廣州科學(xué)技術(shù)大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目專業(yè)班級(jí)姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)班主任成績(jī)?nèi)掌谀暝氯铡緦?shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.把握減少伏安法檢測(cè)內(nèi)阻的方式偏差和儀表偏差的方式;2.按照檢測(cè)不確定度的要求,合理選擇電流表和電壓表的參數(shù);3.按照給定實(shí)驗(yàn)儀器合理設(shè)計(jì)變型電橋電路(或電流補(bǔ)償檢測(cè)電路)檢測(cè)內(nèi)阻。【實(shí)驗(yàn)儀器】直流穩(wěn)壓電源、伏特表、毫安表、被測(cè)內(nèi)阻、滑線變阻器(或電位器)2個(gè)、電阻箱2只、開關(guān)式保護(hù)內(nèi)阻、開關(guān)。【實(shí)驗(yàn)原理】1.方式偏差按照歐姆定理,測(cè)出內(nèi)阻R兩端的電流U,同時(shí)測(cè)出流過內(nèi)阻R的電壓I,則待xx測(cè)內(nèi)阻值為U(24-1)Rx測(cè)I一般伏安法測(cè)內(nèi)阻有兩種接線方法:電壓表內(nèi)接法和電壓表外接法。因?yàn)樗黼娮璧拇嬖冢@兩種方式都存在方式偏差。在內(nèi)接法檢測(cè)電路中(如圖24-1所示),電壓表的讀數(shù)I為通過內(nèi)阻Rx的電壓Ix,但電流表的讀數(shù)U并不是阻值Rx的兩端電流Ux,而是U=Ux+UA,所以實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的待測(cè)內(nèi)阻電阻為UI(RxRA)Rx內(nèi)IRxRAI式中RA是電壓表的電阻。它給檢測(cè)帶來的相對(duì)偏差為圖24-1內(nèi)接法R內(nèi)RRAE內(nèi)x(24-2)RxRx內(nèi)接法檢測(cè)待測(cè)內(nèi)阻電阻的修正公式RxURA。

(24-3)I在外接法檢測(cè)電路中(如圖24-2所示),電流表的讀數(shù)U等于內(nèi)阻Rx的兩端電流Ux,但電壓表的讀數(shù)I并不是流過Rx的電壓Ix,而是I=Ix+IV,所以實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的待測(cè)內(nèi)阻電阻為UURRVRx外圖24-2外接西式中RV是電流表的電阻。它給檢測(cè)帶來的相對(duì)偏差為R外RxxE外R(24-4)R外UR外接法檢測(cè)待測(cè)內(nèi)阻電阻的修正公式RxV(24-5)RVR外IRVU比較E內(nèi)、E外的大小,可以得:當(dāng)RxRARV,采用內(nèi)接法檢測(cè)內(nèi)阻,會(huì)使E內(nèi)E外;當(dāng)RxRARV,采用外接法檢測(cè)內(nèi)阻,會(huì)使E內(nèi)E外;當(dāng)RRR時(shí),則采用內(nèi)接法xAV和外接法檢測(cè)內(nèi)阻都可以。其中電流表的電阻RA、電壓表的電阻RV由實(shí)驗(yàn)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(jí)、量程決定。若電流表、電流表的確切度等級(jí)分別是aU和aI,則電流表的最大容許偏差△U=aU%·Um(24-6)電壓表的最大容許偏差△I=aI%·Im(24-7)式中Um是電流表的阻值,Im是電壓表的阻值。
電流檢測(cè)值的B類不確定度為uU△U/U·m/3=3=a%U電壓檢測(cè)值的B類不確定度為uI△I/3I·m3==a%I/考慮儀器系統(tǒng)偏差時(shí),它們的相對(duì)不確定度分別是uUaU%Um(24-8)%Im(24-9)IB3I由伏安法測(cè)內(nèi)阻式(24-1),可得(24-10)xUIR為了減少uRx電阻的測(cè)量實(shí)驗(yàn)報(bào)告設(shè)計(jì),電流表、電流表的確切度等級(jí)要高、量程要適當(dāng)。在水表阻值已選Rx定的情況下(24-8)、(24-9)兩式中的分子項(xiàng)是不變的,惟有其分母是可變的。為了降低電流或電壓檢測(cè)值的相對(duì)不確定度,檢測(cè)時(shí),應(yīng)使U和I盡可能取大些,越接近阻值uRx會(huì)越小。Rx【實(shí)驗(yàn)任務(wù)】1.待測(cè)的內(nèi)阻R1和R2,標(biāo)稱值分別是10Ω和480Ω。選擇合適的接線方式電阻的測(cè)量實(shí)驗(yàn)報(bào)告設(shè)計(jì),用伏安法檢測(cè)其電阻,使檢測(cè)結(jié)果的相對(duì)不確定度uRx
