高电阻两端电压的测量方法

当我们用普通电压表测量无线电机件某些部分的电压时，常常会测得很不准确，这并不是机件或电压表的毛病，而是当我们把电压表接上时，被测的电压就自动减低了的原故。为什么会产生这种现象呢？这需要从电表本身谈起。

一般测量无线电机件所用的电压表，它的指针的偏转角是和通过线圈的电流成正比例的。 指针指到满度时所需要的电流愈小，那电表愈灵敏。例如有三只电表，它们的 满度指示分别需要1毫安、0.2毫安和 50微安，便是第三只电表的灵敏度最高，我们说它是50微安的电表。

假如把电压表的两端加上1伏的电压，再串联一个可变电阻如图1。调整电阻，可使指针指到满度。同样道理，这串联电阻愈大的电表，灵敏度也愈高。因此，每伏所需串联的电阻数值的大小，可作为电表灵敏度如何的标准。例如：有三只电压表，连接如图1，分别试得串联的电阻为每伏1,000欧、5,000欧和20,000欧。就表示第三只电表的灵敏度最高，我们说它是20,000欧／伏的电表。根据欧姆定律，可知20,000欧／伏的电表就是50微安的电表。

假如有一只每伏1,000欧的电表，用来测量50伏电压，它所需串联的电阻就是50×1,000=50,000欧（包括电表内阻在内），把这样做成的电压表跨接在图2中R\(_{2}\)两端时，电路上应该发生些什么变化呢？

图2是一个由高电阻所组成的分压电路。设R\(_{1}\)= R2=0.25兆欧，每个电阻上的电压降都应当等于输入电压200伏的一半,即1、2两点间的电压E\(_{1、2}\)=R2R\(_{1}\)+R2E=100伏。但用上述50伏的电压表来测量时（图2），1、2两端的电阻已经不是0.25兆欧而是50,000×250,000;50,000+250,000=41,660欧了。因此外加电压的大部分电压降都在R\(_{1}\)上面，E1、2现在应当减少到200×41,66025,000+41,660=28.5伏。也就是只有真实电压的三分之一！

假如用灵敏度相同的一个100伏电压表来量R2两端的电压，这电表的串联电阻为100×1000=100,000欧，并接到R\(_{2}\)上以后，并联电阻这时变为71,430欧，E1、2=44.5伏。还只有真实电压的二分之一，但比第一次测量结果已经正确一些了。

所以，电压用电表量不准，是电表里的申联电阻不够大的原故。要测量结果准确，最好是用电子管电压表，它的“串联电阻”接近于无穷大。若用普通电压表，我们只好增加电压表的测试范围或增加电表的灵敏度。但增加测量电压的范围后，量较小电压又往往使指针偏转很小，看不清楚；而电表的灵敏度愈高，构造愈精细，初用的人一不当心就会烧毁，它的价值也高。

这样说来，我们就不能用普通电压表测量高电阻两端的电压了吗？我们是有办法的。因为测一次不成，测两次就可以解决问题。

普通万用表有几档，可以量几种不同范围的电压。原来的一个电压，用第一档去量得读数为E\(_{1}\)，若用第二档去量，所得读数就是E2 。如果两档的最大可量电压的比值我们叫做S，用简单的欧姆定律就可以证明：正确的读数E\(_{o}\)应当是

例如在上例中，E\(_{1}\)＝44.5伏，E2＝28.5伏，S＝10050=2。代入公式得：

这就是R\(_{2}\)两端的真实电压。这个方法，可见实际上是很简单的。

用同样方法，量电子管电极上的电压时，又将会有相当大的误差，这是因为电子管的内阻（相当于图1的R\(_{2}\)）随着电极上的电位有一种非直线性变动的原故。当三极管屏压减小时，屏阻将增大；五极管屏压减至一定值以下时，屏阻反减小，五极管的帘栅极特性和三极管的屏极相似，即帘栅极电位减小时，帘栅——阴极间电阻将加大。这些特性，当电极电位较小时，特别显著，这可由表2看出。

当三极管的屏极上或五极管的帘栅极上，用上述方法先后接上电表来测试时，电位降低，每次电子管的内阻增大，所以计算出来的误差是偏高的；而测五极管的屏压，计算误差在一定值以上是偏低的。不过测两次总比测一次准确得多。一般作为修理收音机的参考是勉强可令人满意的。

在测量电子管电极电压时，还可注意当电子管用固定栅偏电压时，由于电极电位的变更所引起的内阻变动较大，若用阴极电阻自动取得偏压，这变动就较小，所以在捷一情形下测量数值误差更小。（盛荣棠）