專利名稱:一種電壓、電流表的改進方法
本發(fā)明是一種改進電測試工具的方法。主要用于改進各種測量直流或低頻交流電量的指針式電壓、電流表。
現有的各種指針式或數字式電壓、電流表。由于電壓表的內阻RV不等于無窮大，電流表的內阻RI不等于零，因此用這類表直接測量電路中的電壓和電流，不可避免地會存在著接入誤差，有時甚至會使所測值失去意義。而且在測量內阻未知的電路時，無法判斷所測值的準確性。在實際使用中，雖然也可以采用其它一些方法(如換檔法來測量電壓、電流)來克服直接測量所造成的接入誤差，但計算公式繁雜，而且不易記取。
鑒于以上存在的問題，本發(fā)明的目的是通過對普通指針式電壓、電流表簡單改進后，能使其成為既保持了原有電壓、電流的測量功能，又能通過方便的測量和計算，測出消除了接入誤差的準確電壓、電流值以及電路內阻的一種新型電壓、電流表。
本發(fā)明是采用以下措施來實現的它在指針式電壓表的各電壓檔串入等于該檔輸入內阻的附加電阻，并在每個附加電阻兩端，并接兩位撥動式波段開關中的一個開關;在指針式電流表的各電流檔并接等于該檔內阻的附加電阻，并且在各附加電阻之前先與兩位撥動式波段開關中的一個開關相串聯(lián)。
這樣在進行電壓測量時，由于它給電壓表各電壓檔串入了等于該檔輸入內阻的附加電阻，并在每個附加電阻兩端并接撥動式波段開關中的一個開關。測量中可先將電壓表的兩位撥動開關置于“1”位置(此時與原表一樣)，設測得電路電壓為V1;再將開關撥到“2”位置，即可測得另一個電壓V2，若V2≈ 1/2 V1，則V1的接入誤差很小，被測電壓準確值Voc≈V1。若V2偏離 1/2 V1越大，則V1值的接入誤差也越大，此時可利用Voc= (V1V2)/(V1－V2) 求得消除了接入誤差的準確值，其原理是，根據戴文寧定理任一被測含源線性穩(wěn)態(tài)二端網絡總可等效為電壓源Voc和內阻Ro的串聯(lián)電路。Voc即為被測電壓的真實值，Ro是被測電路的等效內阻。
在進行電流測量時，由于給電流表各電流檔并接了等于該檔內阻的附加電阻，并且各附加電阻之前與撥動開關中的一個開關相串聯(lián)，測量中先將電流表的兩位撥動開關置于“1”位置(此時與原表一樣)設測得電流值為I1;再將開關撥到“2”位置，即可測得電流值I2，若是I2≈ 1/2 I1，則I1的接入誤差很小，被測電流準確值I0≈I1，若I2偏離 1/2 I1越大，則I1的接入誤差也越大，即可利用公式Io= (I1I2)/(I1-I2) 求得其準確電流值。其原理是，根據諾頓定理任一被測含源線性穩(wěn)態(tài)二端網絡總可等效為電流源I0和內阻R0的并聯(lián)電路，而I0即為被測電流的真實值，R0是被測電路的等效內阻。
經本發(fā)明改進后的電壓、電流表與原表相比，不僅包含了原表的原有測量功能，而且還能根據第二次測出的V2(I2)值判斷直接測量值V1(I1)的準確性，并可利用公式Voc= (V1V2)/(V1－V2) ，(Io= (I1I2)/(I1-I2) )求得消除了接入誤差的電壓(電流)準確值。從而克服了普通指針式電壓、電流表直接測量中存在的接入誤差問題。其測量的準確性可超過數字式電壓、電流表。同時利用V1、V2(I1、I2)還可方便地測得被測電路的內阻，R0= (2V2-V1)/(V1-V2) Rv(R0= (2I2-I1)/(I1-I2) R1)從而擴展了原電壓、電流表的測量功能。
圖1是經本發(fā)明改進的電壓表測量V1時的等效電路。
圖2是經本發(fā)明改進的電壓表測量V2時的等效電路。
圖3是經本發(fā)明改進的電流表測量I1時的等效電路。
圖4是經本發(fā)明改進的電流表測量I2時的等效電路。
為了便于理解本發(fā)明，下面根據附圖進行詳細說明圖1、圖2是經本發(fā)明改進的電壓表的某一電壓檔在測量被測電路(虛框內是其等效電路)V1、V2時的等效電路。它在原電壓表的分壓電阻上串入等于該檔輸入內阻RV的附加電阻R′V，并在附加電阻的兩端并接兩位撥動式波段開關中的一個開關。
圖3、圖4是經本發(fā)明改進的電流表的某一電流檔在測量被測電路(虛框內是其等效電路)I1、I2時的等效電路。它在原電流表的分流電阻上并接等于該檔輸入內阻RI的附加電阻R′I，并在附加電阻前與兩位撥動式波段開關中的一個開關相串聯(lián)。
在附圖中，開關K均采用兩位小型撥動式波段開關，其刀數取決于原表測量檔的檔數與原表的結構。附加電阻的材料、精度、瓦數與原表內部所在檔的分壓、分流電阻相同。
在測電壓時，先將撥動開關K置“1”處，然后測量被測電壓，可測得V1;撥動開關至“2”處，即可測得V2;若V2＝ 1/2 V1，V1即為被測電路電壓準確值。若V2≠ 1/2 V1，則采用公式Voc＝ (V1V2)/(V1-V2) ，即可求得所測電路的準確電壓值。
同樣，在測電流時，先將撥動開關K置于“1”處，然后測量被測電路電流，可測得I1，撥動開關至“2”處，即可測得I2，若是測得I2＝ 1/2 I1，則I1即為被測電路的準確電流值，若I2≠ 1/2 I1，則采用公式Io＝ (I1I2)/(I1-I2) ，即可求得所測電路的準確電流值。
當需要測量被測電路的內阻時，采用本發(fā)明改進的電壓表測時Ro＝ (2V2-V1)/(V1-V2) ，采用本發(fā)明改進的電流表測時Ro＝ (2I2-I1)/(I1-I2) RI。
權利要求
1.一種電壓、電流表的改進方法，其技術特征是在普通指針式直流或低頻交流電壓表的各分壓電阻上串入等于該檔輸入內阻的附加電阻，并在每個附加電阻兩端并接兩位撥動式波段開關中的一個開關。在普通指針式直流或低頻交流電流表的各分流電阻上并接等于該檔內阻的附加電阻，并且在各附加電阻之前先與兩位撥動式波段開關中的一個開關相串聯(lián)。
專利摘要
本發(fā)明是一種改進電測試工具的方法。主要是用于改進各種指針式直流或低頻交流電壓、電流表。
文檔編號G01R15/00GK87103734SQ87103734
公開日1987年11月25日 申請日期1987年5月19日
發(fā)明者丁敏華 申請人:浙江省臺州師范專科學校導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan