如何扩展直流电流表的量程？

【训练目标】

1）掌握直流电流表扩展量程的原理和设计方法。

2）学会校验仪表的方法。

【训练材料】

1）直流数字电流表。

2）恒压源（双路0～30V可调）。

3）EEL-56F组件。

【训练内容及步骤】

1.实验原理

多量程电流表由表头和测量电路组成。表头通常选用磁电式仪表，其满量程和内阻用I_m和R₀表示。电流表的量程扩展（10mA）测量电路如图2-68所示，图中R₅称为分流电阻，大小与表头参数应满足下列方程：

R₀I_m=R₅×（10×10^-3-I_m）

当表头参数确定后，分流电阻均可计算出来，根据上述原理和计算，可以得到仪表扩展量程的方法。

扩展电流量程：用表头直接测量电流的数值为I_m，当用它来测量大于I_m的电流时，必须并联分流电阻R₅，如图2-68所示。通常，用一个适当阻值的电位器与表头串联，以便在校验仪表时校正测量数值。

磁电式仪表用来测量直流电流时，表盘上的刻度是均匀的（即线性刻度）。因而，扩展后的表盘刻度根据满量程均匀划分即可。在仪表校验时，必须首先校准满量程，然后逐一校验其他各点。

图2-68 电流表量程扩展（10mA）测量电路(www.xing528.com)

2.扩展电流量程（10mA）

参考图2-68电路，根据表头参数I_m（1mA）和R₀（160Ω）计算出分流电阻R₅，首先用EEL-56F中的表头和电位器RP₂串联，然后和分流电阻R₅并联。用它测量图2-69所示电路中的电流，并用直流数字电流表校验，如在满量程时有误差，用电位器RP₂调整，然后校验其他各点，将校验数据记录在自拟的数据表格中。图2-69中，电源用恒压源的12V输出端，制作的电流表、直流数字电流表和电阻R_L1、R_L2串联，其中，R_L1=51Ω，R_L2用1kΩ的电位器。

图2-69 测量电路

【训练注意事项】

1）磁电式表头有正、负两个连接端，电路中一定要保证电流从正端流入，否则，指针将反转。

2）电流表的表头和分流电阻要可靠连接，不允许分流电阻断开。

3）在校准10mA电流表满量程时，均要调整电位器RP₂。

4）实验台上恒压源的可调稳压输出电压的大小，可通过粗调（分段调）拨动开关和细调（连续调）旋钮进行调节，并由该组件上的数字电压表显示。在启动恒压源时，先应使其输出电压调节旋钮置零位，待实验时慢慢增大。

【实验报告要求】

1）画出10mA电流表的测量电路，标明分流电阻的阻值。

2）根据校验数据写出电流表的校验报告。

【分析与思考】

1）电流表的表盘如何刻度？

2）如何对扩展量程后的电流表进行校验？