內阻檢測的設計實驗報告作者:日期:課程名稱專業班級指導班主任【實驗目的】實驗項目廣州科學技術大學日期年月日?把握減少伏安法檢測內阻的方式偏差和儀表偏差的方式;?按照檢測不確定度的要求,合理選擇電流表和電壓表的參數;3?按照給定實驗儀器合理設計變型電橋電路(或電流補償檢測電路)檢測阻值。【實驗儀器】直流穩壓電源、伏特表、毫安表、被測內阻、滑線變阻器(或電位器)2個、電阻箱2只、開關式保護內阻、開關。【實驗原理】1方式偏差按照歐姆定理,測出內阻Rx兩端的電流U,同時測出流過內阻Rx的電壓I,則待測內阻值為(24-1)一般伏安法測內阻有兩種接線方法:電壓表內接法和電壓表外接法。因為水表電阻的存在,這兩種方式都存在方式偏差。在內接法檢測電路中(如圖24-1所示),電壓表的讀數I為通過內阻Rx的電壓Ix,但電流表的讀數U并不是阻值Rx的兩端電流Ux,而是U=Ux+Ua,所以實驗中測得的待測內阻電阻為…U」(打Ra)貝ra式中Ra是電壓表的電阻。它給檢測帶來的相對偏差為甩_甩_Ra匕內=?內RxRx圖24-1內接法(24-2)內接法檢測待測內阻電阻的修正公式Rx=U一Ra在外接法檢測電路中(如圖24-2所示),電流表的讀數U等于內阻Rx的兩端電流Ux,但電壓表的讀數I并不是流過Rx的電壓lx,而是I=Ix+IV,所以實驗中測得的待測內阻電阻為(24-3)外北外式中Rv是電流表的電阻。
它給檢測帶來的相對偏差為只外+Rx外接法檢測待測內阻電阻的修正公式RvR外URVRV-R外IRV-U(24-4)(24-5)阻值決定。若電流表、電流(24-6)(24-7)(24-10)比較E內、E外的大小,可以得:當Rx?RaFV,采用內接法檢測內阻,會使E內:::E外;當Rx:::.RaFV,采用外接法檢測內阻,會使E內.E外;當Rx:、瓦瓦時,則采用內接法和外接法檢測內阻都可以。其中電流表的電阻Ra、電壓表的電阻Rv由實驗室給出2?儀器偏差電流表和電壓表的最大容許偏差由它們的確切度等級、表的確切度等級分別是au和ai,則電流表的最大容許偏差△u=au%Um電壓表的最大容許偏差△I=ai%I-m式中Um是電流表的阻值,Im是電壓表的阻值。電流檢測值的B類不確定度為UU=Au/.3=au%Um/3電壓檢測值的B類不確定度為UI=Al/3=aI%Im/3考慮儀器系統偏差時,它們的相對不確定度分別是uu=au%UmUB?一3U(24-8)Ui二aI%lmJB、31(24-9)由伏安法測內阻式(24-1),可得Rx,Ul為了減少Urx,電流表、電流表的確切度等級要高、量程要適當。
在水表阻值已選Rx定的情況下(24-8)、(24-9)兩式中的分子項是不變的,惟有其分母是可變的。為了降低電流或電壓檢測值的相對不確定度,檢測時,應使U和I盡可能取大些,越接近量【實驗任務】1待測的內阻Ri和R2,標稱值分別是10Q和480Q。選擇合適的接線方式電阻的測量實驗報告設計,用伏安法檢測其電阻電阻的測量實驗報告設計,使檢測結果的相對不確定度URx剖析討論】?為保護直流穩壓電源和器件,接通和斷掉電源前均需先使電源輸出為零,之后再接通或斷掉電源開關。對輸出調節旋鈕的調節必須輕而平緩,逐漸降低至須要值,防止水表超量程。?為減少表針式儀表的儀表偏差,一般儀表的讀數大于滿刻度的1/3,應更換阻值儀表讀數=阻值X指示格數寧總格數,儀表讀數要讀準有效位數(要估讀1位);3?用開關式保護內阻的替代檢流計時,其開關的開合時,應密切凝視各水表表針是否有偏轉變動。【思考題】若測510Q的內阻,電流表電阻RV=20KQ,電壓表電阻RA=1Q,試估算剖析說明用電壓表內接法檢測好,還是用電壓表外接法檢測好?為何用電壓表內接法或外接法測晶閘管的伏安特點曲線都不夠理想?應采用哪些電路,使方式偏差較小?七.剖析討論(實驗結果的偏差來和公式、原理圖)四.實驗步驟五、實驗數據和數據處理六.實驗結果源和減少偏差的方式、實驗現象的剖析、問題的討論等)八.思索題