如何使用电位计校准电压表/电流表和瓦特表

我们知道电压、电流和功率以伏特、安培和瓦特为单位测量，而电压表、电流表和瓦特表用于测量这些参数。尽管这些测量仪器是精心制造的，但它们仍可能在客户端给出错误读数。因此，这些仪器经过校准以最大限度地减少误差。在本文中，我们将解释如何使用电位计校准电压表、电流表和瓦特表。

在详细介绍之前，让我们先讨论一下本文中使用的重要概念。

如果我们有两个相同值的电压源，如下所示并联，那么它们之间将没有电流流动。这是因为两个源的电位值相同，并且两个源都不能将电荷推向另一个。所以在电路中，检流计没有显示任何偏转。

我们将在校准过程中使用相同的平衡两个电压源的现象。

电位器的校准

上图为电位器校准的电路图。

图中使用了电压为1.50V的标准电池，在加载时即使是毫伏也不会产生电压波动。这种稳定的源是校准电位器没有任何误差所必需的。

导电刻度精确缩放，以避免在测量过程中误读。导电标尺还具有光滑的表面，具有清晰的尺寸，可沿其所有长度实现相等的电阻分布。

变阻器用于调节电路回路中的电流流动，因此我们可以沿导电标尺调节每单位长度的电压降。这里还连接了一个检流计，用于可视化在标准电池回路和导电刻度回路之间电流流动的情况下发生的缺陷。这里的未知电动势在电位器校准后连接到检流计进行测量。

在职的：

首先，打开电源，调整变阻器，让几百毫安的电流在主电路回路中流动。因为导电鳞片也在主回路中，所以相同的电流流过它，产生电压降。虽然金属鳞片上出现的电压降会均匀地分布在它的整个身体上。

沿导电标尺出现电压降后，如果我们采取滑动触点从零沿金属标尺移动，则由于电路不平衡，电流从次级电路流向初级电路。并且随着滑动接触远离零，该电流的大小减小。这是因为，随着接触面积的增加，缩放区域上的电压降将接近标准电池的电压。因此，在某一点，缩放区域上的电压降将等于标准电池的电压，此时，两个电路之间将没有电流流动。

现在在次级电路中连接了检流计，由于电流流动，它会在显示屏上显示偏差，电流越大，偏差越大。基于此，只有当两个电路都平衡时，检流计才会显示没有偏差，这就是我们校准电位器要达到的状态。

为了更好地理解，让我们看下显示平衡状态的电路。

如果我们假设长度为 0 到 100 cm 的金属触点的电阻为“R”，则整个 100 cm 长度金属触点的电压降为 V=IR。由于我们假设了一个平衡电路，这个电压降“V”必须等于标准电池的电压，并且电流计读数的偏差为零。

现在通过测量检流计显示为零的确切长度，我们可以根据标准电池电压值校准电位计刻度。

所以 1cm 的刻度长度 = 1.5v/100cm = 0.005V = 5mV。

知道电位器刻度中每厘米的电压降后，将未知电压连接到次级电路并滑动触点以测量我们将有零偏差的长度。在知道平衡发生的尺度长度之后，我们可以测量未知 EMF 的值，

V = （接触长度） x （5mV）。

电位器的应用

除了测量未知电压外，电位器还可以用来测量电流和功率，只需要几个额外的元件来测量它们。

除了测量电压、电流和功率外，电位器主要用于电压表、电流表和功率表的校准。另外，由于电位器是直流设备，所以要校准的仪器必须是直流动铁或电测力计类型。

使用电位器校准电压表

在电路中，校准过程中最重要的元件是合适的稳定直流电压源。这是因为电源电压的任何波动都会导致电压表校准出现错误，从而导致整个实验失败。因此以具有稳定端值的标准电压电池为源，与需要校准的电压表并联。两个微调电位器“RV1”和“RV2”用于调整电压表上出现的电压，如图所示。

电压表还并联了一个电压比盒，将电压表两端的电压分压，得到适合连接电位器的合适值。

完成整个设置后，我们就可以测试电压表的准确性了。因此，首先，只需向电路供电，以获取电压表读数和电压比框输出的未知电压。现在我们将使用经过校准的电位器来测量这个未知电压。

得到电位器读数后，检查电位器读数是否与电压表读数相符。由于电位器测量的是电压的真实值，如果电位器读数与电压表读数不匹配，则指示负误差或正误差。为了进行校正，可以借助电压表和电位器的读数绘制校准曲线。

此外，为了测量的准确性，有必要尽可能在电位器的最大范围附近测量电压。

使用电位器校准电流表

如前所述，我们将使用合适的稳定直流电源电压，以避免在整个实验过程中不产生电压波动的校准误差。变阻器用于调整流过整个电路的电流大小。此外，将具有足够载流能力的合适值的标准电阻“R”与电流表（正在校准）串联，以获得与电路中流动的电流相关的电压参数。

现在打开电源后，电流“I”流过整个电路，并且电流读数将由回路中的电流表生成。此外，由于该电流，标准电阻“R”上会发生电压降。

现在我们将使用电位器测量标准电阻两端的电压，然后使用欧姆定律计算通过标准电阻的电流。

即电流 I=V/R

在哪里

V=电位器测量的标准电阻两端的电压，

并且 R = 标准电阻器的电阻。

由于我们使用的是标准电阻器，因此可以准确地知道电阻值，并且通过电位器测量标准电阻器上的电压。计算值将是流过回路的电流的准确值。然后将此计算值与电流表读数进行比较，以检查电流表的准确性。如果有任何错误，我们可以对电流表进行必要的调整以纠正错误。

使用电位器校准功率计

如上所述，为了实现准确的校准过程，我们将使用两个合适的稳定直流电压电源作为电源。通常，低压电源与瓦特表的电流线圈串联，中压电源与瓦特表的电位线圈相连。顶部电路中的变阻器用于调节流过电流线圈的电流大小，底部电路中的微调电位器用于调节电位线圈两端的电压。

请记住，微调电位器是调节电压的首选，而变阻器是调节电路电流的首选。

此外，将合适值和足够载流能力的标准电阻“R”与功率计的电流线圈串联放置。当电流在电流线圈电路中流动时，这个标准电阻会在其两端产生电压降。

打开电源后，我们将获得两个未知电压读数，一个位于分压器输出端，另一个位于标准电阻“R”两端。现在，如果使用电位器测量标准电阻上的电压，那么我们可以使用欧姆定律来计算通过标准电阻的电流。由于电流线圈与标准电阻串联，因此计算值也代表通过电流线圈的电流。以类似的方式，第二次使用电位器测量功率计电位线圈两端的电压。

现在我们已经使用电位器测量了通过电流线圈的电流和通过电位线圈的电压，我们可以将功率计算为

功率 P = 电压读数 x 当前值。

计算后，我们可以将此计算值与瓦特表读数进行比较以检查错误。一旦发现错误，对功率计进行必要的调整以调整错误。

这就是如何使用电位计校准电压表、电流表和瓦特表以获得准确读数的方式。