实验报告
姓名： 班级： 组别： 成绩：
合作者： 指导教师： 实验日期：
二、实验目的：
1、了解电表改装、校准原理和方法。
2、学会工程技术应用中理论值与实际值的联系。
3、学会标定电表等级。
三、实验原理和线路：
用半偏法测定待改装表的电阻Rg如下图1，调节R1、Rw、电源电压，当标准表的读数为1mA且待改装表读数为0.5mA时，则Rg= R1. 2、将量程为Ig,内阻为Rg的微安表的量程扩大为I＝10mA(图2)。
首先计算分流电阻
Rs=IgRg/(I-Ig)=Rg/(n-1), n=I/Ig为电流扩大倍数。其次校准分流电阻Rs,将校准表调到10mA，同时改装表应指向满刻度（这时可能需要改变分流电阻Rs），记下实际分流电阻，最后校准改装表的等级：分5段逐点校准，填入下表。“下行”指电表读数由高到低逐点进行校准，“上行”则相反。 原电流表量程：Ig=____ mA 原电流表内阻：Rg=____Ω 改装后量程：
I=____mA 理论分流电阻：Rs=_____Ω塑料拖把头 实际分流电阻：Rs’=_____Ω
表5-19
改装表理论读数/mA | 2.000 | 4.000 | 6.000 | 8.000 | 10.000 |
标准表读数/mA | 下行（读数减少） | | | | | |
上行（读数增加） | | | | | |
平均 | | | | | |
ΔI=(I-I理论)/mA | | | | | |
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(3)将微安表改装成量程为U＝10V的电压表(图5-45)。
首先计算分压电阻Rm：Rm＝（U/Ig）-Rg，U为改装后电压表量程。再校准分压电阻Rm：
将标准表调到10.00V,同时改装表则调到满刻度（可改变分压电阻Rm），同时记下实际分压电阻：最后按下表校准改装表的等级。
原电流表的量程：Ig=____mA 原电流表内阻：Rg=_____Ω
改装表量程：U=_____V
理论分压电阻： 图5-45 改装电压表接线图
Rm=_____Ω 实际分压电阻：Rm’=______Ω
改装表理论读数/V | 2.000 | 4.000 | 6.000 | 8.000 | 10.000 |
标准表读数/V | 下行（读数减少） | | | | | |
上行（读数增加） | | | | | |
平均（3位小数） | | | | | |
ΔU=(U-U理论)/V | | | | | |
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(4)将1mA量程的待改装电流表按下图改装为串连分压式欧姆表(图4)。
取U＝静电接地控制器1.5V，将Rx短路，调节Rw，使伏安表正好指1mA，这时，Rw＋R3+Rg=1500Ω 。当Rx=1500 时，毫安表读数为0.5mA，这一电阻称为“中值电阻”：R中＝Rw+R3+Rg=1500Ω 。
按下表给定的Rx值标定表面刻度：
表
Rx/Ω | 0 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 700 | 1000 | 1500 | 2000 | 3000 | 4000 | 7000 |
I/mA | | | 苯并芘结构式 | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | |
可见，欧姆表的刻度是反向的：1mA处为0Ω；0mA处为∞Ω。
以I为纵坐标，Rx为横坐标作I-Rx图并连成光滑曲线。
将数据按要求处理后，用坐标纸画出ΔI－I校准曲线和ΔU－U校准曲线。并按下列公式确定改装表的等级：
和
当为0.5级，0.5<为1.0级，1.0<为1.5级，1.5<为2.0级….
五．思考题：
1．校准电流表时，若标准表的指针满刻度而改装表达不到，应怎样调节分流电阻使两表同时满刻度？电压表呢？
2．如图，在量程分别为I1,I2,I3的三量程毫安表中，哪档量程电流最大？哪档量程最小？
3．如右图，将内阻为50Ω，最大量程刻度为50mV的磁电式电压表窜联两个电阻R1,R2，使之变成量程分别为3V和5V的双量程电压表，求R1，R2的数值。.
4．电流表中窜联适当的电阻即可用作电压表，试说明其理由。
阅读材料
智能式数字仪表的发展及应用
在仪表行业迅猛发展的今天，数字式仪表显示直观，便于观察、无视差，具有测量精度高、稳定性好、功耗低、无磁场干扰、抗震性强等优点，这是动圈式指针仪表所不具有的.在数字式显示仪表中，采用了先进的CMOS大规模集成电路,A/D转换器等，完成了运算放大、非线性校正、温漂、零漂等关键性问题，A/ D转换电路实现了模拟量与数字量之间的转换，从而使仪表达到了较高的技术指标.在仪表显示上，采用LED数字显示.
在智能配电系统中，智能多功能仪表是系统的重要组成部分，使得配电系统的各个配电回路都具有智能化功能，并使得配电系统和计算机连接成智能配电系统，从而实现四遥(遥测 、遥信、遥控、遥调)四集中(集中数据处理，集中监控、集中分析和集中调度)，提高输配电系统供电可靠性，这是我国变电所的发展方向。
由新一代的车用计算机为核心组成的汽车运行控制与显示系统，是多种专业技术的集成与系统设计的成果，它将构成新一代车用自动化仪表。在空间已出现“穿梭”式航行的今天，地面区间的行车自控定将指日可待。
主要参考书目
[1] 林抒， 龚镇雄. 普通物理实验[M]. 北京：高等教育出版社，1986,p214-p217.
[2] 杨述武. 普通物理实验[M].北京:高等教育出版社，2004, p104- 114.
1、晶体二极管的导电特性
晶体二极管无论加上正向电压或者反向电压，当电压小于一定数值时只能通过很小的电流，只有电压大于一定数值时，才有较大的电流出现，相应的电压可以称为导通电压。正向导通电压小（锗管约0.3V，硅管约0.5V）,反向导通电压（又称“击穿电压”，“耐压”）相
差很大（几伏到几百伏）。当外加电压大于导通电压时，电流按指数规律迅速增大，此时，欧姆定律对二极管不成立。在这次实验中，就是要用伏安法测绘晶体二极管的正向、反向导电特性曲线。测量电路如下：
2、Pn结正向压降随温度变化的变化。
Pn结温度传感器相对于其他温度传感器说，具有灵敏度高、线性好、热响应快、易于实现集成化等优点。Pn结温度传感器的原理如下：
Pn结正向压降(VF )是正向电流(IF)和温度(T)的函数：
其中，e是电子电荷，k是波尔兹曼常数，B是与结面积、掺杂浓度有关与温度无关的常数，r是常数（），T是绝对温度，Vg(0) 是绝对零度时Pn结材料的导带底和价带顶的电势差。
上式中有两项，线性项：
非线性项：
可以证明，在恒流供电情况下，当温度较高（室温）时，Pn结的VF 对T的依赖关系取决于线性项，即Pn结正向压降随温度升高而线性下降，这就是Pn结测温原理。在这次实验中，我们将测绘Pn结正向压降随温度变化的曲线。
四、实验仪器：
1、仪器记录
改装电表集成箱(电流表头, 标准电流表、标准电压表、电阻箱，电源，单刀双置开关，导线等)
2、仪器使用实验注意事项：
（一）、电阻元件V-A特性实验仪的使用：
（1）、在测量中电流不得大于20(mA).
（二）、Pn结正向压降特性实验仪的使用：
（1）、仪器的连线较多，芯线较细，所以要注意使用，不可用力过猛。
（2）、除加热线无极性区别外，其余都有极性区别，连接时不要接反。特别注意，加热线
绝对不要接错位置，否则一定会损毁仪器的。
（3）、加热装置温度不要超过100oC,长期过热使用，会造成连接线老化。
（4）、使用完毕后切断电源。
五、实验内容和步骤：.
1、 测定正向特性曲线
依照图1，正确连接线路后，打开电源开关，将电源电压调至最小，逐步减小限流电阻，直到毫安表显示1.9999mA为止，记下相应的电流和电压。然后调节电源或限流电阻，将电压表最后一位读数调成0，记录电压，电流。以后按每降低0.010V测一次数据，直到伏特表的读数为0.5500V为止。正向电流不用修正。
2、测定反向特性曲线
依照图2，正确连接线路后，接通线路开关，将电源电压调至最大，逐步减小限流电阻，直到毫安表显示1.9999mA为止，记下相应的电流和电压。然后调节电源电压或者限流电阻，
在将电流调节为1.8006，1.6006，1.4006、……….mA的情况下，记录相应的电压；其中0.0006mA为伏特计的电流，记录电流时应该自行减去。
3、测绘Pn结正向压降随温度变化的曲线。
（1）加热装置上共有两组连接线，侧向引出一组线，是加热线，共有两根芯线，与Pn结正向压降特性实验仪面板上的“12”两端子相连（可以不计正负），另一组从顶部引出，共六根芯线，其中两根（其中一根是黄）自成一组，是测温信号线，黄为正，黑为负，与面板的“5”端子的正负相连（正负不能接错），另外四根和“8” ，“9”端子的正负相连（正负不能接错）。
（2）将控温电流旋钮旋到最小位置，打开测量仪的电源，记录室温TS ;
(3)按下“IF””键，将IF调到50微安；按下“导电铝箔泡棉VF”键， 记录VF ，按下“△V”键，将△V调到零。
（4）将加热电流调到350mA，观测△V的变化，△V每改变10 mv读取一组△V、T值，直至温度达到100 oC为止。
六、数据记录：
1、 二极管的正向特性
端电压V/V | 0.5 | 0.58 | 0.63 | 0.66 | 0.69 | 0.71 | 0.73 |
I/mA（外接） | 0.0009 | 0.0159 | 0.0871 | 0.2193 | 0.5208 | 固定篮球架0.912 | 1.5831 |
I/mA（内接） | | 0.0173 | 0.0765 | 0.1534 | 0.2664 | 0.3168 | 0.4671 |
端电压V/V | 0.74 | 0.75 | 0.76 | 0.77 | 0.78 | 0.8 | 0.81 |
I/mA（外接） | 2.101 | 2.772 | 3.65 | 4.819 | 6.355 | 10.877 | 15.93 |
I/mA（内接） | 0.5253 | 0.5891 | 0.6544 | 0.7202 | 0.7883 | 0.9291 | 1.0016 |
端电压V/V | 0.82 | 0.83 | | | | | |
I/mA（外接） | 18.87 | 23.43 | | | | 液氨是怎么生产的 | |
I/mA（内接） | 1.0759 | 1.152 | | | | | |
| | | | | | | |
2、二极管的反向特性
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