电表改装与校准
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和电
压,就必须进行改造,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。
一、实验目的
1、测量表头内阻及满度电流
2、掌握将 1mA 表头改成较大量程的电流表和电压表的方法
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 I
g
表示,电流计的线圈有一定的内阻,
用 R
g
表示,I
g
与 R
g
是两个表示电流计特性的重要参数。
测量内阻 R
g
常用方法有:半电流法和替代法,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 Rw 来实现,显然这时分流电阻值
就等于电流计的内阻。
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 R
2
,如图 3 所示,可使
表头不能承受的那部分电流从 R
2
上分流通过。这种由表头和并联电阻 R
2
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,则不然得出
R
2
=R
g
/(n-1) 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。
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 R
M
,如图 4 所示,使表头上不能承受的那部分电压降落在电阻 R
M
上。
这种由表头和串联电阻 R
M
组成的整体就是
电压表,串联电阻 R
M
叫做扩程电阻。选取不同大小
的 R
M
,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:
R
M
=U/I
g
-R
g
②
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。