电路原理实验3仪表内阻对测量的影响

实验3仪表内阻对测量的影响㈠实验目的1.了解电压表、电流表内阻的测量方法；2.理解仪表内阻对测量误差的影响；3.掌握修正仪表内阻对测量误差影响的方法。㈡实验原理仪表内阻是指仪表在工作状态下，在仪表两个输入端子之间所呈现的等效电阻或阻抗。在精确测量中，必须考虑由于输入电阻有限所引起的测量误差。㈢实验接线图图1㈣实验设备1、数字万用表2、电工综合实验台㈤实验步骤1、分别测量直流电流表和直流电压表的内阻值。①用万用表直接测量，要求多次测量（大于4次），并且每次改变量程均需校零。②读出各次数据，自拟数据记录表格。2、选择合适的元件，连接电路。①按图1电路图连接各元件，其中Us≈9V，Is≈28mA，R1的标称值为180Ω，R2的标称值为150Ω。图中电压表是直流电压表，电流表是直流电流表。②读出恒压源、恒流源以及电压表、电流表的读数，自拟测量数据记录表格。3、测定标称值为180Ω及150Ω的电阻。①用万用表直接测量，要求多次测量（4次以上），注意校零。②读出各次数据，自拟数据记录表格。4、修正实验步骤2中，直流电压表、直流电流表内阻对测量产生的误差。采用解析法，修正公式自定，电压、电流各1次。㈥实验数据记录1、表1直流电压表的内阻值电压表量程200mV2V20V200V欧姆表量程2MΩ2MΩ20MΩ20MΩ零点误差/MΩ读数/MΩ零点误差/MΩ读数/MΩ零点误差/MΩ读数/MΩ零点误差/MΩ读数/MΩ第一次00.54500.54605.5305.04第二次00.54600.54605.5305.03第三次00.54600.54605.5305.03第四次00.54500.54605.5305.03平均值0.54550.5465.535.03252、表2直流电流表的内阻值电流表量程2mA20mA200mA2A欧姆表量程200Ω200Ω200Ω200Ω零点误差/MΩ读数/MΩ零点误差/MΩ读数/MΩ零点误差/MΩ读数/MΩ零点误差/MΩ读数/MΩ第一次1.310.21.32.31.32.21.31.6第二次2.011.12.03.22.03.01.61.9第三次1.810.81.82.81.82.91.61.8第四次0.910.00.91.90.92.00.81.1平均值9.0251.051.0250.2753、表3恒压源、恒流源以及电压表、电流表的读数US/V9IS/mA28.0（U2/量程）/V4.3/20（I2/量程）/mA53.9/2004、表4标称值为180Ω及150Ω的电阻的阻值(欧姆表量程为200Ω)R1零点误差/Ω0.82.90.81.3平均值179.625读数/Ω180.5182.5180.5180.8R2零点误差/Ω0.60.71.01.2平均值80.45读数/Ω81.081.081.681.7㈦实验数据分析1、电压修正根据图1，电压表接到电阻R2两端时，利用戴维南定理从电压表两端将原电路简化，得到如图3所示等效电路，UOC是待测电阻的理想电压值，U是电压表的读数，等效电阻上的电压降就是由于电压表内阻造成的误差。R=(R1+RA)R2/(R1+RA+R2)△U=UR/RV将数据代入，计算可得△U=4.3×10-5V修正值为U’=4.3+4.3×10-5V图2图32、电流修正根据图1，电流表接入电阻R2支路时，从电流表两端将原电路简化，得到如图4所示等效电路，ISC是待测支路的理想电流值，I是电流表的读数。分析电路图可知：R=R1+(R2//RV)△I=IRA/R将数据代入，计算可得△I=0.21mA修正值为U’=53.9+0.21mA图4㈧实验结果或结论1、在本实验中，电阻R2的实际值与标称值相差很大，这是由于实验台其中一只电阻箱坏了，但是实验结果并没有产生错误，只是在误差的相对大小上有所改变。2、针对这个实验的接线图和实验结果，可以得到，电压表内接时，所测电流相对误差比较大，所测电压的误差几乎可以忽略。