補償法測量電壓和電流的研究
如果有可調直流穩壓電源,可以采用如圖3所示的電路,虛線框內為補償電路。方法是:先用電壓表粗測CD兩端的開路電壓,然后調節直流穩壓源的輸出電壓近似等于所測開路電壓,將C’,D’兩點分別與C,D兩點相接,再細調直流穩壓源輸出電壓。當檢流計G中的電流為零時,CD兩端相當于開路,即補償電路的接入沒有改變原電路的工作狀態,此時電壓表的讀數即為有源二端網絡的開路電壓。因此,這種補償測量法完全消除了電壓表內阻對測量開路電壓帶來的誤差。本文引用地址:http://cqxgywz.com/article/193810.htm

如果直流穩壓電源不可調,則可以采用如圖4所示的分壓電路,虛線框內為補償電路。方法是:先用電壓表粗測CD兩端的開路電壓,然后閉合開關K,調節分壓器輸出電壓,使分壓器輸出電壓近似等于所測開路電壓,將C’,D’兩點分別與C,D兩點相接,再細調分壓器輸出電壓,使檢流計G中的電流為零,此時CD兩端相當于開路,即補償電路的接入沒有影響原電路的工作狀態,電壓表的讀數即為CD兩端的開路電壓。可見,采用這種補償測量法也完全消除了電壓表內阻對測量開路電壓帶來的誤差。
2 實驗測試
2.1 短路電流補償測量法測試結果
按圖1,圖2所示電路,取ISC=4 mA,RS分別為50 Ω和500 Ω,補償法測量有源二端網絡短路電流的結果如表1所示。實驗結果與理論分析相吻合。

2.2 開路電壓補償測量法測試結果
按圖3,圖4所示電路,取U0C=8 V,RS分別為10 kΩ和30 kΩ,補償法測量有源二端網絡開路電壓的結果如表2所示。實驗結果與理論分析相吻合。

3 結語
由于電壓表、電流表內阻的客觀存在,直接用電壓表和電流表測量有源二端網絡的開路電壓和短路電流,必然帶來一定的測量誤差,原因是電表的接入改變了原電路的工作狀態。為了減小甚至消除由于電表內阻的存在給測量帶來的誤差,可以改進測量方法,補償測量法就是其中重要的一種。從以上的理論分析和實際測試結果表明,采用適當的補償測量法,可以減小甚至消除電表內阻的存在給測量帶來的誤差。
應該說明是,補償測量的方法并不止文中討論的幾種,但不管哪種方法,補償的目的都是使電表的接入不應改變原電路的工作狀態,同時使電表的讀數顯示的是被測量的數值。補償測量法由于受條件和儀器設備等因素的影響,一般來說只適用于高精度測量的科研工作中,不適用于一般的工程測量。具體測量時,采用哪種方法更好,必須由實驗條件和儀器設備以及對測量精度的要求來決定。
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