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指针式万用电表电阻测量电路的计算和第二误差分析

作者:吕炳仁 时间:2015-05-14 来源:电子产品世界 收藏
编者按:提出并论述指针式万用电表电阻测量电路的计算程序及其第二误差(电路设计误差)的概念并加以分析(第一误差已在文献[1]中论述)。从设计和使用的角度出发出,分析造成误差的原因和减小误差的方法。纠正生产厂家在电阻测量技术规范中的错误概念,提出作者的建议。

摘要:提出并论述指针式的计算程序及其第二误差(电路设计误差)的概念并加以分析(第一误差已在文献[1]中论述)。从设计和使用的角度出发出,分析造成误差的原因和减小误差的方法。纠正生产厂家在电阻测量技术规范中的错误概念,提出作者的建议。

本文引用地址://m.amcfsurvey.com/article/273277.htm


导引

  图1为电阻测量调零电路。通过表笔将欧姆档的﹢﹣接线端子短接。

  其中,称Im为表头灵敏度,Rm为表头支路电阻,Rs为分流电阻,Rw为零欧姆电位器,是分流电阻的一部分,Rd为限流电阻,E为。通过调节Rw使表头满度,即为表头电流Im。此时指针指示电阻值为零欧姆。随着使用电压由最高电压En,降至标称电压Eq,再至最低电压El。欲使表头满度,Rw的滑臂由b点移至q点,再移至a点。提供的电流也由Ib降至Iq,再降至Ia

  设定Rw的滑臂在某一位置,如 。由图1得到

  (Ix-Im)Rsx=I(Rm+Rs-Rsx) 即 IxRsx=Im(Rm+Rs)

  其中,Rsx为x、c两点之间的电阻值。

  为了便于计算,又因零欧姆电位器Rw滑臂自b点滑动到a,对综合阻值(限流电阻Rd与表路电阻串联的阻值)影响较小,这便可假定电流Ia或Iq或Ib的数值仅与电池电压E成正比,即Iq/Ia=Eq/El和Ib/Ia=Eh/El称作“正比关系”。

1 计算举例

  该是采用“标称法”[2]进行电路布局的,如图2所示。

  已知:低压干电池El的标称电压Elq=1.5V,最高电压E1h=1.65V,最低电压E1l=1.35V,平均内阻r1=0.0006kΩ。高压叠层电池E2的标称电压E2q=9V,最高电压E2h=9.9V,最低电压E2l=8.1V ,平均内阻r2=0.5kΩ。表头灵敏度Im=0.05mA、表头支路内阻Rm=1.8kΩ。

  求:倍率为R×10k、R×1k 、R×100、R×10、R×1各档电阻值。

  计算:为了扩大电阻的测量范围,在R×10k档,高、低压电池E2和 E1串联使用。即串联后的标称电压Eq=E1q+E2q=1.5+9=10.5V,最高电压Eh=E1h+E2h=1.65+9.9=11.55V,最低电压E1=E1l+E2l=1.35+8.1=9.45V,平均内阻r=r1+r2=0.0006+0.5=0.5006kΩ。

  按“标称法”[2]进行计算,即将计算电池为标称电压Eq时的综合阻值作为中心阻值Rz

  设中心阻值 Rz=16.5Ω(刻度值),在倍率为R×10k档时的中心阻值Rzo=165kΩ。

  电池在最低电压El时,零欧姆电位器Rw的滑臂移至a点,此时流入a点电流



  下面计算R×1k、 R×10、R×100、 R×1各倍率档的电阻值。这里仅用低压干电池E1

  根据“正比关系”流入q点的电流

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