电流表/电压表方法

如果测量电阻器两端的电压和流过电阻器的电流，则可以应用欧姆定律计算电阻值。然而，根据电流表和电压表的连接方式，会出现误差，并且该误差可能非常小，也可能大到足够重要。

考虑图 1(a) 所示的布置。由于电压表直接连接在 R x两端，因此它测量实际的电阻电压。然而，电流表测量电阻电流I x和 流过电压表的 电流I v。使用电压和电流测量，我们可以计算电阻值，如下所示：

\[计算\,电阻=\frac{电压表\,读数}{电流表\,读数}\]

\[R_{X1}=\frac{V_{X}}{I_{X}+I_{V}}\]

等式 1。

(a) 电流表测量 I v + I x

(b) 电压表测量 V A + V x

图 1. 使用电流表和电压表测量电阻时可能会出现误差。 为了限度地减少误差，当 R x较低时，电压表应直接连接到 R x两端，而 当 R x 较高时，电流表应直接与 R x 串联。图片由 Amna Ahmad 提供

R x的实际电阻 为 R x = V x /I x ，因此等式中 I v的存在 会给结果带来误差。如果 I v 远小于 I x，则误差可能微不足道。这就要求I x为大电流，即R x 为小电阻 时的情况。

现在考虑图 1(b) 所示的布置，其中 R x 和电流表串联，电压表与两者并联。在这种情况下，电流表测量通过 R x的实际电流，但电压表测量 R x两端的电压 加上电流表两端的电压。使用这两个测量值，电阻计算如下：

\[R_{X2}=\frac{V_{X}+V_{A}}{I_{X}}\]

等式2。

同样，R x的实际电阻 为 R x = V x /I x，因此，等式 2 中 V A的存在 会产生结果误差。如果 V A 远小于 V x，则误差可能微不足道。这就要求V x 是一个大电压，这意味着R x 应该是一个大电阻。

当 R x 电阻较小时，电压表应直接连接在 R x 两端，以获得精度。当 R x具有大电阻时，为了获得精度，电流表应直接与 R x 串联。通过首先将电流表与 R x串联，然后用临时直接跨接在 R x上的电压表观察电流表读数，可以轻松确定正确的布置。 [即如图1(a)所示连接]。如果连接电压表时电流表读数没有明显改变，则读数将给出准确的结果。当连接电压表导致电流表读数明显改变时，应将电压表移至电流表的另一侧。

用于电阻测量的兆欧表

兆欧表通常称为兆欧表，可测量极高的电阻，例如电缆中的绝缘电阻。为了实现这一点，需要一个高压源来让可测量的电流通过这些电阻。从本质上讲，兆欧表的功能类似于欧姆表但采用低电流仪器和高电压源。如图 2(a) 所示，电压通常使用手摇发电机生成，电压范围为 100 V 至 2.5 kV。

 

 

与低电阻模拟欧姆表类似，兆欧表的刻度反映特定值。测量开路时，它显示无穷大 (∞)，短路时显示零，当未知电阻与兆欧表内的标准电阻匹配时显示半量程。对于秤上的其他位置，偏转与未知电阻器和标准电阻器的比率成正比。通过将各种标准电阻值切换到电路中，可以调节仪器的范围。

还可以使用电池供电的兆欧表，其本质上充当用于非常高电阻值的欧姆表。图 2(b) 展示了一种这样的仪器。通常使用电子电路将电池电压增加到 1000 V 左右，以通过未知电阻产生可测量的电流。通过短暂按住电源按钮进行测量，这种安排可以减少电池的电流消耗。

手摇兆欧表

电池供电兆欧表

 

 

图 2. 兆欧表（兆欧表）本质上是用于测量极高电阻的欧姆表。需要高压源和低电流表。