指針式萬(wàn)用電表電阻測(cè)量電路的誤差分析

　　摘要：本文提出指針式萬(wàn)用電表電阻測(cè)量電路的第一誤差(表頭制作誤差)和第二誤差(電路設(shè)計(jì)誤差)的概念。從制造和使用的角度出發(fā)，分析造成誤差的原因和減小誤差的方法。尤其是糾正生產(chǎn)廠家在電阻測(cè)量技術(shù)規(guī)范中的錯(cuò)誤概念，提出作者的建議。

　　引言

　　指針式萬(wàn)用電表或模擬式萬(wàn)用電表，雖然有被數(shù)字式萬(wàn)用電表取代之勢(shì)，但因其獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)：“便于觀察被測(cè)量連續(xù)變化，測(cè)量項(xiàng)目較多，操作簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，攜帶方便，是一種最普及、最常用的電測(cè)儀表”^[1]。故目前在市場(chǎng)中仍占有相當(dāng)大的份額，其用量亦相當(dāng)普遍。

　　但是與數(shù)字式萬(wàn)用電表比較，指針式萬(wàn)用電表的準(zhǔn)確度略顯遜色，這不但與生產(chǎn)廠家的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)水準(zhǔn)有關(guān)，也與使用者的使用方法有關(guān)。

　　從制造者的角度看，由于技術(shù)水準(zhǔn)所限，表頭總會(huì)有基本誤差，從而引出電阻測(cè)量的誤差;從使用者的角度看，儀表指針指示范圍選擇不當(dāng)，也會(huì)造成很大的誤差。為了減小該項(xiàng)誤差，作者提出儀表指針最恰當(dāng)?shù)闹甘痉秶?/p>

　　1 誤差分析

　　在文獻(xiàn)^[2]中，計(jì)算的誤差是在電路設(shè)計(jì)時(shí)自然產(chǎn)生的，其前提是假定表頭具有理想的線性度。該數(shù)值是隨著電池電量的減小由γ_b逐漸變至γ_a ，其符號(hào)也是由正變負(fù)，取二者絕對(duì)值最大的一個(gè)，稱作第二誤差，記作γ_R2。該項(xiàng)誤差可以通過(guò)減小表頭支路的分流電阻值R_s將其縮小，以至達(dá)到可以忽略的程度。此不贅述。

　　還有一種誤差稱作第一誤差γ_R1，這是由于表頭的制作技術(shù)水準(zhǔn)所限。因?yàn)閯?dòng)圈在不同偏角所處磁場(chǎng)強(qiáng)度的差異以及其軸承摩擦力等因素，使得指針指示值偏離了線性情況。這就產(chǎn)生了以電流表示的絕對(duì)誤差△I。電阻測(cè)量簡(jiǎn)化電路如圖1所示。

　　設(shè)電流表(表頭支路與分流電阻R_s并聯(lián)而成)滿量程電流為I_z，當(dāng)指示電流為I時(shí)，電流測(cè)量的相對(duì)誤差為