电压补偿及电流补偿实验

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1、实验六电压补偿及电流补偿实验电位差计是一种精密测量电位差（电压）的仪器，它的原理是使被测电压和一已知电压相互补偿（即达到平衡），其准确度可高达0.001%。它还常被用以间接测量电流、电阻和校正各种精密电表。在科学研究和工程技术屮广泛使用电了电势差计进行自动控制和自动检测。【实验目的】1.掌握补偿法测电动势的基本原理。2.用UJ-31型低电势电位差计校准电流表。【实验原理】1.补偿原理：EE图6・1补偿原理E图6-1屮用已知可调的电信号仇去抵消未知被测电信号耳。当完全抵消时（检流计G指零），可知信号仇的人小就是被测信号£的人小，此方法为补偿法，其屮可知信号为补偿信号。2.电位差计的原理：图6-

2、2是UJ31型电位差计的原理简图。UJ-31型电位差计是-•种测量直流低电位差的仪器，量程分为17mV（最小分度luV,倍率开关K：旋至XI）和170mV（最小分度10PV,倍率开关旋到X10）两档。该电路共有3个回路组成：①工作回路②校准回路③测量回路。（1）校准：为了得到一个已知的“标准”工作电流I0=10mAo将开关S合向“标准”处，Qv为标准电动势1.0186v,取=101.86/2,调节“粗”“中”“细”三个电阻大小使检流计G指零，显然E/0=^=10mA（6-1）Rn⑵测量:将开关S合向“测量”处，◎是未知待测电动势。保持Io=lOmA，调节Ra使检流计G指零，则有心是测量回路中

3、一段电阻上的分压，称为“补偿电压”。被测电压乞与补偿电压极性相反、人小相等，因而相互补偿（平衡）。这种测量未知电压的方式叫“补偿法”。补偿法具有以下优点：①电位差计是一电阻分压装直，它将被测电压"x和一标准电动势接近于直接加以并列比较。t/x的值仅取决于电阻比及标准电动势，因而能够达到较高的测量准确度。②上述“校准”和“测量”两步骤中，检流计两次均指零，表明测量时既不从标准回路内的标准电动势源（通常用标准电池）中也不从测量回路屮吸取电流。因此，不改变被测回路的原有状态及电压等参量，同吋可避免测量回路导线电阻，标准电阻的内阻及被测回路等效内阻等对测最准确度的影响，这是补偿法测最准确度较高的另一

4、个原因。2.电流表的校准：所谓校准是使被校电流表与标准电流表同时测量一定的电流，看其指示值与相应的标准值（从标准电表读出）相符的程度。校准的结果得到电表各个刻度的绝对误差。选取其中最大的绝对误差除以量程，即得该电表的标称误差，即标称误差=最大绝对误差x100%(6-3)根据标称误差的大小，将电表分为不同的等级，常记为K。例如，若0.5%＜标称误差＜1.0%,则该电表的等级为1.0级。【实验仪器】UJ31型电位差计；毫安表；平衡指示仪（检流计）；直流稳压电源；滑线变阻器;模拟标准电阻；导线；开关等。【实验步龙21.先将检流计“AC5型检流计”电源打开预热15分钟。O<未知22.按照图6・3所示

5、连接好电路。图中E'是"TH-SS3022型数显直流稳压电源”；ACB是滑线变阻器；R是电阻箱；R。是模拟标准电阻；mA是被校电流表。OOOOOOO标准检流计5.7V-6.4V未知1©x,^,©©©未知X0.001mV图6・4UJ31型电位差计而板示意:图如图64电位差计上的“标准”接线柱接“FB204型标准电势S“检流计”接线柱接“AC5型检流计”；“5.7〜6.4”接线柱接“晶体管稳压电源”；“未知1”接线柱接“模拟标准电阻”（注意各接线柱的极性不能接反）。1.“AC5型检流计”调零。将开关打到“调零”处，调节“调零”旋钮，直到指针指零。再将开关打到“1»A”处。2.校准电位差计。先将电

6、阻Rn设置为101.860,就是将电位差计板面上R*置于1.0186V处；倍率开关置于xlO档（不能置于中间空档处），转换开关K置于“校准”，检流计开关Kg（粗、细、短路）都弹起。然后,开启“晶体管稳压电源”和“FB204型标准电势”,按“粗、中、细”顺序调节电位器，直至检流计指零，此时，I°=10mA,以后不得再动“粗、中、细”电位器。关闭“FB204型标准电势”（工作电流校准后开关S置于“断”档！！）。3.校准电流表。⑴首先，开启E'——TH-SS3022型数显直流稳压电源，输出电压调至6v,若被校电流表量程为100mA，则R°——模拟标准电阻设为10,R——电阻箱设500；若被校电流表

7、量程为100UA,则R°——模拟标准电阻设为1K0,R——电阻箱设4OK0。滑线变阻器ACB触头移至B处。（2）然后闭合开关K',移动滑线变阻器触头，调节被检电流值I；=10mA,将转换开关S置于测量回路“未知1”，开始测量。按照“x1、xO.kx0.001”的顺序调节测量盘，直检流计指零，将三个测量盘上的读数相加即为R。两端的电压。根据欧姆定理求出流经被校电流表的电流大小人。用同样的方法依次校准20mA、3