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1、1实验三 提高仪表测量精度的方法一、实验目的1、 进一步了解电压表、电流表的内阻在测量过程中产生的误差及其分析方法。2、 掌握减小因仪表内阻引起测量误差的方法。二、原理说明减小因仪表内阻引起测量误差的方法有：1、不同量限两次测量计算法当电压表的灵敏度不够高或电流表的内阻太大时，可利用多量限仪表对同一被测量有不同量限进行两次测量，所得读数经计算后可得到准确的结果。如图 2-1 所示电路，欲测量具有较大内阻 Ro 的电动势 E 的开路电压 Uo 时，如果所用电压表的内阻 Rv 与 Ro 相差不大的话，将会产生很大的测量误差。设电压表有两档量限，U1、 U2 分别为在这两个不同量限下测得的开路电压值
2、，令Rv1 和 Rv2 分别为这两个相应量限的内阻，则由图可得出-（1） - （2）ERUV101 ERUV202由（1）式得- （3）)1(110 V将（3）式代入（2）可从中解得 E，经化简后得2211220 )()(VVVRUERUE（4）1210)(V由式（4）可知，不论电源内阻 RO 相对电压表的内阻 RV 有多大，通过上述的两次测量结果，经计算后可较准地测量出开路 UO 的大小。对于电流表，当其内阻较大时，也可用类似的方法测得准确的结果，如图2-2 所示电路，不接入电流表时的电流为 OREI接入内阻为 RA 的电流表 A 时，电路中的电流变为如果 RA=RO， 则出现很大的误差。O
3、EI 2I2如果用不同内阻 RA1、RA2 的两档两限的电流表作两次测量并经简单的计算就可得到较准确的电流值。按图 2-2 电路，两次测量得11AOREI22AOREI解得 2122 )(AII2、同一量限两次测量计算法如果电压表电压表(或电流表 )只有一档量限，且电压表的内阻较小（或电流表的内阻较大）时，可用同一量限进行两次测量误差。其中，第一次测量并无两样，只是在进行第二次测量时必须在电路中串入一个已知阻值的附加电阻。（1） 电压测量测量如图 2-3 所示电路的开路电压 Uo第一次测量电压表的读数为 U1， （设电压表的内阻为 Rv） ，第二次测量时应与电压表串接一个已知阻值的电阻 R，电
4、压表读数为 U2，由图可知EUVO1 ERVO解上两式，可得 )(21V（2） 电流测量，测量如图 2-4 所示电路的电流 I第一次测量电流表的读数为 I1， （设电流表的内阻为 RA） ，第二次测量时应与电流表串接一个已知阻值的电阻 R，电流表读数为 I2，由图可知AOEI1 REAO解得 AARIIRI122)(由上分析可知，采用多量限仪表两次测量法或单量限仪表两次测量法，不管电表内阻如何总可以通过两次量程和计算得到比单次测量准确的多的结果。三、实验设备序号 名称 型号与规格 数量 备注1 可调直流稳压电源 0-30V 1 主控屏2 仪表挂箱 1 DG1533 可调电阻箱 099999.9
5、 1 DG034 电阻器 6.2K、8.2K、10K、20K、100K 等5 专用测量导线 若干四、实验内容1、双量限电压表两次测量法按图 23 电路接线，取 E=3V，Ro=20K2、用万用表的直流电压 2.5V 和 10V 两档量限进行两次测量，最后算出开路电压 Uo 之值。万用表电压量限双量限内阻值（K）两个量限测量值（V）开路电压实际值（V）两次测量计算值（V）绝对误差U（V）相对误差 U/U100%2.5V10VR2.5V 和 R10V 参照实验一的结果。3、 单量限电压表两次测量法实验线路如图 23，用上述万用表电压 2.5V 量限档串接 R=10K 的附加电阻器进行两次测量，计算
6、开路电压 UO 之值。开路电压实际值 两次测量值 测量计算值 绝对误差 相对误差Uo（V） U1（V） U2（V） o（V）UU（V） U/U*100%34、双量限电流表两次测量法按图 24 电路接线，取 E=3V，R O=6.2K，用万用表 0.5MA 和 5MA 两档电流量限进行两次测量，计算出电路中电流值 I。R0.5MA和 R5MA 参照实验一的结果。万用表电流量限双量限内阻值（K）两个量限测量值（mA）电流实际值（mA）两次测量计算值（mA）绝对误差I相对误差 I/I*100%0.5mA5mA5、单量限电流表两次测量法实验线路入图 2-4，用万用表 0.5mA 电流量限，串联附加电阻 R=8.2K 进行两次测量，求出电路中的实际电流 I 之值。电流实际值 两次测量值 测量计算值 绝对误差 相对误差0.5mA I1（mA ） I2（mA ） I（mA ） I I/I 100%5mA五、实验注意事项同实验一六、实验报告1、完成各项实验内容的计算2、实验的收获与体会4
