指針式萬(wàn)用電表電阻測量電路的誤差分析

　　摘要：本文提出指針式萬(wàn)用電表電阻測量電路的第一誤差(表頭制作誤差)和第二誤差(電路設計誤差)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(chǎng)家在電阻測量技術(shù)規范中的錯誤概念，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，雖然有被數字式萬(wàn)用電表取代之勢，但因其獨特優(yōu)點(diǎn)：“便于觀(guān)察被測量連續變化，測量項目較多，操作簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，攜帶方便，是一種最普及、最常用的電測儀表”^[1]。故目前在市場(chǎng)中仍占有相當大的份額，其用量亦相當普遍。

　　但是與數字式萬(wàn)用電表比較，指針式萬(wàn)用電表的準確度略顯遜色，這不但與生產(chǎn)廠(chǎng)家的設計與制造技術(shù)水準有關(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)水準所限，表頭總會(huì )有基本誤差，從而引出電阻測量的誤差;從使用者的角度看，儀表指針指示范圍選擇不當，也會(huì )造成很大的誤差。為了減小該項誤差，作者提出儀表指針最恰當的指示范圍。

　　1 誤差分析

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

　　還有一種誤差稱(chēng)作第一誤差γ_R1，這是由于表頭的制作技術(shù)水準所限。因為動(dòng)圈在不同偏角所處磁場(chǎng)強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(xiàn)性情況。這就產(chǎn)生了以電流表示的絕對誤差△I。電阻測量簡(jiǎn)化電路如圖1所示。

　　設電流表(表頭支路與分流電阻R_s并聯(lián)而成)滿(mǎn)量程電流為I_z，當指示電流為I時(shí)，電流測量的相對誤差為