补偿法测量电压和电流的研究

2012-06-06 19:18:55来源: 现代电子技术
0 引言
    对有源二端网络开路电压和短路电流的测量,通常采用直接测量法,由于电压表、电流表内阻的存在,这种测量的误差是必然的,有时可能还是很大的。造成这种误差的原因是由于电表的接入改变了原电路的工作状态。那么,如何减小甚至消除电表内阻的存在给测量带来的误差?当然是改进测量方法。文献提出了两次测量计算法,文献均提出了采用补偿测量法,文献进行了用补偿法补偿电表的讨论,文献讨论了应用万用表准确测量直流电压的方法,其中也谈到了补偿测量法,可见,补偿测量法是一种重要的方法。补偿测量的方法不止一种,在多种方法中,用哪种方法更好,以上文献均缺乏实验验证。本文对开路电压和短路电流几种补偿测量方法进行了讨论,并进行了实验验证。

1 短路电流和开路电压补偿测量法
1.1 短路电流补偿测量法
    对于任何一个有源二端网络,它的外部特性可以等效为理想电流源ISC和电阻RS的并联组合支路,其中,ISC为原网络的短路电流,RS为原网络内所有独立电源置零后端口处的入端电阻。若电流表内阻为RA,则短路电流直接测量的相对误差。可见,直接测量法只适用于RA<1.1.1 电流源补偿法
    短路电流的电流源补偿测量法如图1所示,其中,虚线框内为补偿电路。方法是,先用电流表粗测有源二端网络的短路电流,再用一个可调直流稳流源按图1连接电路,调节稳流源输出电流,当检流计G的读数为零时,C,D两点等电位,CD两端相当于短路,即补偿电路的接入没有改变原电路的工作状态,因此,这种补偿测量法完全消除了电流表内阻对测量短路电流带来的误差,电流表的读数即为有源二端网络的短路电流。

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1.1.2 电压源补偿法
    短路电流的电压源补偿测量法如图2所示,其中,虚线框内为补偿电路。方法是,调节电位器RP,使毫伏表读数为零,此时CD两端相当于短路,电流表的读数即为有源二端网络的短路电流。由于补偿电路的接入没有改变原电路的工作状态,因此,这种补偿法也完全消除了电流表内阻对测量带来的误差。

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1.2 开路电压补偿测量法
    对于任何一个有源二端网络,它的外部特性可以等效为理想电压源U0C和电阻RS的串联组合支路,其中,U0C为原网络的开路电压,RS为原网络内所有独立电源置零后端口处的入端电阻。若电压表内阻为RV,则开路电压直接测量的相对误差d.jpg,可见,直接测量法只适用于RS<

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关键字:补偿测量  实验验证  电压

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2012/0606/article_5205.html
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