專利名稱：電位差計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及對(duì)直流電壓進(jìn)行測(cè)量的儀器。
背景技術(shù)：
當(dāng)前市售有三個(gè)測(cè)量盤的電位差計(jì)，三個(gè)測(cè)量盤問存在開關(guān)接觸電阻與引線電阻，使得測(cè)量時(shí)存在變差及零電勢(shì)偏大，而且進(jìn)行量程變換時(shí)，都按測(cè)量盤總阻計(jì)算出需要分流的電阻值，這樣計(jì)算出來(lái)分流電阻阻值往往是多位有效數(shù)字，這樣的電阻由于沒有標(biāo)準(zhǔn)電阻進(jìn)行比對(duì)上修正，可以很難測(cè)準(zhǔn)，影響量程轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確度。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是使電位差計(jì)三個(gè)測(cè)量盤間直接用導(dǎo)線連接，這樣不存在接觸電阻及變差，引線電阻可以得到補(bǔ)償，并在兩個(gè)量程變換時(shí)所用分流電阻阻值為一位數(shù)乘10的整數(shù)次冪，這樣的電阻可以用過(guò)渡標(biāo)準(zhǔn)電阻進(jìn)行對(duì)照，使該電阻誤差很小。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的讓三個(gè)測(cè)量步進(jìn)開關(guān)都由一個(gè)測(cè)量盤與一個(gè)代換盤組成，測(cè)量盤每增加一個(gè)電阻，代換盤就減少同樣一個(gè)電阻，以保持電路中總阻不變，第一盤由兩組 組成第I測(cè)量盤與第I′代換盤，第二盤由兩組10×0.2Ω組成第II測(cè)量盤與第II′代換盤，并且它們兩把電刷用導(dǎo)線連接，第三盤是雙滑線盤，由0～2.2Ω兩根電阻絲組成第III測(cè)量盤與第III′代換盤，第三盤兩根電阻絲上的電刷是從同一片金屬上沖制下來(lái)的，測(cè)量電路正極從第I′代換盤電刷引入，分成兩路，一路第I′代換盤第20點(diǎn)連接1.8Ω電阻，再連接第II′代換盤第10點(diǎn)，第II測(cè)量盤O點(diǎn)連接一只0.2Ω加 電阻后與第I測(cè)量盤O點(diǎn)連接。另一路第I′代換盤O點(diǎn)連接一只 加397.8Ω電阻后連接第III′代換盤始端，第III測(cè)量盤末端連接第I測(cè)量盤第20點(diǎn)；二路電流匯合于第I測(cè)量盤電刷后經(jīng)過(guò)32Ω電阻連接雙刀雙擲量程轉(zhuǎn)換開關(guān)×1量程觸點(diǎn)，同側(cè)×0.1量程觸點(diǎn)經(jīng)過(guò)8Ω電阻與測(cè)量電路正極連接，×0.1量程對(duì)側(cè)觸點(diǎn)連接32Ω電阻，并通過(guò)64.8Ω電阻與同側(cè)×1量程觸點(diǎn)連接，雙刀雙擲開關(guān)二個(gè)常閉觸點(diǎn)短路?！?量程與64.8Ω電阻連接的觸點(diǎn)連接185Ω電阻及0.5Ω可調(diào)電阻后，通過(guò)電源開關(guān)及二只工作電流調(diào)節(jié)電阻與電源負(fù)極連接。
測(cè)量端鈕正極連接第II測(cè)量盤第10點(diǎn)，負(fù)極通過(guò)檢流計(jì)連接第III測(cè)量盤始端。采取以上技術(shù)方案，三只測(cè)量盤用導(dǎo)線連接，不存開關(guān)接觸電阻及變差，引線電阻產(chǎn)生的零電勢(shì)可以第III測(cè)量盤上的負(fù)電勢(shì)得到補(bǔ)償，熱電勢(shì)也排除在測(cè)量端鈕之外，使測(cè)量結(jié)果有很好的重復(fù)性；而且分流電阻8Ω可以過(guò)渡標(biāo)準(zhǔn)電阻進(jìn)行對(duì)照，使得量程變換時(shí)量程比更準(zhǔn)確。


附圖是本電位差計(jì)電路圖具體實(shí)施方式
圖中，三個(gè)盤都擲在“O”點(diǎn)，第I′代換盤電刷A與第I測(cè)量盤電刷B之間，左邊電阻等于20×2011Ω+1.8Ω+10×0.2Ω+0.2Ω+4011Ω=44Ω,]]>右邊電阻等于4011Ω+397.8Ω+2.2Ω+20×2011Ω=440Ω,]]>當(dāng)三個(gè)盤擲其它位置時(shí)，測(cè)量盤增加電阻則代換盤減少同樣電阻，所以阻值不變。
本電位差計(jì)工作電流設(shè)計(jì)為5.5mA，由于右邊電阻比左邊電阻大10倍，所以左邊電流為5mA，右邊電流為0.5mA，測(cè)量盤左邊頂端為C點(diǎn)，右邊頂端為D點(diǎn)，二個(gè)測(cè)量端鈕UX之間電壓為UCB-UDB。本電位差計(jì)第I測(cè)量盤每步進(jìn)值為10mV，第II測(cè)量盤每步進(jìn)值為1mV，第III測(cè)量盤為滑線盤有110個(gè)刻度，其中有11個(gè)大刻度，每個(gè)大刻度對(duì)應(yīng)電阻為0.2Ω，其示值為0.1mV。如對(duì)某一被測(cè)量電位差計(jì)檢流計(jì)指示平衡時(shí)第I測(cè)量盤擲n1；第II測(cè)量盤擲n2，第III測(cè)量盤n3時(shí)，這時(shí)被測(cè)量電壓等于5(20n1/11+40/11+0.2+n2×0.2)-0.5[(20-n1)×20/11+(10-n3)×0.2]＝10n1+n2+0.1n3以上是按×1量程得出的結(jié)論。
電路左邊增加1.8Ω電阻，是為了左邊電阻得到44Ω整數(shù)，同理397.8Ω電阻也是為了得10倍整數(shù)440Ω。因此RAB＝40Ω，要增加一個(gè)×0.1量程，就要使RAB上的電流減小到十分之一，如直接進(jìn)行分流，那么分流電阻為40÷9＝4.44Ω，量程比要準(zhǔn)確，直接由分流電阻準(zhǔn)確與否決定，由于電橋測(cè)電阻存在各種誤差，經(jīng)常要用1只或2只過(guò)渡標(biāo)準(zhǔn)電阻串聯(lián)進(jìn)行對(duì)照，所以一位數(shù)字、兩個(gè)數(shù)字電阻可以測(cè)準(zhǔn)，而多位數(shù)字就難測(cè)準(zhǔn)，因此，測(cè)量電路電阻RAB上串聯(lián)了32Ω電阻后成為72Ω電阻，對(duì)它進(jìn)行分流的分流電阻成8Ω，是一個(gè)一位數(shù)，可以保證測(cè)量準(zhǔn)確。
進(jìn)行分流后，電路電阻減小了64.8Ω，因此在×0.1量程時(shí)電路中串聯(lián)了64.8Ω電阻。
不飽和標(biāo)準(zhǔn)電池EN電動(dòng)勢(shì)在1.0188V～1.0196V之間，調(diào)定電阻為185Ω加調(diào)節(jié)一部分，其調(diào)節(jié)范圍185Ω×0.0055A＝1.0175V，185Ω×0.0055A＝1.0203V，能夠復(fù)蓋不飽和標(biāo)準(zhǔn)電池EN電動(dòng)勢(shì)離散性示值變動(dòng)范圍。
電路中測(cè)量電路電阻與調(diào)定電阻總和為72Ω+185.5Ω＝257.5Ω，上面的電壓降為275.5Ω×0.0055A＝1.416V，1.5V 1號(hào)干電池用舊了也就是該電壓，新電池為1.65V，工作電流調(diào)節(jié)電阻阻值上限為(1.65V-1.416V)÷0.0055A＝42.5Ω，因此工作電流調(diào)節(jié)電阻RP1為10×4.7Ω作為粗調(diào)，0～5Ω十圈電位器擔(dān)任細(xì)調(diào)，它可從0～100Ω十圈電位器并聯(lián)一個(gè)小電阻得到。
電路中，開關(guān)K1用于接通或切斷電源，雙馬雙擲開關(guān)K2用于量程變換，雙刀雙擲開關(guān)K3讓檢流計(jì)G在測(cè)量回路及標(biāo)準(zhǔn)回路間置換，不飽和標(biāo)準(zhǔn)電池EN上方的75KΩ電阻為了對(duì)標(biāo)準(zhǔn)電池限流。
電路中第II盤與第III盤比起來(lái)，第III盤阻值增加了0.2Ω是為了獲取-100μV的負(fù)電勢(shì)，引線產(chǎn)生的零電勢(shì)左右兩邊不可能正好抵銷，負(fù)電勢(shì)的存在，可以在UX兩端短路情況下，扳正儀器的滑線盤上的零位，這樣消除了引線電勢(shì)。
權(quán)利要求1.一種電位差計(jì)，它由工作電流調(diào)節(jié)電阻RP1及RP2，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)取樣用的調(diào)定電阻及測(cè)量電阻串聯(lián)在電位差計(jì)電路中，其特征在于×1量程時(shí)，電路正極與具有 的第一盤代換盤電刷連接，第一盤代換盤第20點(diǎn)連接1.8Ω電阻后與具有10×0.2Ω的第二盤代換盤第10點(diǎn)連接，第二盤代換盤與測(cè)量盤的二把電刷連接，具有10×0.2Ω第二盤測(cè)量盤0點(diǎn)連接一只阻值為0.2Ω加 電阻后與同樣具有 的第一盤測(cè)量盤0點(diǎn)連接；第一盤代換盤的0點(diǎn)連接一只阻值為 加397.8Ω電阻再連接阻值為0～2.2Ω的第三盤代換盤始端，從兩把已連通的電刷連接到第三盤測(cè)量盤，阻值為0～2.2Ω的第三盤測(cè)量盤末端連接第一盤測(cè)量盤第20點(diǎn)，第一盤測(cè)量盤的電刷連接32Ω電阻后通過(guò)量程變換開關(guān)兩個(gè)短路的常閉觸點(diǎn)與調(diào)定電阻連接；在×0.1量程時(shí)，調(diào)定電阻接有64.8Ω電阻連接32Ω電阻，并連接8Ω電阻后與第一盤代換盤電刷連接，兩個(gè)測(cè)量端鈕正極連接第II測(cè)量盤第10點(diǎn)，負(fù)極通過(guò)檢流計(jì)連接第III測(cè)量盤始端。
專利摘要一種用于直流電壓測(cè)量的電位差計(jì)，克服了開關(guān)接觸電阻及變差對(duì)測(cè)量的影響，是由于它的測(cè)量盤之間直接用導(dǎo)線連接，在二個(gè)量程變換時(shí)，測(cè)量電路總電阻是40Ω，加上32Ω電阻后進(jìn)行×0.1量程變換時(shí)，使分流電阻阻值為8Ω，由于8Ω電阻比有多位數(shù)字的電阻容易測(cè)量準(zhǔn)確，從而提高了電位差計(jì)量程比的精度。
文檔編號(hào)G01R17/20GK2852142SQ20052001367
公開日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2005年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月29日
發(fā)明者駱乃光 申請(qǐng)人:駱乃光