1. 电势差计的使用实验改进
1,电位差计是采用比较法,并配以高灵敏度的检流计;
2,电位差计的基准源是精度极高的标准电池;
3,电位差计内部的器件都是高精确度的器件;
4,与电位差计配合使的标准电阻都是高精确度标准电阻。
5,高精确度的电位差计对使用条件,环境,操作规程都有严格的规定。
2. 电势差计的应用实验
1、测量未知电压Ux:
打开后盖,按极性装入1.5V1号干电5节或6节及9V6F22叠层电池2节或4节,倍率开关从“断”旋到所需倍率,此时上述电源接通,2分钟后5分钟调节“调零”旋钮,使检流计指针指示值为零。被测电压(势)按极性接入“未知”端钮,“测量-输出”开关放于“测量”位置,扳键开关扳向“标准”,调节“粗”“微”旋钮、直到检流计指零。
扳键扳向“未知”调节Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ测量盘,使检流计指零,被测电压(势)为测量盘读数与倍率乘积。
测量过程中,随着电池消耗,工作电流变化,所以连续使用时经常核对“标准”,使测量。
2、作讯号输出:
按上述步骤,在对好“标准”后,将“测量-输出”开关旋到“输出”位置(即检流计短路)。选择“倍率”及调节Ⅰ Ⅱ Ⅲ测量盘,扳键放在“未知”位置,此时“未知”端钮二断输出电压值即为倍率与测量示值的乘积。
使用完毕,“倍率”开关放“断”位置,免于二组附于电池无谓放电。若长期不使用,将干电池取出。
3. 电势差计的原理和使用实验报告结论
电位差计的工作原理是根据电压补偿法,先使标准电池En与测量电路中的精密电阻Rn的两端电势差Ust相比较,再使被测电势差(或电压)Ex与准确可变的电势差Ux相比较,通过检流计G两次指零来获得测量结果。
电压补偿原理也可从电势差计的“校准”和“测量”两个步骤中理解。
校准:将K2打向“标准”位置,检流计和校准电路联接,Rn取一预定值,其大小由标准电池ES的电动势确定;把K1合上,调节RP,使检流计G指零,即En=IRn,此时测量电路的工作电流已调好为I=En/Rn。校准工作电流的目的:使测量电路中的Rx流过一个已知的标准电流Io,以保证Rx电阻盘上的电压示值(刻度值)与其(精密电阻Rx上的)实际电压值相一致。
测量:将K2打向“未知”位置,检流计和被测电路联接,保持Io不变(即RP不变),K1合上,调节Rx,使检流计G指零,即有Ex=Ux=IoRx。
4. 电势差计的调整和使用的实验数据
不能,因为电位差计所能测量的电势为工作回路的其中一个电阻的分压。而回路中还有其它电阻要分得工作电源的电势,所以电位差计不能测量高于工作电源的电动势。
电位差计是通过将电源电压(通常是标准电池)的进行分压,然后和被测电压比较,然后求出被测电压值.
如果想测比电源电压高的电动势,则需要将被测电压用精密电阻分压,然后再通过电位差计测量.设计分压电路应该注意几点:电压的负载特性;电阻的准确度;电阻的功率.
5. 电势差计的使用 实验报告
电位差计测量电动势,在工作电流较小的情况下, 电阻丝上单位长度上的电势降比较小, 比较容易更精确的测量未知电源电动势的大小。
6. 电位差计的使用实验误差分析
电位差计的原理是根据被测电压和已知电压相互补偿 (即平衡)的原理制成的高精度测量电位差的仪器。与电压表相比的主要优点是测量时不需要待测电路供给电流,因而不影响待测电路,可准确测出电源电动势。一般有转柄式和滑线式两种。由于采用电位补偿的方法, 因此测量精度高。避免了由于电源内阻产生的误差, 在没有电流通过电源的情况下测量它的路端电压, 极大地提高了精确度和灵敏度。
7. 电位差计实验改进建议
1.补偿原理:
电位差计的测量原理实质:用它自己的输出电压和待测电压比较大小,故称为“电位差计”。如下图所示,设Ex是待测电动势或未知电压,E0是电压可调的电源,电表G是高灵敏度的检流计,Ex和E0通过检流计并联在一起。接通电路后调节E0的大小,当Ex=E0时,检流计将不偏转,即电路中没有电流,两个电源的电动势大小相等,称为“补偿”,若已知补偿状态下E0的大小,就可以确定Ex。这种测定电源电动势的方法叫做补偿法。电位差计就是应用补偿法原理设计的精密仪器。
2.UJ33a型直流携带式电位差计的工作原理:
如下图所示,UJ33a型直流携带式电位差计的内部电路主要由三个电路组成。
(1)工作电路:工作电路是由内置电压E、工作电流调节电阻Rp、内置标准电阻RN、补偿电阻Rk组成的串联回路,它实际上就是一个限流回路,作用是提供工作电流Ip。
(2)电流校准回路:由内置标准电池EN、标准电阻RN和检流计G组成,作用是校准工作电流,使其保持一个固定的值。当K2开关接通“标准”端时,调节Rp使检流计回零,此时满足RNIp=EN,亦即工作电流为
(3)测量回路:由补偿电阻Rk、待测电动势或电压Ex和检流计G组成,它实际上是分压电路,作用是输出一个电压去补偿未知电压或电动势。
当Ex接入未知端时,将K2接通“未知”端,调节补偿电阻Rk的滑动端C,使检流计指零,此时满足Ex=RkIp,由于工作电流IP是一定的,可将补偿电阻Rk的不同取值标定成相应的输出电压值。UJ33a型直流电位差计就是按Ip=10mA标定的,所以我们可以从电位差计读取到它输出的电压。在测量档位达到补偿状态时,这个电压值就是Ex。