ТЕМА 3.4. Роль входного сопротивления вольтметра.

Входное сопротивление вольтметра в основном определяется сопротивлением добавочного резистора, так как сопротивление рамки измерительного механизма мало. Но это добавочное сопротивление не может быть очень велико, так как его значение ограничено током, который должен протекать через измерительный механизм. В реальных вольтметрах магнитоэлектрической системы входное сопротивление не превышает нескольких десятков килоом. В ряде случаев для измерения в высокоомных радиотехнических цепях такого входного сопротивления недостаточно, ибо это приводит к значительной ошибке при измерении.

Рассмотрим влияние входного сопротивления вольтметра на показания при измерении в высокоомных цепях:

Рис.2.4.
 

Рис.2.3.
 
 

В отсутствии вольтметра в цепи протекает ток, создающий падение напряжения

При подключении вольтметра сопротивление участка бв уменьшается и становиться равным

Уменьшается и общее сопротивление цепи абв, увеличивается ток от источника. Это, в свою очередь, приводит к увеличению падения напряжения на резисторе R1, а следовательно, к уменьшению напряжения на участке бв, где подключен вольтметр. Систематическая ошибка, возникающая при подключении вольтметра (вольтметр измеряет не то напряжение, которое имелось до его подключения, а меньше), зависит от входного сопротивления вольтметра и от сопротивления резисторов R1 и R2, т. е. от высокоомности цепи. Легко убедиться, что при малом сопротивлении резистора R1 ошибка стремиться к нулю для любого входного сопротивления вольтметра. При определенных, отличных от нуля значениях R1 и R2 ошибка тем меньше, чем больше входное сопротивление прибора.

Для цепи с подключенным вольтметром ( см. рис. 2.4 )

напряжение на участке цепи Uбв

Рис.2.4.
 
 

Абсолютная погрешность составляет:

Относительная погрешность составляет:

Из полученного выражения следует, что при

дробь ,

а погрешность .

Аналогично при увеличении входного сопротивления погрешность .Стремление снизить систематическую погрешность измерения привело к необходимости создания вольтметров с высоким входным сопротивлением.