电路原理实验一

别人家的孩子组：叶浩，黎峰，王琦瑄

实验一：常用电工仪表的使用与测量误差的计算

一、实验目的

1、熟悉各类测量仪表、各类电源的布局及使用方法

2、掌握电压表、电流表内电阻的测量方法

3、熟悉电工仪表测量误差的计算方法

二、实验说明

1、为了准确地测量电路中实际的电压和电流，必须保证仪表接入电路不会改变被测电路的工作状态，这就要求电压表的内阻为无穷大；电流表的内阻为零。而实际使用的电工仪表都不能满足上述要求。因此，当测量仪表一旦接入电路，就会改变电路原有的工作状态，这就导致仪表的读数值与电路原有的实际值之间出现误差，这种测量误差值的大小与仪表本身内阻值的大小密切相关。

2、本实验测量电流表的内阻采用"分流法"，如图1-1所示。

图1-1可调电流源A为被测电阻（RA）的直流电流表，测量时先断开开关S，调节电流源的输出电流I使A表指针满偏转，然后合上开关S，并保持I值不变，调节电阻箱RB的阻值，使电流表的指针指在1/2满偏转位置，此时有IA=IS=1/2，RA=RB//R1，R1为固定电阻器之值，RB由电阻箱的刻度盘上读得。

3、测量电压表的内阻采用分压法，如图1-2所示。

图1-2可调稳压源图1-3V为被测内阻（RV）的电压表，测量时先将开关S闭合，调节直流稳压源的输出电压，使电压表V的指针为满偏转。然后断开开关S，调节RB使电压表V的指示值减半。此时有RV=RB+R1电阻箱刻度盘读出值RB加上固定电阻R1，即为被测电压表的内阻值。电压表灵敏度为 S=RV/U（Ω/V）。

4、仪表内阻引入的测量误差（通常称之为方法误差，而仪表本身构造上引起的误差称这仪表基本误差）的计算。以图1-3所示电路为例，R1上的电压为UR1=UR1/(R1+R2),若R1=R2，则UR1=1/2U。现有一内阻为RV的电压表来测UR1的值，当RV与R1并联后，RAB=，以此来代替上式中的R1，则得

R1,,

 

化简后得：

若R1=R2=RV，则得=-U/6，相对误差为：

=*100%=-33.3

三、实验设备

四、实验内容

1、根据"分流法"原理测定MF500B型（或其他型号）万用表直流毫安1mA和10mA档量限的内阻，线路如图1-1所示。

被测电流表的量程	S断开时的 I(mA)	S闭合时的 I（mA）	RB （欧姆）	R1 （欧姆）	计算内阻 RA（欧姆）
1mA	1	0.5	560	10,000	530
10mA	10	5	未测得

 

2、根据"分压法"原理按图1-2接线，测定万用表直流电压10V和50V档量限的内阻。

 

被测电压表量程	S闭合时的读数 （V）	S断开时的读数 （V）	RB (千欧)	RA (千欧)	计算内阻 RV(千欧)	S
3V	3	1.5	0.8	2	2.8	0.93

 

3、用万用表直流电压20V档量程测图1-3电路中R1上的电压UR1之值，并计算测量的绝对误差和相对误差。

U	R2 千欧	R1 千欧	R20V 千欧	计算值 UR1(V)	实测值 U''（V）	绝对误差	相对误差
10V	10	20	未测	6	5.97	-0.03	-50%

 

五、实验注意事项

1、实验台上提供所有实验的电源，直流稳压电源和恒流源均可调节其输出量，并由数字电压表和数字毫安表显示其输出量的大小，启动电源之前，应使其输出旋钮置于零位，实验时再缓缓地增、减输出。

2、稳压源的输出不允许短路，恒流源的输出不允许开路。

3、电压表应与电路并联使用，电流表与电路串联使用，并且都要注意极性与量程的合理选择。

六、实验分析

1、由于实验1、2中RB与R1的电阻值相差较大，可能会导致实验误差变大。

2、实验1中测10mA档量程电流表的内阻可以选择30mA档的，使其开关断开读数为10mA，开关闭合读数为5mA。