谈电压、电流测量中的方法误差

通过以上分析，可得如下结论：

(1)当电流表、电压表的表耗功率为零时，方法误差为零。因此，当电流表内阻为零，电压表内阻为无穷大时，无方法误差。

(2)仪表的表耗功率与线路功率相比较，比值越大，方法误差也就越大。

(3)测量电流、电压产生的方法误差均为负值。即由于电流表的接入，被测电路中电流会减小；由于电压表的接入，被测电压也会减小。

3 减小和消除方法误差的办法

通过前面的讨论可知，当仪表消耗的功率与被研究线路功率相比较，比值较大时，测量结果将严重偏离测量事实，其测量结果是不可信的。因此，测量电流、电压时一定要避免方法误差或将方法误差控制在一定的范围内。具体可采用如下办法：

(1) 测量时，选择电流表、电压表应掌握电流表内阻越小越好，电压表内阻越大越好的原则。具体情况可根据对测量精度的要求而选择，如果我们要求测量精度达到K％，选择电流表时电流表内阻应满足：RA(K％R的要求，选择电压表时电压表内阻应满足的要求。

(2)测量中，如果没有内阻适当的仪表，可选择灵敏度较高的毫伏表或毫安表与标准电阻相配用，组成电流表或电压表。

测量电流时，可在电路中串联一个已知的足够小的电阻，用毫伏表测量电阻两端的电压值，则被测电流为

式中：RV-毫伏表的内阻，UV-毫伏表的读数

上述两种测量方法只能减小测量电压、电流的方法误差，不能消除方法误差。如果需要避免方法误差，则可采用比较测量法。电位差计是用比较测量法测量电动势(电压)的一种仪表，比较测量方法是采用补偿测量法。其原理是使某一电流通过电位差计中的电阻，产生一已知压降，取已知压降的一部分(或全部)与被测量相比较，从而确定被测量的大小。图2为直流电位差计的原理图。

在图2所示电路中，E为工作电源，RP为电位差计工作电流调节电阻，RN为工作电流调节电阻，RK为测量电阻，G为检流计，EX为被测电动势。EN为标准电动势。

直流电位差计工作时，首先将开关打到"1"的位置。调节RP改变电位差计的工作电流，使得标定电阻RN上的压降随之变化，直到检流计指零，电位差计第一次平衡，则工作电流在RN上的压降与标准电动势相互补偿，工作电流为

工作电流调定好之后，将开关打到"2"的位置，保持RP不变，调节测量电阻RX使检流计再次指零，直流电位差计第二次平衡，被测电动势EX与RX上压降相互补偿。即

由于EN、RN、RK为已知量，因此可求得被测量EX的值。

在两次平衡中检流计均指零，没有电流通过检流计，说明电位差计既不从标准电池中吸取功率，也不从被测线路中吸取功率，测量电动势(电压)时产生的方法误差为零，可以避免由于仪表内阻影响而产生的误差。

当电位差计测量电流时，由于电位差计灵敏度非常高，可在被测电路中串联一个不至于影响工作状态的电阻R0后，用电位差计测出R0两端电压，求得所测电流。选择R0时可使得方法误差足够的小，以致R0的影响可以忽略不计。

以上是对电流、电压测量中的方法误差进行的讨论。同样，在间接法测量电阻和功率时，也存在方法误差，我们可以用相似的方法进行分析。