:本文提出利用同一台指针式万用电表的两个相邻电压挡,准确测算负载端电压和电源的电动势及㊣其内阻的方法;介绍用两㊣个相邻电流挡准确测算负载电流和电源电动势及其内阻的方法,统称为双㊣㊣测法。该方法排除了由于电源内阻的压降✅和电压表的分流作用而使得测量电压小于实际值,也排除了由于电流表的分压作用而使得测量电流小✅于实际值。
万用电表因制作工艺所限,总会有误差。电压挡的㊣量程越㊣大内阻㊣就越大,对被测电压的影响就越小。但是量程越大,表指针偏转就✅越小,相对误差就随之增大,对大内阻电源(其内阻与电压挡内阻在一个数量级上)来说尤其如此。同样,电流挡的量程越大,内阻就越小,对被测电流的影✅响就越小。但是量程越大,表指针偏转就越㊣小,相对误差就随之增大,对小内阻电源(其内阻与电流挡内阻在一个数量级上)来说尤其如此。这种矛盾现象似乎难以解✅决,但是只要用两个相邻挡,测出㊣两个量,再通过简单的计算,就能获得准确结果。
准确测算负载端电压U 和电源的电动势E 及其内阻r 的基本方法参见图1(a),(b),已知:UM1(第一个电压挡量程),U1(第一个电压挡测量的电压),UM2(第二个电压挡量程), U2(第二个电压挡测量的电压),RL(负㊣载电阻),Sv(电压挡的电压灵敏度㊣)电动势怎么计算。RV1, RV2(分别是第一,第二电压挡的内阻) E ,r(分别是电源的电动势和内阻)。公式推导思路如下所述。
将负载和电源等效为一个带内阻的电源,其电动势为E0 (即为负载RL上的端电压U)和内阻r0(r与R✅L并联)。测算出E0与r0之后,则U=E0 ,又当已知RL㊣时,即可求出㊣r 。
可见,测量的电压U1 低于实际电动势E71.44% ,显然是不可采信的。线)测算有负载时的负载端电压U 和电源电动势E 及其内阻r
=−62.5% ,γ V 2 = −25% 。可见,测量的电压U1 低于实际电压U62.5% ,显然是不可采信的。线 准确测算负载电流I和电源电动势E及其内阻r
已知:使用万用电表电流挡量程IM1 测得电流I1 ;另一电流挡量程IM 2 ㊣和测得电压I2 ;万用电表电㊣流挡的电压降UI 。求:负载电流✅I ,电源电动势E 及其内阻r 。
是不可采信的。线 项中(a)由式(6)、式(1)㊣和式(2)知。r = 0 时可㊣知,电源内阻✅越小,则其
㊣压降就越小,测量值就越接近实际值。对市电来说,电源内阻远远小于电压表内阻。测量的电压是准确的。一般来说,对万用电表的电压灵敏度要求不高,不过对于经过小型电源变压器降压之后,电源内阻就不能忽视了。(b)由式(1)和㊣式(2)知,当RV1 → ∞ 时,故RV1 越大,测量值就越接
从上述分析和讨㊣论可知,若电㊣源内阻为零,或电压挡的内阻无穷大和电流档的内阻无穷小,电压就没有对负载的分流作用,电流挡也没有对负载的分压作用,测量值就是实际值。遗憾的是这种理想情况是不存在的,于是双测法才派上用场。
的用途有限,只是在电源变压器二次侧的低压场合可能用上;对于电子技术人员来说,遇到的多是低电压小电流的弱电设备,
是准确测定电压电流的最好方法。如何判断是否使用双测法?可将测得的两个电压进行比较自放电率定义,若相差无几,则认为测量的电压就是实际,否则就不得不用双测法了。对于电平测量
还需说明的是,文中所说电压或电流的实际值或准确值,只对理想情况而言,事实上万用电表本身各挡均有误差,是仪器制作本身带来的。文中使用了MAT✅LAB 算法语言编制程序,目前㊣该算法语言很流行,也很好用。否则,要用计算器计算就很麻烦,也易出错,用该程序就能快速获取正确结果,以后还可✅反复使用。
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