準確測算電壓電流的半值法

摘 要：提出采用同一臺指針式萬用電表某一電壓擋，通過串聯電阻方法，準確測算負載端電壓和電源的電動勢及其內阻。介紹用某一電流擋通過并聯電阻方法準確測算負載電流和電源電動勢及其內阻。統稱為半值法。從而排除了由于電源內阻的壓降和電壓表的分流作用而使得測量電壓抵于實際值。也排除了由于電流表的分壓作用而使得測量電流低于實際值。

關鍵詞：電壓測量；電流測量；半值法

4 結語

從上述分析和討論可知，若電壓檔的內阻無窮大和電流檔的內阻無窮小，電壓就沒有對負載的分流作用，電流檔也沒有對負載的分壓作用，測量值就是實際值。遺憾的是這種理想情況是不存在的，于是半值法才派上用場。

對于電工技術人員來說，半值法的用途有限，只是在電源變壓器二次側的低壓場合可能用上；對于電子技術人員來說，遇到的多是低電壓小電流和電源內阻很大的弱電設備，半值法就是準確測算電壓電流的好方法。

如何判斷是否使用半值法？可將萬用電表相鄰兩檔的測量值進行對比，若相差無幾，就按高擋的測量值為準，否則就就不得不采用半值法了。

對于電平測量[2]和功率測量[3]，也可用本文方法。將測算的電壓轉化為對應的電平值或功率值即可。

還需說明的是，文中所說電壓或電流的實際值或真實值，只對理想情況而言。事實上萬用電表本身各擋均有誤差，這是制作本身帶來的。

文中使用了MATLAB算法語言編制程序。目前該算法語言很流行，也很好用。否則，要用計數器計算就較麻煩，也易出錯，用該程序就能快速獲取準確結果，以后還可反復使用。

與“雙測法”（準確測算電壓電流的雙測法[4]）比較，本文的“半值法”（準確測算電壓電流的半值法）從原理上說應更準確些。因為前者相鄰高低兩檔的倍率一般都大于2，在高檔時，萬用電表示值較低，則誤差較大。而后者在同一檔測量，相當于倍率等于2，自然誤差就小些。但是，后者多用一個可調電阻，測量較麻煩，而電阻值的測量也會有誤差。究竟采用哪種方法，讀者可依個人習慣選用。

參考文獻：

[1] 沙占友，王彥朋，睢丙東，等. 萬用表速學巧用一本通[M]. 北京：中國電力出版社，2012：215-216.

[2] 呂炳仁.指針式萬用電表電平測量原理和誤差分析[J].電子產品世界，2021，（8）：71-73.

[3] 呂炳仁.指針式萬用電表功率測量原理和誤差分析[J].電子產品世界，2021，（9）：54-56.

[4] 呂炳仁.準確測算電壓電流的雙測法[J].電子產品世界，2022， （3）：69-72.