专利名称:一种电压、电流表的改进方法
本发明是一种改进电测试工具的方法。主要用于改进各种测量直流或低频交流电量的指针式电压、电流表。
现有的各种指针式或数字式电压、电流表。由于电压表的内阻RV不等于无穷大，电流表的内阻RI不等于零，因此用这类表直接测量电路中的电压和电流，不可避免地会存在着接入误差，有时甚至会使所测值失去意义。而且在测量内阻未知的电路时，无法判断所测值的准确性。在实际使用中，虽然也可以采用其它一些方法(如换档法来测量电压、电流)来克服直接测量所造成的接入误差，但计算公式繁杂，而且不易记取。
鉴于以上存在的问题，本发明的目的是通过对普通指针式电压、电流表简单改进后，能使其成为既保持了原有电压、电流的测量功能，又能通过方便的测量和计算，测出消除了接入误差的准确电压、电流值以及电路内阻的一种新型电压、电流表。
本发明是采用以下措施来实现的它在指针式电压表的各电压档串入等于该档输入内阻的附加电阻，并在每个附加电阻两端，并接两位拨动式波段开关中的一个开关;在指针式电流表的各电流档并接等于该档内阻的附加电阻，并且在各附加电阻之前先与两位拨动式波段开关中的一个开关相串联。
这样在进行电压测量时，由于它给电压表各电压档串入了等于该档输入内阻的附加电阻，并在每个附加电阻两端并接拨动式波段开关中的一个开关。测量中可先将电压表的两位拨动开关置于“1”位置(此时与原表一样)，设测得电路电压为V1;再将开关拨到“2”位置，即可测得另一个电压V2，若V2≈ 1/2 V1，则V1的接入误差很小，被测电压准确值Voc≈V1。若V2偏离 1/2 V1越大，则V1值的接入误差也越大，此时可利用Voc= (V1V2)/(V1－V2) 求得消除了接入误差的准确值，其原理是，根据戴文宁定理任一被测含源线性稳态二端网络总可等效为电压源Voc和内阻Ro的串联电路。Voc即为被测电压的真实值，Ro是被测电路的等效内阻。
在进行电流测量时，由于给电流表各电流档并接了等于该档内阻的附加电阻，并且各附加电阻之前与拨动开关中的一个开关相串联，测量中先将电流表的两位拨动开关置于“1”位置(此时与原表一样)设测得电流值为I1;再将开关拨到“2”位置，即可测得电流值I2，若是I2≈ 1/2 I1，则I1的接入误差很小，被测电流准确值I0≈I1，若I2偏离 1/2 I1越大，则I1的接入误差也越大，即可利用公式Io= (I1I2)/(I1-I2) 求得其准确电流值。其原理是，根据诺顿定理任一被测含源线性稳态二端网络总可等效为电流源I0和内阻R0的并联电路，而I0即为被测电流的真实值，R0是被测电路的等效内阻。
经本发明改进后的电压、电流表与原表相比，不仅包含了原表的原有测量功能，而且还能根据第二次测出的V2(I2)值判断直接测量值V1(I1)的准确性，并可利用公式Voc= (V1V2)/(V1－V2) ，(Io= (I1I2)/(I1-I2) )求得消除了接入误差的电压(电流)准确值。从而克服了普通指针式电压、电流表直接测量中存在的接入误差问题。其测量的准确性可超过数字式电压、电流表。同时利用V1、V2(I1、I2)还可方便地测得被测电路的内阻，R0= (2V2-V1)/(V1-V2) Rv(R0= (2I2-I1)/(I1-I2) R1)从而扩展了原电压、电流表的测量功能。
图1是经本发明改进的电压表测量V1时的等效电路。
图2是经本发明改进的电压表测量V2时的等效电路。
图3是经本发明改进的电流表测量I1时的等效电路。
图4是经本发明改进的电流表测量I2时的等效电路。
为了便于理解本发明，下面根据附图进行详细说明图1、图2是经本发明改进的电压表的某一电压档在测量被测电路(虚框内是其等效电路)V1、V2时的等效电路。它在原电压表的分压电阻上串入等于该档输入内阻RV的附加电阻R′V，并在附加电阻的两端并接两位拨动式波段开关中的一个开关。
图3、图4是经本发明改进的电流表的某一电流档在测量被测电路(虚框内是其等效电路)I1、I2时的等效电路。它在原电流表的分流电阻上并接等于该档输入内阻RI的附加电阻R′I，并在附加电阻前与两位拨动式波段开关中的一个开关相串联。
在附图中，开关K均采用两位小型拨动式波段开关，其刀数取决于原表测量档的档数与原表的结构。附加电阻的材料、精度、瓦数与原表内部所在档的分压、分流电阻相同。
在测电压时，先将拨动开关K置“1”处，然后测量被测电压，可测得V1;拨动开关至“2”处，即可测得V2;若V2＝ 1/2 V1，V1即为被测电路电压准确值。若V2≠ 1/2 V1，则采用公式Voc＝ (V1V2)/(V1-V2) ，即可求得所测电路的准确电压值。
同样，在测电流时，先将拨动开关K置于“1”处，然后测量被测电路电流，可测得I1，拨动开关至“2”处，即可测得I2，若是测得I2＝ 1/2 I1，则I1即为被测电路的准确电流值，若I2≠ 1/2 I1，则采用公式Io＝ (I1I2)/(I1-I2) ，即可求得所测电路的准确电流值。
当需要测量被测电路的内阻时，采用本发明改进的电压表测时Ro＝ (2V2-V1)/(V1-V2) ，采用本发明改进的电流表测时Ro＝ (2I2-I1)/(I1-I2) RI。
权利要求
1.一种电压、电流表的改进方法，其技术特征是在普通指针式直流或低频交流电压表的各分压电阻上串入等于该档输入内阻的附加电阻，并在每个附加电阻两端并接两位拨动式波段开关中的一个开关。在普通指针式直流或低频交流电流表的各分流电阻上并接等于该档内阻的附加电阻，并且在各附加电阻之前先与两位拨动式波段开关中的一个开关相串联。
专利摘要
本发明是一种改进电测试工具的方法。主要是用于改进各种指针式直流或低频交流电压、电流表。
文档编号G01R15/00GK87103734SQ87103734
公开日1987年11月25日 申请日期1987年5月19日
发明者丁敏华 申请人:浙江省台州师范专科学校导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan