儀表內阻對測量的影響

　　一、實驗目的
　　1、了解電壓表、電流表內阻的測量方法；
　　2、理解儀表內阻對測量誤差的影響；
　　3、掌握修正儀表內阻對測量誤差影響的方法。

　　二、原理說明
　　儀表內阻是指儀表在工作狀態下，在儀表兩個輸入端子之間所呈現的等效電阻或阻抗。在精確測量中，必須考慮由于輸入電阻有限所引起的測量誤差。

　　例：使用內阻為Rv的電壓表測量圖6.3.1(a)所示電阻R2兩端的電壓值為V，估算由于電壓表內阻所造成的電壓誤差大小。

　　(a) (b)

　　圖6.3.1

　　當內阻有限的電壓表并接到電阻R2兩端時，利用戴維南定理從電壓表兩端將原電路簡化，得到如圖6.3.2所示等效電路，其中 是待測的理想電壓值（表內阻為無限大），V是電壓表的指示值，等效電阻上的電壓降就是由于電壓表內阻造成的誤差。電壓誤差的大小為

　　(a) (b)

　　圖6.3.2

　　同樣的道理，若使用非理想電流表測量圖6.3.1(b)中R2支路中的電流，也會產生誤差。設內阻為RA的電流表測量R2支路中的電流值為I，從電流表兩端可得到等效電路如圖6.3.2(b)所示，則由于電流表內阻所造成的測量電流誤差大小為
　 　從上可見，由于儀表內阻存在所造成的方法誤差可以估算出來，也可以修正。其數值與內阻大小、測量線路以及線路中電阻的大小均有關系，需要具體問題具體分析。

　　三、實驗任務
　　1、用萬用表合適的量程分別測量直流電流表、直流微安表和直流電壓表的內阻值。
　　2、測量圖6.3.3中各元件上的電壓和各支路的電流，其中Us≈9V，Is≈28mA，R1的標稱值為180Ω，R2的標稱值為150Ω。
　　圖中元件電壓用直流電壓表測量，各支路電流分別用直流毫安表和直流微安表測量。測量數據表格自擬。
　　3、分別修正各電表內阻對測量結果的影響，分析實驗誤差。

　　圖6.3.3

　　四、實驗儀器設備
　　1、數字萬用表
　　2、電工綜合實驗臺

　　五、預習思考及注意事項
　　1、本實驗中，各直流電源是否工作在其允許范圍之內？實驗中各電阻箱實際通過的電流為多少？是否在其允許通過的電流范圍之內？　　2、實驗中測量電壓、電流應分別使用什么型號的儀表？量程應如何選擇？選擇的依據是什么？
　　3、如何修正電表內阻對電路測量的影響？
　　4、本實驗使用的電壓源和電流源開啟時，應先開哪一個？關閉時又應按照什么順序？為什么？

　　六、實驗報告要求
　　1、根據實驗任務要求完成實驗，整理實驗數據，分析誤差產生的原因；
　　2、推導電流表、電壓表內阻誤差的修正公式，計算修正值，給出實驗誤差。