專利名稱：有四個(gè)測量盤的電位差計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及測量直流電壓的儀器。
背景技術(shù)：
2008年5月7日公布了 ZL200510062375. 1發(fā)明專利，它是一種有四個(gè)步進(jìn)盤的電位差計(jì)，它的第三、第四步進(jìn)盤各有測量盤、代換盤與輔助盤組成，測量盤與代換盤上的 電阻阻值相同，測量盤每增加一個(gè)電阻，代換盤就減小相同電阻，由于第三步進(jìn)盤不置在第 10點(diǎn)時(shí)，第四步進(jìn)盤置不同示值時(shí)電路總阻是變化的，第三步進(jìn)盤置在第10點(diǎn)時(shí)，第四步 進(jìn)盤置不同示值時(shí)電路總阻不變，為此第三步進(jìn)盤除有測量盤、代換盤外，增加了輔助盤來 區(qū)別步進(jìn)盤置第10點(diǎn)及不置第10點(diǎn)兩種情況的電路連接，第四步進(jìn)盤也增加了輔助盤，上 面有10只電阻來分別接入或切出若干個(gè)電阻使電路總阻不變。四個(gè)測量盤連接在兩個(gè)測 量端鈕間，使步進(jìn)盤上的開關(guān)接觸電阻變差影響排除在測量回路之外。由于第三、第四步進(jìn)盤都有輔助盤，增加了第三、第四步進(jìn)盤開關(guān)的層數(shù)，從而增 大了儀器的體積，也使開關(guān)及儀器結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，特別是儀器檢定過程中如果發(fā)現(xiàn)第三、第 四步進(jìn)盤測量數(shù)據(jù)超差，要修正第三、第四步進(jìn)盤開關(guān)的內(nèi)層電阻是非常麻煩的。申請?zhí)?200820120442. 4比ZL200510062375. 1有進(jìn)步，但這二種電位差計(jì)的電流流經(jīng)第一步進(jìn)盤 的代換盤電刷后，分成兩路，經(jīng)過各步進(jìn)盤，匯合在第一步進(jìn)盤的測量盤電刷；它帶來的問 題是第二、三、四盤上電阻的阻值都是兩個(gè)相同數(shù)字組成，阻值又小，沒有標(biāo)準(zhǔn)電阻可以比 對(duì)；如使用過渡標(biāo)準(zhǔn)電阻，那么兩只過渡標(biāo)準(zhǔn)電阻間的引線誤差就難處理；因此該電位差 計(jì)第二、三、四盤的電阻阻值很難做準(zhǔn)確。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是，當(dāng)電位差計(jì)有四個(gè)步進(jìn)盤時(shí)，測量開關(guān)步進(jìn)切換的接觸電 阻及變差，開關(guān)熱電勢不影響測量結(jié)果；并且第三、第四步進(jìn)盤都不用輔助盤。使四個(gè)步進(jìn) 盤上的電阻都被設(shè)計(jì)成阻值是10Ω，可用標(biāo)準(zhǔn)電阻在電橋進(jìn)行對(duì)比，這對(duì)儀器制造帶來方 便。同時(shí)，它也有兩個(gè)量程。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是電流從3 6V穩(wěn)壓電源E正極經(jīng)過906/101 Ω的電阻R7到節(jié)點(diǎn)A、B之間的四 個(gè)步進(jìn)盤上的電阻及雙刀雙擲量程轉(zhuǎn)換開關(guān)K1到91. 7 Ω調(diào)定電阻RN和調(diào)節(jié)范圍在0 0. 1 Ω可鎖定的可調(diào)電阻Rp3,經(jīng)過0 56 Ω的可調(diào)電阻Rpi及0 1 Ω的可調(diào)電阻Rp2回到 穩(wěn)壓電源的負(fù)極組成電位差計(jì)工作回路；從標(biāo)準(zhǔn)電池EN正極經(jīng)過兩個(gè)常閉觸點(diǎn)間接有檢 流計(jì)G雙刀雙擲開關(guān)K2,到調(diào)定電阻RN及可鎖定的可調(diào)電阻RP3，再到標(biāo)準(zhǔn)電池負(fù)極組成電 位差計(jì)標(biāo)準(zhǔn)回路；其特征在于電位差計(jì)的第一步進(jìn)盤由各有10個(gè)10 Ω電阻組成的第I測 量盤與第Γ代換盤，第I測量盤的電刷與第Γ代換盤的電刷間通過20Ω電阻R1連接， 第二步進(jìn)盤由各有10個(gè)10 Ω電阻組成的第II測量盤與第II'代換盤，第II測量盤的電 刷與第ΙΓ代換盤的電刷間通過2200 Ω電阻R2連接，第三步進(jìn)盤由各有10個(gè)10 Ω電阻組成的第III測量盤與第Iir代換盤，第III測量盤的電刷與第Iir代換盤的電刷間通 過20Ω電阻R3連接，第四步進(jìn)盤由各有10個(gè)10Ω電阻組成的第IV測量盤與第IV'代換 盤，第IV測量盤的電刷與第IV'代換盤的電刷通過2200Ω電阻R4連接；電位差計(jì)穩(wěn)壓電 源正極經(jīng)過節(jié)點(diǎn)C后分成兩個(gè)支路一路經(jīng)過34 Ω電阻Γι后連接雙刀雙擲量程轉(zhuǎn)換開關(guān) K1的IV1層Χ0. 1量程觸點(diǎn)，另一路經(jīng)過906/101 Ω的電阻R7連接節(jié)點(diǎn)A后又分成兩個(gè)支 路左邊支路節(jié)點(diǎn)A連接第II'代換盤第10觸點(diǎn)，第II'代換盤第0觸點(diǎn)連接第I'代換 盤第10觸點(diǎn)，第I測量盤第0觸點(diǎn)連接第II測量盤第10觸點(diǎn)，第II測量盤第0觸點(diǎn)連接 節(jié)點(diǎn)B，右邊支路節(jié)點(diǎn)A通過20800Ω電阻&后連接第IV'代換盤第0觸點(diǎn)，第IV'代換盤 第10觸點(diǎn)連接第ΙΙΓ代換盤第0觸點(diǎn)，第III測量盤第10觸點(diǎn)連接第IV測量盤第0觸 點(diǎn)，第IV測量盤第10觸點(diǎn)通過8900 Ω電阻R6后連接節(jié)點(diǎn)B ；節(jié)點(diǎn)B連接雙刀雙擲量程轉(zhuǎn) 換開關(guān)K1的Kh層與IV2層兩個(gè)常閉觸點(diǎn)，275. 4 Ω電阻r2的兩端分別連接雙刀雙擲量程 轉(zhuǎn)換開關(guān)K1的IV2層的X0. 1量程觸點(diǎn)及Xl量程觸點(diǎn)，雙刀雙擲量程轉(zhuǎn)換開關(guān)K1的K" 層的Xl量程觸點(diǎn)連接調(diào)定電阻RN高電位端；電位差計(jì)用于連接被測量“U/’的兩個(gè)端鈕， 正極端鈕連接第I測量盤第10觸點(diǎn)，負(fù)極端鈕經(jīng)過兩個(gè)常閉觸點(diǎn)之間接有檢流計(jì)G的雙刀 雙擲開關(guān)K2后與第III測量盤第0觸點(diǎn)連接。通過以上技術(shù)方案，四個(gè)步進(jìn)盤用于測量部分的測量盤是用導(dǎo)線連接的，接觸電 阻及變差不在測量回路內(nèi)，影響的只是電位差計(jì)工作回路總阻，由于總阻阻值很大，所以變 差可以忽略；由于省去了輔助盤，使儀器結(jié)構(gòu)簡單，測量盤與代換盤上的電阻都被設(shè)計(jì)成 10 Ω數(shù)值，這種電阻的示值誤差可以在電橋上用標(biāo)準(zhǔn)電阻比對(duì)，可提高儀器測量盤上的電 阻精度，這對(duì)儀器制造帶來方便，并從而也提高了電位差計(jì)整機(jī)的測量準(zhǔn)確性。步進(jìn)盤的開 關(guān)觸點(diǎn)間夾角是15°，開關(guān)一個(gè)圓周有24個(gè)觸點(diǎn)勻布，每個(gè)步進(jìn)盤的測量盤與代換盤都是 0 10十一個(gè)觸點(diǎn)，每個(gè)步進(jìn)盤里測量盤與代換盤共占22個(gè)觸點(diǎn)，每個(gè)步進(jìn)盤里測量盤與 代換盤需用二個(gè)定位釘把它們分開，二個(gè)定位釘占二個(gè)觸點(diǎn)位置，因此，采用本技術(shù)方案， 四個(gè)步進(jìn)盤的測量盤與代換盤上的觸點(diǎn)及電阻都只要一層，這降低了步進(jìn)盤的高度，也就 減小了儀器的體積。

圖1是本實(shí)用新型的原理電路。在圖1中，IOX 10 Ω表示由10只10 Ω的電阻組成。
具體實(shí)施方式
圖1中，在X 1量程，當(dāng)四只步進(jìn)盤都置“0”時(shí)，節(jié)點(diǎn)Α、Β間左邊電阻值等于300 Ω， 右邊電阻值等于30000 Ω，電位差計(jì)標(biāo)準(zhǔn)工作電流在節(jié)點(diǎn)C、A、B間設(shè)計(jì)成11. IlmA,因此，節(jié) 點(diǎn)A、B間左邊電流是11mA，節(jié)點(diǎn)A、B間右邊電流是0. 11mA，各個(gè)步進(jìn)盤置其它觸點(diǎn)時(shí)，每個(gè) 步進(jìn)盤里測量盤增加的電阻等于代換盤減少的電阻，所以節(jié)點(diǎn)A、B間左、右邊電阻值不變， 且流過電阻禮、R2、R3、R4的電流也不變。節(jié)點(diǎn)A、B間左邊電流流到與第II'代換盤電刷接觸的觸點(diǎn)后分成兩個(gè)支路，一路經(jīng)過第一步進(jìn)盤流到與第II測量盤電刷接觸的觸點(diǎn)，這一路的阻值是220 Ω，另一路經(jīng) 過第ΙΓ代換盤電刷、2200 Ω電阻R2到與第II測量盤電刷接觸的觸點(diǎn)，這一路的阻值是2200 Ω，所以流過電阻R1的電流是10mA，流過電阻R2的電流是ImA ；節(jié)點(diǎn)A、B間右邊電流 流到與第IV'代換盤電刷接觸的觸點(diǎn)后分成兩個(gè)支路，一路經(jīng)過第三步進(jìn)盤流到與第IV 測量盤電刷接觸的觸點(diǎn)，這一路的阻值是220Ω，另一路經(jīng)過第IV'代換盤電刷、2200Ω電 阻R4到與第IV測量盤電刷接觸的觸點(diǎn)，這一路的阻值是2200 Ω，所以流過電阻R3的電流 是0. 1mA，流過電阻R4的電流是0.01mA。在Xl量程，當(dāng)工作電流標(biāo)準(zhǔn)化后，第I測量盤置Ii1，第II測量盤置Ii2，第III測 量盤置n3，第IV測量盤置Ii4，開關(guān)K2擲向左邊，這時(shí)位于測量的兩個(gè)端鈕間電壓為<formula>formula see original document page 5</formula>[0016]在X0. 1量程時(shí)，節(jié)點(diǎn)A、B間總電阻為30000/101 Ω，加上906/101 Ω電阻R7到節(jié) 點(diǎn)C共306 Ω，阻值為34 Ω的電阻Γι與節(jié)點(diǎn)C、A、B間電阻并聯(lián)，34 Ω的電阻Γι的阻值是 306 Ω的1/9，使流過節(jié)點(diǎn)Α、Β間的電流減小到Xl量程時(shí)的1/10，則量限降低到X 1量程 時(shí)的1/10，電阻Γι與節(jié)點(diǎn)A、B間電阻并聯(lián)后使電阻值減小，因此在電路中串入275. 4 Ω電 阻巧來保持總電阻不變。這時(shí)四個(gè)步進(jìn)盤的示值表達(dá)為<formula>formula see original document page 5</formula>[0018]每批生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)電池的電動(dòng)勢是離散的，在1. 0188V 1. 0196V之間，標(biāo)準(zhǔn)化的工 作電流為11. 11mA，因此調(diào)定電阻RN取91.7 Ω，外加0 0. 1 Ω可鎖定的可調(diào)電阻Rp3，可 以覆蓋標(biāo)準(zhǔn)電池電動(dòng)勢的變化范圍。外接工作電源采用富陽精密儀器廠生產(chǎn)的YJ49a型高穩(wěn)定性穩(wěn)壓電源，它分0 3V、3 6V、6 9V三段，每段連續(xù)可調(diào)，本儀器采用3 6V連續(xù)可調(diào)的一段；為了調(diào)節(jié)方 便，用調(diào)節(jié)范圍為0 56 Ω的可調(diào)電阻Rpi進(jìn)行粗調(diào)，調(diào)節(jié)范圍為0 1 Ω的可調(diào)電阻Rp2 進(jìn)行微小調(diào)節(jié)。內(nèi)附標(biāo)準(zhǔn)是這樣校準(zhǔn)的在“Ux”兩端的兩個(gè)測量端鈕按極性接上IV標(biāo)準(zhǔn)電壓信 號(hào)，開關(guān)K2擲向左邊，測量盤示值與標(biāo)準(zhǔn)電壓值相同，通過調(diào)節(jié)工作電流調(diào)節(jié)電阻Rp1及RP2， 使檢流計(jì)指零，再將開關(guān)K2擲向右邊，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻RP3，使檢流計(jì)再次指零，再將開關(guān)K2擲 向左邊，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻RP2，使檢流計(jì)指零，又將開關(guān)K2擲向右邊，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻RP3，使檢流 計(jì)指零，當(dāng)開關(guān)K2擲向左邊及擲向右邊不作調(diào)節(jié)檢流計(jì)均指零時(shí)，說明電位差計(jì)的工作電 流就標(biāo)準(zhǔn)化，即調(diào)定電阻上的壓降與不飽和標(biāo)準(zhǔn)電池EN的電動(dòng)勢已經(jīng)相等，這時(shí)將可調(diào)電 阻Rp3鎖定，這臺(tái)電壓測量儀器今后就以此為標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求一種有四個(gè)測量盤的電位差計(jì)，電流從3～6V穩(wěn)壓電源E正極經(jīng)過906/101Ω的電阻R7到節(jié)點(diǎn)A、B之間的四個(gè)步進(jìn)盤上的電阻及雙刀雙擲量程轉(zhuǎn)換開關(guān)K1到91.7Ω調(diào)定電阻RN和調(diào)節(jié)范圍在0～0.1Ω可鎖定的可調(diào)電阻RP3，經(jīng)過0～56Ω的可調(diào)電阻RP1及0～1Ω的可調(diào)電阻RP2回到穩(wěn)壓電源的負(fù)極組成電位差計(jì)工作回路；從標(biāo)準(zhǔn)電池EN正極經(jīng)過兩個(gè)常閉觸點(diǎn)間接有檢流計(jì)G雙刀雙擲開關(guān)K2，到調(diào)定電阻RN及可鎖定的可調(diào)電阻RP3，再到標(biāo)準(zhǔn)電池負(fù)極組成電位差計(jì)標(biāo)準(zhǔn)回路；其特征在于電位差計(jì)的第一步進(jìn)盤由各有10個(gè)10Ω電阻組成的第I測量盤與第I′代換盤，第I測量盤的電刷與第I′代換盤的電刷間通過20Ω電阻R1連接，第二步進(jìn)盤由各有10個(gè)10Ω電阻組成的第II測量盤與第II′代換盤，第II測量盤的電刷與第II′代換盤的電刷間通過2200Ω電阻R2連接，第三步進(jìn)盤由各有10個(gè)10Ω電阻組成的第III測量盤與第III′代換盤，第III測量盤的電刷與第III′代換盤的電刷間通過20Ω電阻R3連接，第四步進(jìn)盤由各有10個(gè)10Ω電阻組成的第IV測量盤與第IV′代換盤，第IV測量盤的電刷與第IV′代換盤的電刷通過2200Ω電阻R4連接；電位差計(jì)穩(wěn)壓電源正極經(jīng)過節(jié)點(diǎn)C后分成兩個(gè)支路一路經(jīng)過34Ω電阻r1后連接雙刀雙擲量程轉(zhuǎn)換開關(guān)K1的K1-1層×0.1量程觸點(diǎn)，另一路經(jīng)過906/101Ω的電阻R7連接節(jié)點(diǎn)A后又分成兩個(gè)支路左邊支路節(jié)點(diǎn)A連接第II′代換盤第10觸點(diǎn)，第II′代換盤第0觸點(diǎn)連接第I′代換盤第10觸點(diǎn)，第I測量盤第0觸點(diǎn)連接第II測量盤第10觸點(diǎn)，第II測量盤第0觸點(diǎn)連接節(jié)點(diǎn)B，右邊支路節(jié)點(diǎn)A通過20800Ω電阻R5后連接第IV′代換盤第0觸點(diǎn)，第IV′代換盤第10觸點(diǎn)連接第III′代換盤第0觸點(diǎn)，第III測量盤第10觸點(diǎn)連接第IV測量盤第0觸點(diǎn)，第IV測量盤第10觸點(diǎn)通過8900Ω電阻R6后連接節(jié)點(diǎn)B；節(jié)點(diǎn)B連接雙刀雙擲量程轉(zhuǎn)換開關(guān)K1的K1-1層與K1-2層兩個(gè)常閉觸點(diǎn)，275.4Ω電阻r2的兩端分別連接雙刀雙擲量程轉(zhuǎn)換開關(guān)K1的K1-2層的×0.1量程觸點(diǎn)及×1量程觸點(diǎn)，雙刀雙擲量程轉(zhuǎn)換開關(guān)K1的K1-2層的×1量程觸點(diǎn)連接調(diào)定電阻RN高電位端；電位差計(jì)用于連接被測量“UX”的兩個(gè)端鈕，正極端鈕連接第I測量盤第10觸點(diǎn)，負(fù)極端鈕經(jīng)過兩個(gè)常閉觸點(diǎn)之間接有檢流計(jì)G的雙刀雙擲開關(guān)K2后與第III測量盤第0觸點(diǎn)連接。
專利摘要一種用于測量電壓的有四個(gè)測量盤的電位差計(jì)，它的四個(gè)步進(jìn)盤都由測量盤與代換盤組成，測量盤與代換盤上的電阻阻值都是10Ω，這種電阻可以用標(biāo)準(zhǔn)電阻在電橋進(jìn)行對(duì)比，這就提高了電阻制造的精度，從而也提高了電位差計(jì)整機(jī)的測量準(zhǔn)確性；四個(gè)測量盤間用導(dǎo)線直接連接，不通過開關(guān)切換，使直流電位差計(jì)測量時(shí)不存在開關(guān)接觸電阻變差影響；它有二個(gè)量程。
文檔編號(hào)G01R17/20GK201569687SQ20092029562
公開日2010年9月1日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者方寧妹, 程軍 申請人:方寧妹