在本文中用到的分压器可以借用“电阻比例量具”,它是一般由10或11个名义值相同的电阻组成,每个电阻的实际值与其名义值之间的偏差小于0.01%,因此它提供的比例k/n的误差最大值小于0.02%,在引进修正值以后,能进一步把误差减小支1×(10-6~10-7)数量级,因此能满足负载系数的测量要求。
在实际负载系数测量时,P1和P2相差在20倍左右即可,因此所用分压器由3~5个电阻组成便够了。当n=3时,允许的阻值变化为9倍;当n=5时,则为25倍。从现在有的电阻比例量具中任取3~5个电阻就组成了符合测量要求的精密分压器。
三、新的负载系数测量方法
如图2所示,图中是本文提出的一种新的测量电阻负载系数的原理线路。它主要由直流恒流源、被测电阻Rx、精密分压器、直流电位差计和7位半直流数字表(DVM)组成,其中分压器1和Rx并连,其中分压器1中的电阻1大于10Rx;分压器2串连到电路中,其中分压器中的电阻1小于0.1Rx。两个分压器各自由n个电阻组成。现取n=4扼要说明其工作原理。
图2 负载系数测量原理线路
令两台分压器的比例都为n/n,使恒流源的输出电流为I1=U1/R2(设DVM测得分压器2上的电压为U1)在Rx中流过的电流为I1’,则功率P1=(I1’)2·Rx,用电位差计测量分压器的输出电压
A=I1’Rx (5)
式中A—为电位差计的读数。
再使两台分压器的分压比为k/n(1/4)。为保证最小的测量误差(替代法),把电位差计和DVM的测量端都延至k/n处,调节恒流源输出使DVM的读数不变,则有
I2=(n/k)I1=4 I1
于是I2’=(n/k)I1’=4I1’ (6)