电学基本仪器的使用

1. 电学基本仪器的使用

2. 实验目的 １．学习使用电学基本仪器——直流电源、电阻箱、定值电阻、直流电表等； ２．了解两种万用表的基本特点； 3．学习使用万用表测量电压、电流和电阻以及检查电路故障； 4．学习连接电路，掌握电学实验操作规程。

3. 实验用具 １．直流电源（直流稳恒电源、干电池） ２．直流电表（毫安表、微安表、安培表、毫伏表、伏特表） ３．旋钮式电阻箱、定值电阻、滑线变阻器 ４．开关 ５．ＤＴ890B+数字万用表 ６．Ｍ500指针式万用表 ７．导线若干

4. 定值电阻

5. 注意 　（１）分类：碳膜电阻　金属电阻　线绕电阻　 　（２）主要规格： a.标称阻值（如1KΩ±5%） b.额定功率：长时间工作而不损坏或改变其性能的前提下，电阻允许消耗的最大功率。 （使用时既要阻值满足要求，还需根据电路中的最大电流确定电阻的功率。）

6. 接线柱 旋钮 倍率 旋钮式电阻箱

7. 铭牌

8. 旋钮式电阻箱 电阻箱分为0.02、0.05、0.1和0.2四个等级 示值误差 = 电阻箱内电阻器阻值误差 +旋钮的接触电阻误差

9. 等级 k 0.02 0.05 0.1 0.2 十进位电阻箱旋钮的个数，与选用的接线柱有关。 电阻箱等级 （  ） 0.001 0.001 0.002 0.005 所用电阻数值的大小 盘间接触电阻的允许值，其值与等级 k 有关 注意 当使用电阻值大于10  时

10.  例1：有一精度为0.1级的电阻箱，其盘面示数为5567.6 ，试计算其B类不确定度。 解：电阻箱的精度等级为0.1级，所以电阻箱的仪器误差限为 则B类不确定度为

11. B 滑动接触器 C A 接线柱C 接线柱B 接线柱A 滑线变阻器

12. RL C B A V C K B A A K RL 滑线变阻器的两种常用方法 ① 制流电路 ② 分压电路

13. C B A K A RL ① 制流电路 移动C即可改变回路中的电阻，电路中的电流也随之改变

14. C B A K A RL 为保证电路安全，在接通电源前，应将C滑动至B端，这样通电后电路中电流最小

15. ② 分压电路 RL V C B A K AC间的电压UAC应是全电阻上的电压的一部分

16. 为保证安全，在接通电源前，应将C端调至输出电压为0的一端为保证安全，在接通电源前，应将C端调至输出电压为0的一端 输出电压最大位置

17. 开关 单刀单向 单刀双向

18. 错误接线方法 正确接线方法

19. 电源 DC 直流电源 晶体管直流稳压电源 干电池

21. 12.5+ 0.2 = 12.7 (V) 2.23A 1.10+0.02 = 1.12 A

22. ~ 交流电源AC

23. 检流计

24. 安培表 精度1.0级 直流 标度尺为水平放置 静电系仪表 绝缘强度试验电压为2kV 受温度影响最小

25. 毫安表 精度1.0级 直流 标度尺为水平放置 静电系仪表 绝缘强度试验电压为2kV 受温度影响最小

26. 伏特表 精度1.0级 直流 标度尺为水平放置 静电系仪表 绝缘强度试验电压为2kV 受温度影响最小

27.  电气测量指示仪表的示值误差 仪表精度等级 k ——仪表本身在正常工作条件下可能发生的示值误差 m与仪表的量程Am的百分比值 仪表的精度等级k分为：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0等七个等级，其中数字越小的精确度就越高。

28. 直流电表的使用方法和注意事项 （1）量程的选择：一般情况下，测量读数在电表量程的2/3以上比较合适。 使用时先选择稍大的量程，试测一下，如不合适，再选用更合适的量程。 （2）电流方向：接线时必须注意电表上接线柱的“+”、“-”标记。 “+”表示电流的流入端， “-”表示电流的流出端，切不可接错极性 （3）电流表应串联在被测电路中 （4）电压表应以并联方式接入待测电路

29. （5）注意电表的性能标志 （6）视差问题 必须在视线垂直刻度表面后才能读数 （7）读数问题 使用前应先检查电表指针是否与零刻度线重合 读数一般读到仪表最小分度的1/10或1/5 （8）示值误差 = ( 量程  k ) /100

30. 万用表（三用、多用、万用！） • 万用表是最常用的仪器，它可以测量交流和直流电压、电流，还可以测量电阻，有的万用表还可以测量晶体管的主要参数及电容器的电容量等，用途广但准确度稍低 。 • 　常见的万用表有指针式万用表和数字式万用表。指针式万用表是一表头为核心部件的多功能测量仪表，测量值由表头指针指示读取。数字式万用表的测量值由液晶显示屏直接以数字的形式显示，读取方便，有些还带有语音提示功能。 • 万用表面板上王要有表头和选择开关。还有欧姆档调零旋钮和表笔插孔。

31. M500万用表结构 一、表头——灵敏电流计 表盘印有多种符号、刻度线和数值。符号A一V一Ω表示这只电表是可以测量电流、电压和电阻的多用表。表盘上印有多条刻度线，其中右端标有“Ω”的是电阻刻度线，其右端为零，左端为∞，刻度值分布是不均匀的。符号“－”或“DC”表示直流，“～”或“AC”表示交流，“～”表示交流和直流共用的刻度线。刻度线下的几行数字是与选择开关的不同档位相对应的刻度值。　　表头上还设有机械零位调整旋钮，用以校正指针在左端指零位。

32. 二、选择开关 选择测量项目和是量程。三、表笔和表笔插孔 M500万用表工件原理 运用欧姆定律的原理，并加上一些分压、分流的测量技术，再利用交、直流的变换电路，通过合理精确的计算与电阻间的相互搭配而组成。 表头工作方式为磁电式，其指针的偏转角度与通过的电流成正比。 当被测电量连续变化时，指针的偏转角度也随之变化 ，通过表盘读取测量结果。

33. M500万用表使用方法 （一）使用前，应做到：1．水平放置。2．应检查表针是否停在表盘左端的零位。如有偏离，可用小螺丝刀轻轻转动表头上的机械零位调整旋钮，使表针指零。3．将表笔按上面要求插入表笔插孔。4．将选择开关旋到相应的项目和量程上。（二）使用后，应做到：1．拔出表笔。2．将选择开关旋至“OFF”档，若无此档，应旋至交流电压最大量程档，如“又1000V”档。3．若长期不用，应将表内电池取出，以防电池电解液渗漏而腐蚀内部电路。

34. DT890B+万用表 工作原理 • 数字式电表通过模拟-数字（A/D）转换器将连续变化的模拟量变为离散的数字量，经过处理，再通过数码显示器以十进制方式显示测量结果。 基本特点 • 数字万用表具有准确度高、测量范围宽、测量速度快、体积小、抗干扰能力强、使用方便等特点。

35. 实验内容 （一）测量直流电压 测量对象：干电池 直流稳恒电源（输出10V） 要求：分别用两种万用表测量，并记录结果。 测量步骤： 1、进行机械调零。 2、选择项目及量程 3、选择测量方法——并联 4、正确读数 实测：直接测量两种电源电压

36. （二）测量直流电流 测量对象：直流电流 要求：分别用两种万用表测量，并记录结果。 测量步骤： 1、进行机械调零。 2、选择项目及量程 3、选择测量方法——串联 4、正确读数 实测：自组一串联电路，用两种表测量电路中的电流。

37. （三）用万用表测量电阻1．将选择开关置于R×100档，将两表笔短接调整欧姆档零位调整旋钮，使表针指向电阻刻度线右端的零位。若指针无法调到零点，说明表内电池电压不足，应更换电池。2．用两表笔分别接触被测电阻两引脚进行测量。正确读出指针所指电阻的数值，再乘以倍率（R×100档应乘100，R×1k档应乘1000……）。就是被测电阻的阻值。3．为使测量较为准确，测量时应使指针指在刻度线中心位置附近。若指针偏角较小，应换用R×1k档，若指针偏角较大，应换用R×1O档或R×1档。每次换档后，应再次调整欧姆档零位调整旋钮，然后再测量。4．测量结束后，应拔出表笔，将选择开关置于“OFF”档或交流电压最大档位。收好万用表。（三）用万用表测量电阻1．将选择开关置于R×100档，将两表笔短接调整欧姆档零位调整旋钮，使表针指向电阻刻度线右端的零位。若指针无法调到零点，说明表内电池电压不足，应更换电池。2．用两表笔分别接触被测电阻两引脚进行测量。正确读出指针所指电阻的数值，再乘以倍率（R×100档应乘100，R×1k档应乘1000……）。就是被测电阻的阻值。3．为使测量较为准确，测量时应使指针指在刻度线中心位置附近。若指针偏角较小，应换用R×1k档，若指针偏角较大，应换用R×1O档或R×1档。每次换档后，应再次调整欧姆档零位调整旋钮，然后再测量。4．测量结束后，应拔出表笔，将选择开关置于“OFF”档或交流电压最大档位。收好万用表。 • 测量电阻时应注意：1.被测电阻应从电路中拆下后再测量。2．两只表笔不要长时间碰在一起。3．两只手不能同时接触两根表笔的金属杆、或被测电阻两根引脚，最好用右手同时持两根表笔。

38. 误差分析 • M500 主要是仪器误差和读数误差 • 而对数字表来说，主要是仪器误差。另外，输入电阻过低和零电流过高都会引起测量误差，关键要看测量装置所允许的极限值是多少，即要看信号源的内阻大小。信号源阻抗高时应选择高输入阻抗、低零电流的仪器，使其影响可以忽略。

39. 思考题 • 为什么不宜用数字万用表的电阻档测量表头的内阻？ • 欧姆表的红、黑表笔中哪一根电势较高？为什么？ • 能否用欧姆表测电源内阻？