補償法測量電壓和電流的研究

如果直流穩(wěn)壓電源不可調(diào)，則可以采用如圖4所示的分壓電路，虛線框內(nèi)為補償電路。方法是：先用電壓表粗測CD兩端的開路電壓，然后閉合開關(guān)K，調(diào)節(jié)分壓器輸出電壓，使分壓器輸出電壓近似等于所測開路電壓，將C’，D’兩點分別與C，D兩點相接，再細調(diào)分壓器輸出電壓，使檢流計G中的電流為零，此時CD兩端相當于開路，即補償電路的接入沒有影響原電路的工作狀態(tài)，電壓表的讀數(shù)即為CD兩端的開路電壓。可見，采用這種補償測量法也完全消除了電壓表內(nèi)阻對測量開路電壓帶來的誤差。

2 實驗測試
2．1 短路電流補償測量法測試結(jié)果
按圖1，圖2所示電路，取ISC=4 mA，RS分別為50 Ω和500 Ω，補償法測量有源二端網(wǎng)絡(luò)短路電流的結(jié)果如表1所示。實驗結(jié)果與理論分析相吻合。

2．2 開路電壓補償測量法測試結(jié)果
按圖3，圖4所示電路，取U0C=8 V，RS分別為10 kΩ和30 kΩ，補償法測量有源二端網(wǎng)絡(luò)開路電壓的結(jié)果如表2所示。實驗結(jié)果與理論分析相吻合。

3 結(jié)語
由于電壓表、電流表內(nèi)阻的客觀存在，直接用電壓表和電流表測量有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓和短路電流，必然帶來一定的測量誤差，原因是電表的接入改變了原電路的工作狀態(tài)。為了減小甚至消除由于電表內(nèi)阻的存在給測量帶來的誤差，可以改進測量方法，補償測量法就是其中重要的一種。從以上的理論分析和實際測試結(jié)果表明，采用適當?shù)难a償測量法，可以減小甚至消除電表內(nèi)阻的存在給測量帶來的誤差。
應(yīng)該說明是，補償測量的方法并不止文中討論的幾種，但不管哪種方法，補償?shù)哪康亩际鞘闺姳淼慕尤氩粦?yīng)改變原電路的工作狀態(tài)，同時使電表的讀數(shù)顯示的是被測量的數(shù)值。補償測量法由于受條件和儀器設(shè)備等因素的影響，一般來說只適用于高精度測量的科研工作中，不適用于一般的工程測量。具體測量時，采用哪種方法更好，必須由實驗條件和儀器設(shè)備以及對測量精度的要求來決定。