电位差计的使用与电动势的测量.ppt

电位差计的使用与电动势的测量,自组电表与用电位差计校表,及,设计性实验,目录,1、实验目的,2、电势补偿的原理,3、电势差计的设计原理及调整,5、表头的改装设计,6、自组表的校准,4、表头内阻的测量,7、误差分析,2,一、实验目的,4.了解直流电位差计的测量误差与不确定度,2.掌握直流电表的工作原理，并学会自己设 计电压表或电流表,3.学会一种测量表头内阻的方法,5.学习电表的校准与定标,及自组校表不确定 度的分析,1.了解直流电势差计的工作原理，学会它的 调整及使用,返回,3,二、电势补偿原理,返回,普通测量,补偿测量,V,4,三、电位差计的设计原理及调整,1.电势差计的设计原理,5,2.电位差计的面版图及连线,6,3.电位差计的调整与使用步骤,1.线路连接及温度补偿,2.检流计工作零点的调节,3.电位差计工作电流的调节将K1置N,按下“粗”键,改变“粗”“中”旋钮,使检流计光标指零,再按下“细”键,调节“中”“细”“微”旋钮使检流计光标指零,4.未知电动势的测量将K1置X1(X2),估计待测电动势的大小,将测量旋钮置于接近的数值.按下“粗”键,调整测量旋钮,使检流计光标指零.再按下“细”键,重复刚才的过程,直到检流计光标指零,从盘面的读出未知电动势,返回,7,四、表头内阻的确定,表头内阻的 测量电路,R=0,调节R1 使表头满偏且mV=a,调节R,使表头刚好半偏,且仍有mV=a不变,则有:R=Rg,返回,8,五、自组电表的设计,微安表头改装电压表,微安表头改装电流表,返回,9,六、电表的校准和定标,电表校准原理图,电压表校准时各物理量之间的关系式,电表等级的确定 定标,正确的靠级原则:仪表的等级必须涵括仪表的所有误差,如果校准的是电流表，需要使用串联线路，同时增加一个标准电阻此时普通电阻的作用是限制电路中的电流，而标准电阻两端的电压是计，而流过标准电阻的电流则是用来与被校表作比较的,返回,1、电势差计的测量不确定度,2、电表校准的不确定度,3、自组表的不确定度分析,1、电势差计的测量不确定度,电势差计的测量不确定都是由厂家给出的，可以由下式进行计算：,对于近年新出的仪器计算公式为,其中,Un 是有效量程的基准值，规定为该量程中最大的10的整数幂.a为直流电势差计准确度级别，Ux 是标盘示值，即测量值。,2、电表校准的不确定度,电表校准的不确定度主要取决于电势差计的测量不确定度。但如果校准电路中引入了其他电路元件，他们的作用也必须考虑。例如前面讨论的校准电路，由电压表校准时各物理量之间的关系式，我们可以得到：,3、自组表不确定度的分析,自组表的不确定度取决于表头的准确度等级，电阻箱各电阻盘的准确度等级。本实验要求同学根据前面的介绍自己分析所组表的不确定度，并根据分析判定所得自组表等级的可靠性。,14,实验过程与要求：,实验过程,组合,电势差计的使用工作电流的调整,返回,调节钮区域,电势差计的使用测量,返回,调节钮区域,检流计的调整与使用,返回,开关,显示光标,零点调节,分流器,接线柱,例如：我们实验室使用的直流电势差计最大的标度盘示值为19V（即第一个读数窗口的最大示数），量程因数为0.1，则有效量程为1.9V(该窗口的最大示值为1.9V)，因此不大于的10的整数幂是100，所以相应的基准值Un=100 V=1V，如已知，测量结果为1.50145，根据上式有仪器的误差限为:,Un 如何取值的说明：,返回,电阻箱各电阻盘准确度等级介绍,一般情况下电阻箱的误差限可以由下式近似给出：,但如果使用的电阻数值较小则用上式估计的误差会较大，因此要用下式进行准确计算：,式中的Ri 是第i个电阻盘的示值，ai是相应电阻的准确度级别。对于10000，1000，100欧姆的电阻盘，他们的准确度等级为0.1，以下的 三个小电阻盘分别为：0.2，0.5，5。,返回,