电路原理实验3 仪表内阻对测量的影响
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电路实验实验一 基本电工仪表的使用及测量误差的计算一、实验目的1. 熟悉实验台上各类电源及各类测量仪表的布局和使用方法。
2. 掌握指针式电压表、电流表内阻的测量方法。
3. 熟悉电工仪表测量误差的计算方法。
二、原理说明1. 为了准确地测量电路中实际的电压和电流，必须保证仪表接入电路后不会改变被测电路的工作状态。
这就要求电压表的内阻为无穷大；电流表的内阻为零。
而实际使用的指针式电工仪表都不能满足上述要求。
因此，当测量仪表一旦接入电路，就会改变电路原有的工作状态，这就导致仪表的读数值与电路原有的实际值＄之间出现误差。
这种测量误差值的大小与仪表本身内阻值的大小密切相关。
只要测出仪表的内阻，即可计算出由其产生的测量误差。
以下介绍几种测量指针式仪表内阻的方法。
2. 用“分流法”测量电流表的内阻如图1-1所示。
A 为被测内阻(R A )的直流电流 表。
测量时先断开开关S ，调节电流源的输出电流I 使A 表指针满偏转。
然后合上开关S ，并保持I 值不 变，调节电阻箱R B 的阻值，使电流表的指针指在1/2 满偏转位置，此时有I A ＝I S ＝I/2∴ R A ＝R B ∥R 1 可调电流源 R 1为固定电阻器之值，R B 可由电阻箱的刻度盘上读得。
图 1-13. 用分压法测量电压表的内阻。
如图1-2所示。
V 为被测内阻(R V )的电压表。
测量时先将开关S 闭合，调节直流稳压电源的 输出电压，使电压表V 的指针为满偏转。
然后 断开开关S ，调节R B 使电压表V 的指示值减半。
此时有：R V ＝R B ＋R 1电压表的灵敏度为：S ＝R V /U (Ω/V) 。
式中U 为电压表满偏时的电压值。
可调稳压源 图 1-2 4. 仪表内阻引入的测量误差（通常称之为方法误差， 而仪表本身结构引起的误差称为仪表基本误差）的计算。
R 1 （1）以图1-3所示电路为例，R 1上的电压为 U R1＝─── 。
R 1＋R 2 现用一内阻为R V 的电压表来测量U R1值，当R V 与R 1并联后，R V R 1R AB ＝───，以此来替代上式中的R 1，则得R V ＋R 1vR V R 1 图 1-3────R V ＋R 1 －R 2 1R 2UU'R1＝────── U 。
实验二 设计实验 戴维宁定理的研究
实验二 设计实验 戴维宁定理的研究一、实验目的1. 验证戴维宁定理，加深对等效概念的理解。
2. 学习线性有源二端网络等效电路参数的测试方法。
3. 学习减小仪表内阻对测量结果影响的实验方法。
二、实验原理与说明（1）戴维宁定理指出：任何一个线性有源二端电阻网络，对外电路来说，可以用电压源和电阻的串联组合支路等效。
电压源的电压等于原来有源二端网络的开路电压U OC;而电阻等于原来有源二端网络中所有独立电源置零时的输入电阻R（2）戴维宁定理的使用条件是被等效的有源二端网络必须是线性的。
通过测量有源二端网络的端口福安特性曲线)(I f U =，如图2-2-15所示，可以判别有源二端网络是否为线性。
（3）开路电压的测量方法：①用高内阻直流电压表直接测量。
一般工程测量中认为若电压表内阻是被测电阻的一百倍以上，则电压表为高内阻表。
②补偿电压法。
先用直流电压表粗侧有源二端网络的开路电压UOC，然后用一直流电压源US和分压器RP组合得到可调电压，接线如图2-2-16所示。
将可调电压U 调制稍大于二端网络的粗侧开路电压值，利用试测法不断改变可调电压U ，直至毫安表（或检流计）读书为零，此时电压表读数基本消除了电压表内阻对网络开路电压的影响。
③负载电阻两值法。
按图2-2-17接线，改变负载电阻RP值两次，分别测得两组电压电流值)(11I U 、和)(22I U 、，则开路电压为I II U I U UOC121221--= (2-2-3)（4）有源二端网络等效电阻的测量方法：①开路短路法。
测量有源二端网络的开路电压U OC 和短路电流ISC；为减少电流表内阻等效电阻R对测量结果的影响，可采用补偿法测短路电流ISC，如图2-2-18所示电路。
不断改变电阻RP，即可调补偿电流大小，直至毫伏表读数为零，此时电流表读数基本消除了电流表内阻对网络短路电流的影响。
应当注意如果因短路电流过大可能损坏网络内部器件时，不能用此方法。
实验2仪表内阻对测量结果的影响和修正
实验2 仪表内阻对测量结果的影响和修正一、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。
二、实验原理（1）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和阻抗。
在精确测量中，必须考虑其引起的测量误差。
仪表内阻的测量方法：1.万用表直接测量（打开电表电源）电表内阻过小时，容易过载，一般不同于测量非常小电阻，如0.1Ω2.伏安法3.半偏法（2）电压误差的修正：使用内阻不是无穷大的电压表测量电路中的电压会产生方法误差△U，则测量值需按下式修正：U=U测量值+△U；△U与测量值、电路结构和参数以及仪表内阻有关非理想电压表测量电压时的误差：U oc：从电压表两端看进去的一端口网络开路电压R1//R2：从电压表两端看进去的一端口网络等效内阻R V：电压表内阻△U=U理-U测=U oc-U测=U R1//R2=I*（R1//R2）△U=U*R1//R2/R V修正后R2电压值U=U测+△U（3）电流误差的修正：使用内阻不是零的电流表测量电路中的电流会产生方法误差△I，则测量值需按下式修正：I=I测+△I△I与测量值、电路结构和参数以及仪表内阻有关。
非理想电流表测量电流时的误差：I sc：从电流表两端看进去的一端口网络短路电流R eq：从电流表两端看进去的一端口网络等效内阻R A：电流表内阻△I=I理-I测=I SC-I=I(R1+R2)△I=I*R A/(R1+R2)=I*R A/R eq修正后电流值：I=I测+△I三、实验仪器设备数字万用表、电工综合试验台四、实验内容（1）实验任务一用万用表测量直流电流表的内阻为1.6Ω，直流电压表的内阻为5.44MΩ（2）实验任务二一个小电阻，测得的电流偏小。
△I=14.54*1.6/(180+150)=7.05*10-2mA五、实验心得1.在推导电压表、电流表的内阻误差的修正公式时，要会正确运用戴维南等效和诺顿等效。
仪表内阻对测量结果的影响和修正 实验报告
课程名称：电路与电子技术实验Ⅰ指导老师：成绩：__________________实验名称：仪表内阻对测量结果的影响和修正含源一端口网络等效参数和外特性的测量实验类型：基础规范型实验同组学生姓名：一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的与要求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。
4.掌握含源一端口网络等效参数及其外特性的测量方法.5.验证戴维南定理和诺顿定理6.了解实验时电源的非理想状态对实验结果的影响。
二、实验内容和原理1. 仪表内阻的测量方法仪表内阻是指仪表在工作状态下，在仪表两个输入端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。
仪表内阻的测量方法：①万用表电阻挡直接测量：使用万用表或电阻表直接测量，操作最简单，但用这种方法须十分谨慎。
因电阻表低量程挡的工作电流一般都在100 mA以上，所以测量时通过被测表的电流必须小于其量程。
②半偏法：首先选定仪表的某一量程，直接加电源使该量程满偏，然后接人高精度可调电阻，并调节电阻大小使仪表半偏，此时对应的电阻值就是仪表内阻。
使用半偏法时，需要准备数值范围能够涵盖仪表内阻大小的高精度可调电阻以及标准电源。
③伏安法：有些仪表如功率表、电度表等含有电压和电流两个线圈，工作时须同时输入电压和电流才有读数，当测量其电流线圈内阻时，不可能利用其读数获得电流，所以需要外接电压表和电流表同时读数，以求得内阻的大小。
2.仪表内阻对测量值的影响及修正方法实际使用中的仪表由于存在内阻，在接人测量电路时，会改变被测电路的工作状态，使测量的结果与被测电路的实际值产生误差。
此误差属于系统误差(方法误差)，可以采用下述三种方法分析仪表内阻对测量值的影响，并加以修正。
电工电子应用技术 仪表量程扩展实验报告
实训十五 仪表量程扩展一、实训目的1. 了解指针式毫安表的量程和内阻在测量中的作用。
2. 掌握毫安表改装成电流表和电压表的方法。
二、原理说明1. 一只毫安表允许通过的最大电流称为该表的量程，用I g 表示，该表有一定的内阻， 用R g 表示。
这就是一个“基本表”，其等效电路如图15-1所示。
Ig 和Rg 是毫安表的两个重要参数。
2. 满量程为1mA 过1mA 的电流，过大的电流会造成“打针”，甚 至烧断电流线圈而损坏。
要用它测量超过1mA 的电流，亦即要扩大毫安表的测量范围，可选择一个合适的分流电阻R A 与基本表并联，如图15-2所示。
R A 的大小可以精确算出。
设：基本表满量程为Ig=1mA ， 基本表内阻Rg=100Ω。
现要将其量程扩大10量10mA 电流），则应并联的分流电阻R 满足下式：同理，要使其量程扩展为100mA ，则应并联1.11Ω的分流电阻。
当用改装后的电流表来测量10（或100）mA 以下的电流时，只要将基本表的读数乘以10（或100）或者直接将电表面板的满刻度刻成（10或100）mA 即可。
3. 毫安表改装为电压表。
一只毫安表也可以改装为一只电压表，只要选择一只合适的分压电阻R V 与基本表相串接即可，如图15-3所示。
设被测电压值为U ，则：图15-3电压表要将量程为1mA ，内阻为100Ω的毫安表改装为量程为1V 的电压表，则应gg g v R R I -U R )( -==∴+=+=g g v g g V g I U I R R I U U U Ω==⨯-=Ω⨯-=1.119100)110(1001)(A AAg g g R R mA mA R I I R I 图15-1 基本表图15-2 扩大电流量程串联的分压电阻的阻值应为： Ω=-=-=900100100010011mAVR v 若要将量程扩大到10V ，应串多大的分压电阻呢？ 三、实训设备四、实训内容与步骤 1. 1mA 表表头的检验。
电路实验教程
前言 (4)实验1 电阻、电容、电压和电流的测量 (5)一、实验目的 (5)二、原理说明 (5)三、实验任务 (5)四、实验仪器设备 (7)五、预习思考及注意事项 (7)六、实验报告要求 (7)实验2 电压源、电流源及其等效转换 (8)一、实验目的 (8)二、原理说明 (8)三、实验任务 (8)四、实验仪器设备 (9)五、预习思考及注意事项 (10)六、实验报告要求 (10)实验3 仪表内阻对测量的影响 (10)一、实验目的 (10)二、原理说明 (10)三、实验任务 (11)四、实验仪器设备 (11)五、预习思考及注意事项 (12)六、实验报告要求 (12)实验4 受控源的特性测试 (12)一、实验目的 (12)二、原理说明 (12)三、实验任务 (13)四、实验仪器设备 (14)五、预习思考及注意事项 (14)六、实验报告要求 (14)实验5 叠加定理、替代定理的验证 (14)一、实验目的 (14)二、原理说明 (14)三、实验任务 (15)四、实验仪器设备 (15)五、预习思考及注意事项 (15)六、实验报告要求 (16)实验6 直流电路的戴维南等效和诺顿等效 (16)一、实验目的 (16)二、原理说明 (16)三、实验任务 (16)四、实验仪器设备 (17)五、预习思考及注意事项 (17)六、实验报告要求 (17)实验7 交流电路中基本参数电阻、电感和电容的测量 (17)二、原理说明 (18)三、实验任务 (18)四、实验仪器设备 (19)五、预习思考及注意事项 (19)六、实验报告要求 (19)实验9 交流无源一端口网络等效参数的测定 (20)一、实验目的 (20)二、原理说明 (20)三、实验任务 (21)四、实验仪器设备 (22)五、预习思考及注意事项 (22)六、实验报告要求 (22)实验8 非线性元件特性曲线的测定及曲线绘制 (22)一、实验目的 (22)二、原理说明 (22)三、实验任务 (23)四、实验仪器设备 (24)五、预习思考及注意事项 (24)六、实验报告要求 (24)实验10 功率测量及功率因数的提高 (25)一、实验目的 (25)二、原理说明 (25)三、实验任务 (25)四、实验仪器设备 (26)五、预习思考及注意事项 (26)六、实验报告要求 (26)实验11 单相变压器的特性测试 (26)一、实验目的 (26)二、原理说明 (27)三、实验任务 (27)四、实验仪器设备 (28)五、预习思考及注意事项 (28)六、实验报告要求 (28)实验12 互感的测量 (28)一、实验目的 (28)二、原理说明 (28)三、实验任务 (31)四、实验仪器设备 (31)五、预习思考及注意事项 (31)六、实验报告要求 (31)实验13 三相电路的相序、电压、电流及功率测量 (32)一、实验目的 (32)二、原理说明 (32)四、实验仪器设备 (34)五、预习思考及注意事项 (34)六、实验报告要求 (35)综合实验1 一阶RC电路的暂态响应 (35)一、实验目的 (35)二、实验原理 (35)三、实验内容 (38)四、实验设备 (40)五、预习思考及实验注意事项 (40)六、实验报告 (41)综合实验3 二阶RLC串联电路的暂态响应 (41)一、实验目的 (41)二、原理说明 (41)三、实验任务 (45)四、预习思考及注意事项 (46)五、报告要求 (47)综合实验专题2 供电电路及最大功率传输 (48)一、工程应用示例 (48)二、相关电路原理 (48)三、研究内容或设计目标 (48)四、研究方案和计划 (49)五、研究报告 (50)提示1：阻抗匹配与最大功率传输的软件仿真以及阻抗变换电路的设计方法 (50)提示2：三相电路的软件仿真研究中构造三相电源的方法 (51)提示3：参考变压器特性、日光灯功率测量以及三相电路测量等操作实验 (52)综合实验专题5 裂相电路 由单相电压转变为三相电压的电路设计 (52)一、研究目的 (52)二、相关原理 (52)三、研究内容或设计目标 (53)四、预习思考及注意事项 (53)五、报告要求 (53)附录B MS8200G数字多用表 (54)一、概述 (54)二、主要技术指标 (54)三、面板结构 (56)四、使用说明 (56)前言《电路实验教程》是针对电类专业本科生电路实验课程编写的教学用书。
Multisim电路仿真实验报告
Multisim电路仿真实验报告谢永全1 实验目的：熟悉电路仿真软件Multisim的功能，掌握使用Multisim进行输入电路、分析电路和仪表测试的方法。
2使用软件：NI Multisim student V12。
（其他版本的软件界面稍有不同）3 预习准备：提前安装软件熟悉其电路输入窗口和电路的编辑功能、考察其元件库中元件的分类方式、工具栏的定制方法、仪表的种类、电路的分析方法等；预习实验步骤，熟悉各部分电路。
4熟悉软件功能（1）了解窗口组成：主要组建包括:电路图编辑窗口、主菜单、元件库工具条、仪表工具条。
初步了解各部分的功能。
（2）初步定制：定制元件符号：Options|Global preferences，选择Components标签，将Symbol Standard区域下的元件符号改为DIN。
自己进一步熟悉全局定制Options|Global preferences窗口中各标签中的定制功能。
（3）工具栏定制：选择：View|Toolbars，从显示的菜单中可以选择显示或者隐藏某些工具栏。
通过显示隐藏各工具栏，体会其功能和工具栏的含义。
关注几个主要的工具栏：Standard（标准工具栏）、View（视图操作工具栏）、Main（主工具栏）、Components（元件工具栏）、Instruments （仪表工具栏）、Virtual（虚拟元件工具栏）、Simulation（仿真）、Simulation switch（仿真开关）。
（4）Multisim中的元件分类元件分两类：实际元件（有模型可仿真，有封装可布线）、虚拟元件（有模型只能仿真、没有封装不能布线）。
另有一类只有封装没有模型的元件，只能布线不能仿真。
在本实验中只进行仿真，因此电源、电阻、电容、电感等使用虚拟元件，二极管、三极管、运放和其他集成电路使用实际元件。
元件库的结构：元件库有三个：Master database（主库）、Corporate database（协作库）和User database（用户库）。
电源和电表的内阻在实验电路中的误差分析
电源和电表的内阻在实验电路中的误差分析“闭合电路欧姆定律”教学中，考虑到了电源的内阻对电路的影 响，这个定律也是测电源电动势和内电阻的实验原理， 该内容是高中 电学教学的重点和难点，也是高考的热点。
许多学生对“测电源的电 动势和内电阻”的存在和影响是明确的，但是对内阻测量中的误差和 对电路影响中产生的联合误差，理解不深，把握不准，一定程度上影 响考试成绩。
鉴于以上原因，我认为有必要把这个问题作更深讨论。
这里先讨论“测电源电动势和内电阻”的系统误差（由实验仪器 设计不完备、理论和方法有缺陷等因素造成的误差），重点是讨论由 原理的设计所造成的误差。
一、电源和电表的内阻的存在对实验结果的影响如图1所示，用伏安法测量电阻R 的值，理论上结果是：R=V/l 而实际结果并非如此，由于电流表具有内 阻，电压表的分流作用，使得测量结果不准确。
由于电流I 的减小，以及串联了一个电流表的内 阻，因此测得到的R 值将大于实际值。
又如图2所示，在测量电源内阻时，读出电压表的示数U（如图2所示），则理论上E = U ，而实际 上应该是U V E ，为什么？因为任何一个电表都有电阻， 正是由于电表内阻的存在才引入了误差。
我们设电压表 的电阻为R V，把图2改成图2’所示的等效电路。
我们 根据闭合电路欧姆定律分析误差成因。
设测量误差为可以看出，当R/「：时述＞ 0 ；又当r 增大*E 也增大。
这样, “直测法”中有效减小误差的办法是：（1）用电阻尽量大的电压表（但E，由闭合电路欧姆定律I值之间的差异一误差：二宀得到测量值与真实图1R vE = E -U = E - IR VE 。
要注意量程的适当选择）；（2）用于测量新电池的电动势（内阻较小） 该方法的不足之处在于：不可测电源的内电阻。
得，U —^―1 E 。
R + r 1 + r R据等式可以作出U — R 图像 （如图3所示）。
由图示可知， 虚线描述为U=E 时图线的一条渐近线 当R > ::时，U > E ；因此测量结果一定有误差。
电路元件特性曲线的伏安测量法
课程名称：_电路原理甲I 实验_ 指导老师： ________成绩：__________________ 实验名称：实验三电路元件特性曲线的伏安测量法 实验类型：_基础规范型实验___ 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、 实验目的1、 熟悉电路元件的特征曲线；2、 学习非线性电阻元件特性曲线的伏安测量方法；3、 掌握福安测量法中测量样点的选择和绘制曲线的方法。
二、 实验原理 1、 元件的特征曲线在电路原理中，元件的特征曲线是指特定平面上定义的一条曲线。
例如，白炽灯在工作的时候，灯丝处于高温状态，其灯丝电阻随着温度的噶边而改变，并且具有一定的惯性；又因为温度的改变与流过灯泡的电流有关，所以它的伏安特性为一条曲线。
由曲线图可知，电流越大、温度越高，对应的等死电阻也就越大。
电阻元件的伏安特性曲线在u-i 平面上是一条曲线，当曲线变为直线时，与其相对应的元件即为线性电阻器，直线的斜率为电阻器的电阻值。
电容和电感的特性曲线分别为库伏特性和韦安特性，与电阻的伏安特性类似。
普通晶体二极管的特点是正向电阻和反向电阻区别很大，其伏安特性姓名：而反向电压从零一直增加到几十伏时，其反向电流增加很小，粗略地可视为零。
可见，二极管具有单向导电性。
如果反向电压加的过高，超过其极限值，则会导致击穿损坏。
稳压二极管是一种特殊的半导体二极管，其正向特性与普通二极管类似，但其反向特性不同——在反向电压开始增加时，其反向电流几乎为零，但当反向电压增加到某一数值时（稳压值），电流突然开始增加，以后它的端电压将维持恒定，不再随外加的反向电压升高而增大。
二极管的特性参数主要有开启电压Uth, 导通电压Uon, 反向电流Ir,反击穿电压Ibr以及最大整流电流If.2、非线性电阻元件（灯泡）特性曲线的逐点伏安测量法元件的伏安特性可以用电压表、电流表测定，成为逐点伏安测量法。
实验一 基本电工仪表使用及测量误差分析
实验一 基本电工仪表使用及测量误差分析一、实验目的1. 掌握电压表、电流表等使用方法。
2. 会测定电压表、电流表准确度。
3. 学会减少电表对测量结果的影响及测量误差的计祘。
二、实验原理用电工测量仪表测量一个电量时，仪表的指示值Ax 与被测量的实际值Ao 之间，不可避免地存在一定的误差，它可用两种形式表示：绝对误差：△＝Ax －Ao相对误差：ν＝oA ∆×100% 用仪表测量会影响测量误差的因素很多（可参阅“附录一”或相关书籍），下面仅讨论其中的两个主要因素及处理方法。
1． 仪表准确度对测量误差的影响：仪表准确度关系到测量误差的大小。
目前，我国直读式电工测量仪表准确度分为0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5和5.0七个等级。
这些数字表示仪表在正常工作条件下进行测量时产生的最大相对误差的百分数。
仪表准确度等级通常标在仪表面板上。
仪表使用过程中应定期进行校验，最简单的校验方法是比较法。
按仪表校验规定，必须选取比被校表的准确度等级至少高2级的仪表作为标准表，校验可用图1－1所示电路。
图1－1 比较法校验电路在仪表的整个刻度范围内，逐点比较被校表与标准表的差值△，根据△最大值的绝对值m ∆与被校表量程Am 之比的百分数%100mm m A ∆=ν，可以确定被校表的准确度等级。
如测得结果%1.2=νm，则被校表的准确度等级νn 为2.5级。
例：有一准确度为2.5级的电压表，其量程为100V ，在正常工作条件下，可产生的最大绝对误差（即：由于仪表本身结构的不精确所产生的基本误差）为：m n U U ⨯=∆ν＝±2.5％×100＝±2.5（V ）对于量程相同的仪表，νn越小，所产生的U ∆就越小。
恒压源被测表恒压源被测表(a)校验电压表(b)校验电流表另外，用上述电压表分别测量实际值U 为5V 和100V 的电压时，测量结果的相对误差分别为：%5.2%1001005.2%50%10055.2%1008020±=⨯±=±=⨯±=⨯∆=ννU U可见，在选用仪表量程时，被测量程值愈接近仪表满量程值，相对测量误差越小。
实验三仪表内阻对测量的影响
实验三仪表内阻对测量的影响一、实验目的：1、了解电压表、电流表内阻测量方法。
2、了解仪表内阻对测量误差的影响，掌握减少仪表内阻产生测量误差的方法。
3、掌握修正仪表内阻对测量结果影响的方法。
二、实验原理：1、用仪表测量某个电量而引入的误差原因很多，其中仪表的内阻是个很重要的因素，这里我们只讨论直流电流表和直流电压表的内阻对测量误差的影响。
在实际电路测量中，需要将电压表并联在被测电压支路上，将电流表串联在被测电流支路上，如图2-3-1所示。
在理想情况下，测量仪表的接入不应该影响被测电路的工作状态，这就要求接入的电流表的内阻为零。
并联的电压表的内阻为无穷大。
而实际仪表的内阻都达不到理想情况，内阻的存在肯定会影响测量结果的误差。
(a) (b)图2-3-1 电压与电流的测量2、图2-3-1可知，由仪表内阻引入的误差是可以通过计算进行修正的，关键是要知道仪表内阻的大小。
仪表内阻的测量方法很多，可以用精度较高的万用表或欧姆表直接测量; 可由电压表表头灵敏度（V/Ω）和量程（V）相乘算得; 也可以用下面介绍的分压分流法。
对电流表的内阻通常采用“分流法”测量，如图2-3-2 ( a )所示，将电流表和恒流源相接，调整恒流源，使电流表指针偏转到满刻度值，然后保持恒电流源不变，在电流表两端并联可调电阻，调节电阻值使电流表的指针指在1/2的刻度上。
这时的电阻即为电流表的内阻。
而对电压内阻的测量通常采用“分压法”，如图2-32(b)可示。
其原理可以仿照电流表内阻测量，这里不再重述。
(a) (b)图2-3-2 电流表、电压表内阻的测量3、电表内阻对电压电流测量的影响。
图2-3-1所示的电路为测量电阻元件R L伏安特性时的两种电表的接线方法，对图2-3-1（a）所示的电路，R L= U/I - r A= R L’- r A其中U,I分别为○V表和○A表的读数，R L’为电阻多次测量的平均值，R L为电阻的真值。
由上式可知，由这种接法（电压表接在电流表前面的接法）的测量方法误差T A= (R L’– R L)/ R L= r A/ R L(取百分比)，在要求不高的情况下，仅当R L 》r A时，误差T A才较小，因此这种接法适合测量较大电阻的伏安特性。
仪表内阻对测量的影响
专业：电气工程及自动化 姓名： 学号： 日期：10 月 13 日 地点：东三-202
课程名称：电路与电子技术实验Ⅰ
指导老师：李玉玲
成绩：__________________
实验名称：实验 2 仪表内阻对测量的影响 实验类型：_______ 同组学生姓名：__
一、实验目的和要求
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。 二、实验内容和原理
电流表
2mA
20mA
200mA
2A
内阻/Ω
11.3
5.1
3.1
1.0
电压表
200mV
2V
20V
200V
内阻/MΩ
0.553
0.553
5.60
4.92
表二 电压值和电流值记录表
电压/量程(V)
电流/量程(mA)
Us
9.15/20
Is
29.1/200
U1
2.72/20
I1
15.15/20
U2
6.41/20
但同时，本次所测得数据尤其是电压值，电压表的内阻相对已足够大，计算的误差值⊿U 相对 U 很小， 对实验判定 KVL 的结果影响不大。所以，在电压表内阻很大，或电流表内阻相对较小时，我觉得可以不 进行内阻的修正，也能得出定性的结论。
本次实验的原理拓宽了我的实验思路，也增加了一种改进误差的方法。
三、主要仪器设备
数字万用表、电工综合实验台
四、操作方法和实验步骤
1、打开电源开关，调节成电压表和电流表的各个档，用万用表测量其内阻。 2、按图连接电路，调节电压源和 电流源的大小为所需值， 用电压表和电流表的合 适量程测量各个电压电 流值并记录。 五、实验数据记录和处理
实验测定电源电动势和内阻误差分析
实验测定电源电动势和内阻误差分析实验测定电源电动势和内阻误差分析1. 实验背景在电路中，电源的电动势和内阻是非常重要的参数。
电源的电动势是指电源产生的电压，内阻则是指电源输出电流时产生的电阻。
电动势和内阻的大小直接影响电流和电压的大小和稳定性，因此需要对其进行测定和分析。
2. 实验目的本实验的主要目的是测定直流电源的电动势和内阻，并分析误差。
通过实验可以了解电子元器件的基本性质和电路分析方法，同时也能够熟悉电路测量仪器的使用和数据处理技巧。
3. 实验原理及步骤（1）实验原理本实验采用电桥法测定直流电源的电动势和内阻。
电桥是用来测量电阻或电容的一种装置，可以测定任意两点间电阻之比或电容之比，从而求得待测电阻或电容值。
在本实验中，电桥的平衡态条件是R1/R3=R2/Rx，通过调整电桥上的一些元件，可以让电桥的电流为零，即达到平衡状态。
此时，有下式成立：Ux/U0=R2/(R1+R3)，其中，U0为电源的电动势；Ux为待测电阻Rx消耗电流时的电压降；R1、R2、R3分别为电桥上的三个电阻。
（2）实验步骤① 将电桥装置连接好，如图1所示。
② 开始测量前，应先调节电位器，使伏特计读数为零。
③ 调节电桥上的调节电位器，使伏特计读数最小。
④ 记录电桥两端电压U1，U2和两侧电阻R1，R2，R3的数值。
⑤ 更改待测电阻Rx，然后再次测量与记录数值。
⑥ 统计数值，并进行误差分析和处理。
（3）实验注意事项① 在使用电桥时应注意电阻和电容的特性，以及测量的精度和误差。
② 在进行实验前，应检查设备的连接是否正确，以及电源的电压是否稳定。
③ 在测量时应保证实验环境的光线明亮，以便观察仪表的指示值。
4. 实验结果与误差分析（1）实验数据记录本实验共进行了3组测量，分别得到了以下数值。
其中，U1、U2、R1、R2、R3、Rx、Ux分别表示电桥两端电压、电桥电阻与待测电阻消耗电流时的电压降。
| 序号| U1(V) | U2(V) | R1(Ω) | R2(Ω) | R3(Ω) | Rx(Ω) | Ux(V) || --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- || 1 | 2.01 | 2.98 | 500 | 1000 | 1000 | 500.5 | 1.49 || 2 | 2.04 | 2.96 | 500 | 1000 | 1000 | 1002.2 | 1.46 || 3 | 2.02 | 2.97 | 500 | 1000 | 1000 | 1501.6 | 1.44 |（2）实验误差分析通过上述数据可以发现，实验测量中存在着一些误差。
三表法测量交流参数实验报告总结
三表法测量交流参数实验报告总结三表法是电力系统中常用的测量交流参数的方法之一。
本次实验旨在通过三表法测量电源电压、电源频率以及负载电流，并分析实际测量结果与理论数值之间的误差。
通过本次实验，我对三表法的原理和实验操作有了更深入的了解，并加深了对交流电参数测量的认识。
实验中，我们使用了数字示波器、电阻箱、交流电压源、电流表和万用表等仪器设备。
首先，我们通过示波器测量了电源的电压和频率，为后续的实验提供了准确的参数。
然后，我们依次使用稳压直流电源和电阻箱提供负载电流，并通过万用表测量负载电流的值。
最后，我们使用电流表测量负载电流，并与万用表的测量结果进行比对。
在实验过程中，我们注意到了某些因素可能对测量结果产生误差。
例如，电流表的内阻和负载电阻形成了一个并联电路，导致了一定的分流现象，从而使电流表的测量值比真实值要小。
另外，由于电流表的量程有限，当负载电流超过电流表的量程时，我们无法进行准确的测量，导致了一定的误差。
通过对实验结果的分析，我们发现测量电源电压和频率的结果与示波器的测量值非常接近，误差非常小。
这说明三表法可以有效地测量交流电的电压和频率。
然而，测量负载电流的结果与万用表的测量值存在一定的差异。
这部分差异主要是由于电流表的内阻和分流现象导致的。
综上所述，本次实验通过三表法测量交流参数的方法，对电源电压、电源频率和负载电流进行了测量和分析。
通过与示波器和万用表的比对，我们发现三表法可以准确地测量电源电压和频率，并能够较为精确地测量负载电流。
然而，在测量负载电流时需要注意电表的内阻和分流现象可能导致的偏差。
因此，在实际应用中，应该综合考虑实验条件和仪器设备的特点，选择合适的测量方法，以获得更准确的测量结果。
参考内容：1. 电力系统运行与控制. 王荃, 李颂豪, 郗智勇, 严宣宇. 中国电力出版社, 2018.2. 电气测量技术与仪器. 周宁一, 孔令青, 黄峰, 邓菊生. 清华大学出版社, 2017.3. 电测技术手册. 罗定邦, 李明良. 中国电力出版社, 2007.4. 电力系统测量与仪表. 李慧, 宋自长, 张继伟. 中国电力出版社, 2012.5. 交流参数测量技术. 张鹏. 电力系统自动化, 2009.。
电压表测量电压的原理
电压表测量电压的原理电压表是一种用于测量电场中两点之间电压差异的仪表。
它广泛应用于电气工程和物理学中，用于监测电路的电压变化和实验研究。
电压表测量电压的原理主要涉及电压表内阻、电压表量程和测量方法等方面。
1.电压表内阻电压表的内阻是指电压表内部电阻的阻值，它反映了电压表对被测电路的影响。
内阻越大，电压表对被测电路的影响越小，测量结果越准确。
通常，电压表的内阻在几千欧到几百兆欧之间，具体取决于电压表的型号和用途。
2.电压表量程电压表的量程是指电压表所能测量的电压范围。
在选择电压表时，需要根据被测电路的电压范围选择合适的量程。
一般来说，电压表的量程有多个档位，不同档位对应不同的测量范围。
例如，一些电压表有0-10V、0-50V、0-100V 等不同档位。
3.测量方法电压表的测量方法相对简单。
首先，将电压表的红色探针连接到被测电路的正极，黑色探针连接到负极。
然后，根据被测电路的电压范围选择合适的档位。
最后，读取电压表的示数，即为被测两点之间的电压差。
4.误差分析使用电压表测量电压时，不可避免地会存在误差。
误差可能由多种因素引起，如电压表内阻、量程选择不当、连接线路电阻等。
为了减小误差，可以采取一些措施，如选择高内阻的电压表、精确选择量程、使用连接线电阻小的导线等。
此外，还可以通过多次测量求平均值的方法提高测量精度。
总之，电压表测量电压的原理主要涉及电压表内阻、量程选择和测量方法等方面。
为了获得准确的测量结果，需要选择合适的电压表和量程，并采用正确的测量方法。
同时，对误差进行分析并采取相应的措施可以提高测量精度。
万用表内阻对测量结果的影响
三、实验原理
如图1-5，R2的电压为： 当R1=R2时，。现用一内阻为RV的电压表测量R2上
的 电 压 即 RV 与 R2 并 联 代 替 上 式 中 的 R2， 且 当 RV=R2=R1时，可以解得 绝对误差
相对误差=－33.3%
四、实验内容 1. 使用两种万用表欧姆档对电阻进行测量。
200
2KΩ
KΩ 41KΩ 20KΩ
100电压表内阻对测量结果的影响
按图1-6连线，分别测量两电阻上的电压，数据记 录在表1-2中。测量值与理论值比较，并进行分 析，从中得出结论。
表1-2
六、实验报告要求
1、实验目的 2、原理简述 3、实验内容：含实验步骤、实验电路、表格、数据
（1）电流测量
由于表头灵敏度高，不能流过较大的电流，故在测量较大 的电流时要分流，即与表头并联一个电阻来实现，如将 一个灵敏度为ID=50μA，内阻RD=3KΩ的电流表头改成 1mA量程的电流表，其分流电阻R1应为：
2）电压测量
根据表头灵敏度，我们可以计算出来，表头能承 受的最大电压为：
(3)电阻测量
二、基本电工仪表
1. 模拟式万用表
以7004c型指针式万用表为例来介绍。
其结构主要由测量电路、转换开关及表头三部分构成。表头是模拟 式万用表的核心部分。它实际是一只精度较高的磁电式直流电 流表，它利用通电线圈在磁场中受力而使表针偏转的原理制成 的。指针偏转满刻度时所需要的电流值称为表头灵敏度。万用 表表头的灵敏度为50μA。万用表的灵敏度定义是：满刻度所 需电流值的倒数，单价是Ω/V，采用表头灵敏度50μA所构成的 万用表其灵敏度为：
不论测量什么参数，表头只要流过电流，指针才 会发生偏转，由于被测电阻没有电源，因此，必 须在测量电路中串接一个直流电源，才能实现电 阻的测量 （见图1-3）。
Multisim电路仿真实验
Multisim电路仿真实验一、实验目的熟悉电路仿真软件Multisim的功能，掌握使用Multisim进行输入电路、分析电路和仪表测试的方法。
二、使用软件NI Multisim student V12三、实验内容1.研究电压表内阻对测量结果的影响输入如图1所示的电路图，在setting 中改变电压表的内阻，使其分别为200kΩ、5kΩ等，观察其读数的变化，研究电压表内阻对测量结果的影响。
并分析说明仿真结果。
图1实验结果：【200kΩ】图2【5kΩ】图3分析：①根据图1电路分析，如果不考虑电压表内阻的影响，U10=R2V1/(R1+R2)=5V；②根据图2，电压表内阻为200kΩ时，电压表示数U10=4.878V，相对误差|4.878-5|*100%/5=2.44%③根据图3，电压表内阻为5kΩ时，电压表示数U10=2.5V，相对误差|2.5-5|*100%/5=50%可以看出，电压表内阻对于测量结果有影响，分析原因，可知电压表具有分流作用，与R2并联后，R2’=1/（1/R1+1/R V）<R2，U10’=R2‘V1/(R1+R2’)=V1/(R1/R2‘+1)<U10；因而，电压表内阻使得测量结果偏小，并且电压表内阻越小，误差越大；电压表内阻越大，误差越小；当R V>>R2时，U10’≈U102. RLC串联谐振研究输入如图4的电路，调节信号源频率，使之低于、等于、高于谐振频率时，用示波器观察波形的相位关系，并测量谐振时的电流值。
用波特图仪绘制幅频特性曲线和相频特性曲线，并使用光标测量谐振频率、带宽（测量光标初始位置在最左侧，可以用鼠标拖动。
将鼠标对准光标，单击右键可以调出其弹出式菜单指令，利用这些指令可以将鼠标自动对准需要的座标位置）。
图4实验结果：【等于：f=159.155Hz】图5：波形图6：谐振时的电流图7：幅频特性曲线图8.1：测量带宽图8.2：测量带宽【小于：f=150Hz】【大于：f=200Hz】图11：波形分析：a.根据图5波形，当信号源频率等于谐振频率f0=159.155Hz时，其中f0=1/（2π√LC），相位相同，谐振时的电流为99.946mA；根据图8.1及8.2，可求得带宽Δf=（175.952-143.98）Hz=31.972Hzb.根据图10波形，当信号源频率小于谐振频率，f=150Hz时，可以观察到U R的相位超前U，分析原因知，由于X L=2πfL,X C=1/(2πfC)，f<f0时，X L<X C，X L-X C<0,又易知U R的相位超前U。
减小因仪表内阻而产生测量误差的方法
测量结果要 求比常用仪表更加精确 的用户用一定参考价值 。
关键词 ：电压表 ；电流表 ；内阻；测量误差 中图分类号 ：Ｔ ３． １ Ｍ９ ０ １５ 文献标识码 ：Ｂ 文章编号 ：１７ ４ ５ （０ ７ ０ ０ ５ ０ ６ ２— ５ ０ ２０ ）１— １４— ３
Ｒｅ ｕ ｉ ｇ Ｍ ｅ ｓ ｒｎ ｒ ｒ ａ ｓ ｄ ｂ ｎ ｅ ｅ ｔＲｅ ｉｔ ｎ ｅ ｄ ｃｎ ａ ｕ ｉ ｇ Ｅｒ ｏ ｓｃ ｕ ｅ ｙ Ｉ ｈ ｒ ｎ ｓｓａ ｃ
ｍｅ ｓ ｒｎ ｅ ｕ ｔ． ａ ｕ ｉ ｒ ｓ ｓ ｇ ｌ Ｋｅ ｒ ｓ ｖ ｌ ｔ ｒ ａ ｙ ｗｏ ｄ ： ｏ ｔ ｅ ； ｍｍｅｅ ；ｉ ｅ ｎ ｓ ｔｎ ； ｍｅ ｓ ｒｎ ｒｏ ｍｅ ｔｒ ｎ ｒ ｔｒ ｉ ａ ｃ ｈ ｅ ｅ ｓ ｅ ａｕｉ ｅｌｌ ｇ ＇￣
Ｒ
１ 引 言
图 １ 不同量程两次测 量法 （ 电压） 实验电路
ｃ ＝
（） １
如果所用 电压表 的内阻 尺 远大于电阻 时， 可将 忽略不计 ，
此时可利用多量程电压表对同一被测 电压用不 同量程进行两次测量 ， 所得读数经计算后 即可得到
较准 确 的结 果 。
・
”
【 收稿 日 】２０ ０ — ６ 修改 日期 】２０ — １ １ 期 ０６— ９ ２ ；【 ０６ １ — ７ 【 作者简 介】 张明金 （９ ３一） 男，副教授 ，学士 ，研 究方向：电子技术应用。 １６ ，
在使用电压表测量电压时，电压表的内阻越大
Ｕｃ ０－
（） ２
Ｒ 越大，测量结果越准确。当 Ｒ 较小 ，不满 足 Ｒ 远大于 Ｒ 的条件，则产生 了误差 ，其绝对误 。
差为
测量结果越准确 ，实际使用时，要求电压表的内阻 尺 远大于被测 电路 的 内阻 ；使用 电流表 测量电流 时 ，电流表 的 内阻越 小测 量结果 越准 确 ，实际使 用
直流电路的测量实验报告
直流电路的测量实验报告实验目的1.熟悉直流电路的测量和分析方法。
2.熟悉直流电源、电压表、电流表的使用法及其特性。
实验仪器和器材1.实验仪器直流稳压电源型号：IT6302台式多用表型号：UT805A2.实验（箱）器材电路实验箱元器件：电阻（功率1/2W：100，330，470，510x3，1k）；二极管（1N4148）3.实验预习的虚拟实验平台NIMultisim3.实验内容1.测量电阻串联分压电路和并联分流电路。
分析：串联电路总电压为器件分压电压之和，并联电路总电流为支路电流之和。
2.测量直流电源开路电压VS和带负载电压VR。
分析：直流电源可等效为一个理想电压源串联内阻r的电路。
3.测量3回路2激励源电阻线性电路。
分析：节点电流之和为零；回路电压之和为零，测量2激励源分别单独作用电路时的电压或电流。
分析：与2激励源— 1 —共同作用时值的关系：线性电路可叠加。
4.实验原理1.电阻串联与并联电路串联电路电流相同，具有分压作用U=U1+U2并联电路电压相同，具有分流作用I=I1+I22.仪器仪表内阻的影响及激励源内阻的测量a.激励源等效内阻激励源可等效为一个理想电压源VS（电流源）和内阻r串联（并联）电路。
当外加负载输出电流时，激励源端口电压会下降，内阻大下降多，电流大下降多。
等效内阻r的测量：先测开路电压：US=VS再测短路电流（内阻大时）：ISr=US/IS或测量外加负载电阻R时的电压（内阻小时）：URr=（US-UR）R/UR差值法由于直流电压源等效内阻较小，空载与加负载时的电压变化较小，为了减小测量误差常采用差值法测量△U（US-UR）。
测量电压时电压表的正极接被测电压源正极，电压表的负极接另外一个比较电压源的正极（两电压源负极相连），将比较电压源的电压调整到被测电压源空载时相同，这时电压表为0，被测电压源接负载时，电压表为△U— 2 —r=△UR/URb.仪器仪表内阻：电压表内阻大，电流表内阻小。
实验三基尔霍夫定律的验证
实验三 基尔霍夫定律的验证一、实验目的1、熟练掌握用万用表测量在线电压、电流的方法。
2、验证基尔霍夫定律的正确性、加深对基尔霍夫定律的理解。
二、原理说明基尔霍夫定律是电路的基本定律。
测量每个节点的各支路电流及每个回路的各个元件两端的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律和电压定律。
即对电路中的任何一个节点而言，应有∑I=0；对任何一个闭合回路而言，应有∑U=0。
运用上述定律时必须注意先预先设定电流的参考方向，所测的值应有正负号。
三、实验设备序号 名称 型号与规格 数量 备注 1 直流可调稳压电源 0~30V 二路 2 万 用 表 1 3 直流数字电压表 0~200V1 4基尔霍夫定理实验电路板1四、实验电路五、实验内容及步骤1、实验前先设定三条支路的电流参考方向，熟悉线路结构。
2、使两直流稳压源的值分别为U 1 =6V ，U 2=12V ，或U 1=9V ，U 2=10V 或U 1=12V ，U 2=10V 时，用万用表测出三种情况下I 1 、I 2、 I 3值及五个电阻电压U FA 、U AB 、U AD 、ECDBA FI 3 510Ω R 3R 2 I 21KR 1 I 1510ΩU 2 + 12V -+ U 1 6 6V -R 4510ΩR 5330ΩmAU CD ，U DE 、并记入表中。
3、使两直路流稳压源的值分别为U 1 =12V ，U 2=12V 时，用万用表测出步骤2所测电量并记入表中。
六、实验注意事项及要求1、所有需要测量的电压值，均以万用表测量的读数为准，电压源的输出值也需要以万用表的读数为准。
2、实验过程中防止电源两端导线短路。
3、若用指针式电流表进行测量时，接入电路瞬间应观察表针偏转方向，若反偏应调换电流表极性，重新测量，使指针正偏，但读得的电流值必须冠以负号。
4、实验前，应根据电路参数及电路算出理论值，以便实验中可正确选定万用表的量程。
5、实验中应注意仪表内阻对测量结果的影响，在分析误差时进行讨论。
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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1
㈣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、电压修正
根据图1，电压表接到电阻R
2
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，U
OC
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=(R
1+R
A
)R
2
/(R
1
+R
A
+R
2
)
△U=UR/R
V
将数据代入，计算可得△U=4.3×10-5 V
修正值为 U’=4.3+4.3×10-5 V
图2 图3
2、电流修正
根据图1，电流表接入电阻R
2
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，I
SC
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=R
1+(R
2
//R
V
)
△ I=IR
A
/R
将数据代入，计算可得△I=0.21 mA
修正值为 U’=53.9+0.21 mA
图4
㈧实验结果或结论
1、在本实验中，电阻R
2
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。