阻,Ro为比较臂, R1和R2为比例臂并把R1/ R2称为倍率.由此可见,欲测Rg,只要选择恰当的倍率,调节比较臂使电桥平衡,即可由公式(1)求出其阻值.
由于电桥采取将待测与标准电阻想比较的方法.同时.作为平衡指示器的检流
计只用来判断有无电流并不需要提供读数.具有较高的灵敏度,因此用它测量电阻, 不存在伏安法测量中所存在的弊端.
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=
3.测量微安表满刻度的实际电流值IM. 其电路如图所示:
UR