1、測(cè)量表頭內(nèi)阻R_g和滿量程電流I_g。
2、掌握將100uA表改為更大量程電流表、電壓表的方法。
3、用電阻校準(zhǔn)歐姆表，繪制校準(zhǔn)曲線，使用組裝好的歐姆表根據(jù)校準(zhǔn)曲線測(cè)量未知電阻。
4. 了解如何校準(zhǔn)電流表和電壓表。
2. 實(shí)驗(yàn)原理 (1) 檢流計(jì)原理
常見(jiàn)的磁電檢流計(jì)主要由置于永磁場(chǎng)中的細(xì)漆包線繞制的可旋轉(zhuǎn)線圈、用于產(chǎn)生機(jī)械反扭矩的游絲、指示指針和永磁體組成。 當(dāng)電流通過(guò)線圈時(shí)，載流線圈在磁場(chǎng)中產(chǎn)生磁矩，使線圈旋轉(zhuǎn)并使指針偏轉(zhuǎn)。 線圈的偏轉(zhuǎn)角度與流過(guò)線圈的電流成正比，因此可以通過(guò)指針的偏轉(zhuǎn)角度直接指示電流值。
(2) 測(cè)量范圍I_g、內(nèi)阻R_g
電流表允許通過(guò)的最大電流稱為電流表的量程，用I_g表示。 電流表的線圈具有一定的內(nèi)阻，用R_g表示。 I_g和R_g是代表電流表特性的兩個(gè)重要參數(shù)。
測(cè)量?jī)?nèi)阻R_g的常用方法有：
(1) 半流法又稱中值法
將待測(cè)電流表接入電路中，使電流表充分偏置，然后用十進(jìn)位電阻箱與電流表并聯(lián)作為分流電阻，改變阻值，從而改變分流程度。 當(dāng)電流表指針指示中間值時(shí)，總電流強(qiáng)度保持不變，顯然分流電阻值等于檢流計(jì)的內(nèi)阻。
左圖是半值法測(cè)量?jī)x表靈敏度和內(nèi)阻的示意圖，右圖是替代法測(cè)量?jī)x表靈敏度和內(nèi)阻的示意圖。
(2) 代入法
將被測(cè)電流表接入電路后，更換為十進(jìn)制電阻盒，改變電阻值。 當(dāng)電路中的電壓保持不變，電路中的電流也保持不變時(shí)電流表的工作原理，則電阻盒的電阻值 即為被測(cè)電流表的內(nèi)阻。 替代法是一種應(yīng)用廣泛的測(cè)量方法，測(cè)量精度較高。
(3)改造成大量程電流表
根據(jù)電阻并聯(lián)定律，如果在電表兩端并聯(lián)一個(gè)合適阻值的電阻，就可以將電表無(wú)法承受的電流從電阻（R_2）中分流出來(lái)。 由表頭和并聯(lián)電阻R組成的整體就是改進(jìn)型電流表。 如果需要將測(cè)量范圍擴(kuò)大n倍，則不難得到： R_2=frac{R_g}{n-1}
電流表擴(kuò)流后原理圖如下：
(4)改造成電壓表
一般來(lái)說(shuō)，儀表能承受的電壓很小，不能用來(lái)測(cè)量更大的電壓。 為了測(cè)量較大的電壓，可在表頭串聯(lián)一個(gè)阻值適當(dāng)?shù)碾娮鑂_M，使表頭不能承受的部分電壓落在電阻R_M上。 表頭與串聯(lián)電阻R_M組成的整體就是電壓表，串聯(lián)電阻R_M稱為量程擴(kuò)展電阻。 通過(guò)選擇不同尺寸的R_M，可以得到不同量程的電壓表。 由下圖可得范圍擴(kuò)展電阻值：R_M=frac{E}{I_g}-R_g
(5) 改裝為歐姆表
用于測(cè)量電阻的儀表稱為歐姆表。 根據(jù)調(diào)零方式的不同，可分為串聯(lián)分壓式和并聯(lián)分壓式兩種。 原理電路如下圖所示。
圖中，E為電源，R_3為限流電阻，R_W為“調(diào)零”電位器，R_x為被測(cè)電阻，R_0為等效表內(nèi)阻。 圖中，R_0和R_W共同構(gòu)成分流電阻。
在使用歐姆表之前，必須先調(diào)整“零”點(diǎn)，即a、b兩點(diǎn)短路（相當(dāng)于R_x=0）。 調(diào)節(jié)R_W的阻值，使表針偏向滿刻度。 可以看出，歐姆表的零點(diǎn)位于電表刻度的滿刻度處，與電流表、電壓表的零點(diǎn)正好相反。
圖中，當(dāng)a、b端接被測(cè)電阻R_x時(shí)，電路中的電流為：
I=frac{E}{R_x+R_g+R_w+R_3}
對(duì)于給定的標(biāo)頭和行，R_g、R_W 和 R_3 都是常量。 可以看出，當(dāng)電源端電壓E不變時(shí)，測(cè)得的電阻與電流值之間存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。 也就是說(shuō)，如果連接不同的電阻，表頭就會(huì)有不同的偏轉(zhuǎn)讀數(shù)。 R_x越大，電流I越小。 當(dāng)a、b兩端短路時(shí)，即R_x=0時(shí)，指針完全偏置。
I=frac{E}{R_g+R_w+R_3}=I_g
當(dāng)R_x=R_g+R_w+R_3時(shí)，
I=frac{E}{R_x+R_g+R_w+R_3}=frac{1}{2}I_g。
此時(shí)指針位于表頭中間，對(duì)應(yīng)的電阻值為中位電阻。 明顯地：
R中=Rg+Rw+R_3
當(dāng)R_x=infty（相當(dāng)于a、b開(kāi)路）時(shí)，I=0，即指針位于表頭機(jī)械零位。
因此，歐姆表的刻度存在反向刻度，且刻度不均勻。 電阻R越大，刻度間隔越近。 如果表頭上的刻度是根據(jù)已知的電阻值預(yù)先標(biāo)定的，則可以用電流表直接測(cè)量電阻。
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及注意事項(xiàng) （一）實(shí)驗(yàn)設(shè)備
電壓源（2V）、標(biāo)準(zhǔn)電流表（量程分為200μA、2mA、20mA；精度0.1%）、標(biāo)準(zhǔn)電壓表（量程20V；精度0.1%）、改裝電表（量程100μA、內(nèi)阻） 1.6KΩ，精度等級(jí)1.5），電阻箱（0～Ω，分辨率0.1Ω）。
(2) 注意事項(xiàng)
1、連接時(shí)應(yīng)注意避免工作電源短路（或接近短路），以免儀器元件及其他部件造成不必要的損失。
2、實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意電壓源的輸出范圍是否選擇正確。 一般選擇0~2V范圍。 標(biāo)準(zhǔn)電流表量程可選擇20mA。
3、儀器采用開(kāi)放式設(shè)計(jì)。 連接插頭時(shí)請(qǐng)注意：改裝后的電表只允許通過(guò)100uA的小電流電流表的工作原理，過(guò)載時(shí)會(huì)損壞電表！ 連接改裝后的儀表前，請(qǐng)仔細(xì)檢查線路和電路參數(shù)。 投入使用。
4、儀器采用專用連接線，可靠性和性能高。 但使用時(shí)一定要注意不要用力過(guò)猛，插入時(shí)要對(duì)準(zhǔn)插孔，以免插頭塑料護(hù)套變形。 插入或拔出電源線時(shí)，請(qǐng)務(wù)必用手握住插頭的塑料護(hù)套。
5、注意：R_W為限流電阻，盡量不要將阻值調(diào)到最小值。
