我們知道電壓、電流和功率以伏特、安培和瓦特為單位測量，而電壓表、電流表和瓦特表用于測量這些參數(shù)。盡管這些測量儀器是精心制造的，但它們仍可能在客戶端給出錯誤讀數(shù)。因此，這些儀器經(jīng)過校準以最大限度地減少誤差。在本文中，我們將解釋如何使用電位計校準電壓表、電流表和瓦特表。

在詳細介紹之前，讓我們先討論一下本文中使用的重要概念。

如果我們有兩個相同值的電壓源，如下所示并聯(lián)，那么它們之間將沒有電流流動。這是因為兩個源的電位值相同，并且兩個源都不能將電荷推向另一個。所以在電路中，檢流計沒有顯示任何偏轉。

我們將在校準過程中使用相同的平衡兩個電壓源的現(xiàn)象。

電位器的校準

上圖為電位器校準的電路圖。

圖中使用了電壓為1.50V的標準電池，在加載時即使是毫伏也不會產(chǎn)生電壓波動。這種穩(wěn)定的源是校準電位器沒有任何誤差所必需的。

導電刻度精確縮放，以避免在測量過程中誤讀。導電標尺還具有光滑的表面，具有清晰的尺寸，可沿其所有長度實現(xiàn)相等的電阻分布。

變阻器用于調節(jié)電路回路中的電流流動，因此我們可以沿導電標尺調節(jié)每單位長度的電壓降。這里還連接了一個檢流計，用于可視化在標準電池回路和導電刻度回路之間電流流動的情況下發(fā)生的缺陷。這里的未知電動勢在電位器校準后連接到檢流計進行測量。

在職的：

首先，打開電源，調整變阻器，讓幾百毫安的電流在主電路回路中流動。因為導電鱗片也在主回路中，所以相同的電流流過它，產(chǎn)生電壓降。雖然金屬鱗片上出現(xiàn)的電壓降會均勻地分布在它的整個身體上。

沿導電標尺出現(xiàn)電壓降后，如果我們采取滑動觸點從零沿金屬標尺移動，則由于電路不平衡，電流從次級電路流向初級電路。并且隨著滑動接觸遠離零，該電流的大小減小。這是因為，隨著接觸面積的增加，縮放區(qū)域上的電壓降將接近標準電池的電壓。因此，在某一點，縮放區(qū)域上的電壓降將等于標準電池的電壓，此時，兩個電路之間將沒有電流流動。

現(xiàn)在在次級電路中連接了檢流計，由于電流流動，它會在顯示屏上顯示偏差，電流越大，偏差越大。基于此，只有當兩個電路都平衡時，檢流計才會顯示沒有偏差，這就是我們校準電位器要達到的狀態(tài)。

為了更好地理解，讓我們看下顯示平衡狀態(tài)的電路。

如果我們假設長度為 0 到 100 cm 的金屬觸點的電阻為“R”，則整個 100 cm 長度金屬觸點的電壓降為 V=IR。由于我們假設了一個平衡電路，這個電壓降“V”必須等于標準電池的電壓，并且電流計讀數(shù)的偏差為零。

現(xiàn)在通過測量檢流計顯示為零的確切長度，我們可以根據(jù)標準電池電壓值校準電位計刻度。

所以 1cm 的刻度長度 = 1.5v/100cm = 0.005V = 5mV。

知道電位器刻度中每厘米的電壓降后，將未知電壓連接到次級電路并滑動觸點以測量我們將有零偏差的長度。在知道平衡發(fā)生的尺度長度之后，我們可以測量未知 EMF 的值，

V = （接觸長度） x （5mV）。

電位器的應用

除了測量未知電壓外，電位器還可以用來測量電流和功率，只需要幾個額外的元件來測量它們。

除了測量電壓、電流和功率外，電位器主要用于電壓表、電流表和功率表的校準。另外，由于電位器是直流設備，所以要校準的儀器必須是直流動鐵或電測力計類型。

使用電位器校準電壓表

在電路中，校準過程中最重要的元件是合適的穩(wěn)定直流電壓源。這是因為電源電壓的任何波動都會導致電壓表校準出現(xiàn)錯誤，從而導致整個實驗失敗。因此以具有穩(wěn)定端值的標準電壓電池為源，與需要校準的電壓表并聯(lián)。兩個微調電位器“RV1”和“RV2”用于調整電壓表上出現(xiàn)的電壓，如圖所示。

電壓表還并聯(lián)了一個電壓比盒，將電壓表兩端的電壓分壓，得到適合連接電位器的合適值。

完成整個設置后，我們就可以測試電壓表的準確性了。因此，首先，只需向電路供電，以獲取電壓表讀數(shù)和電壓比框輸出的未知電壓。現(xiàn)在我們將使用經(jīng)過校準的電位器來測量這個未知電壓。

得到電位器讀數(shù)后，檢查電位器讀數(shù)是否與電壓表讀數(shù)相符。由于電位器測量的是電壓的真實值，如果電位器讀數(shù)與電壓表讀數(shù)不匹配，則指示負誤差或正誤差。為了進行校正，可以借助電壓表和電位器的讀數(shù)繪制校準曲線。

此外，為了測量的準確性，有必要盡可能在電位器的最大范圍附近測量電壓。

使用電位器校準電流表

如前所述，我們將使用合適的穩(wěn)定直流電源電壓，以避免在整個實驗過程中不產(chǎn)生電壓波動的校準誤差。變阻器用于調整流過整個電路的電流大小。此外，將具有足夠載流能力的合適值的標準電阻“R”與電流表（正在校準）串聯(lián)，以獲得與電路中流動的電流相關的電壓參數(shù)。

現(xiàn)在打開電源后，電流“I”流過整個電路，并且電流讀數(shù)將由回路中的電流表生成。此外，由于該電流，標準電阻“R”上會發(fā)生電壓降。

現(xiàn)在我們將使用電位器測量標準電阻兩端的電壓，然后使用歐姆定律計算通過標準電阻的電流。

即電流 I=V/R

在哪里

V=電位器測量的標準電阻兩端的電壓，

并且 R = 標準電阻器的電阻。

由于我們使用的是標準電阻器，因此可以準確地知道電阻值，并且通過電位器測量標準電阻器上的電壓。計算值將是流過回路的電流的準確值。然后將此計算值與電流表讀數(shù)進行比較，以檢查電流表的準確性。如果有任何錯誤，我們可以對電流表進行必要的調整以糾正錯誤。

使用電位器校準功率計

如上所述，為了實現(xiàn)準確的校準過程，我們將使用兩個合適的穩(wěn)定直流電壓電源作為電源。通常，低壓電源與瓦特表的電流線圈串聯(lián)，中壓電源與瓦特表的電位線圈相連。頂部電路中的變阻器用于調節(jié)流過電流線圈的電流大小，底部電路中的微調電位器用于調節(jié)電位線圈兩端的電壓。

請記住，微調電位器是調節(jié)電壓的首選，而變阻器是調節(jié)電路電流的首選。

此外，將合適值和足夠載流能力的標準電阻“R”與功率計的電流線圈串聯(lián)放置。當電流在電流線圈電路中流動時，這個標準電阻會在其兩端產(chǎn)生電壓降。

打開電源后，我們將獲得兩個未知電壓讀數(shù)，一個位于分壓器輸出端，另一個位于標準電阻“R”兩端。現(xiàn)在，如果使用電位器測量標準電阻上的電壓，那么我們可以使用歐姆定律來計算通過標準電阻的電流。由于電流線圈與標準電阻串聯(lián)，因此計算值也代表通過電流線圈的電流。以類似的方式，第二次使用電位器測量功率計電位線圈兩端的電壓。

現(xiàn)在我們已經(jīng)使用電位器測量了通過電流線圈的電流和通過電位線圈的電壓，我們可以將功率計算為

功率 P = 電壓讀數(shù) x 當前值。

計算后，我們可以將此計算值與瓦特表讀數(shù)進行比較以檢查錯誤。一旦發(fā)現(xiàn)錯誤，對功率計進行必要的調整以調整錯誤。

這就是如何使用電位計校準電壓表、電流表和瓦特表以獲得準確讀數(shù)的方式。