1. 电位差计的原理与使用数据处理
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。
2. 电位差计的基本原理
用十一线电位差计测电动势方法: (1)连接好电路。 (2)测量电源电动势 。 粗调:接通电源E,K2倒向“1”,估算lS大约应取的长度,将“C”插入适当的插孔。 中调:适当改变C、D位置,到G的指针基本不偏转为止。 (该步骤采用先找到G的指针向相反方向偏转的两个状态,然后用逐渐逼近的方法可以 迅速找到平衡点。) 微调:使保护开关电阻的取值为零,微调触点D的位置,调至完全平衡,记录lS的长度。 (3)K2倒向“2 ”,用相同的步骤测出lX 。 (4)计算EX的值 。 电位差计是用补偿原理构造的仪器。补偿方法的特点是不从测量对象中支取电流,因而不干扰被测量的数值,测量结果准确可靠,电位差计用途很广,配以标准电池、标准电阻等器具,不仅能在对准确度要求很高的场合测量电动势、电势差(电压)、电流、电阻等电学量,而且配合以各种换能器,还可用于温度、位移等非电量的测量和控制。当没有电流流过时,电池的正负极间的电势差等于电池的电动势。如有电流流过,因在电池内阻上有一定电压降(用电压表测量电池两极间的电压,就是这种情形),这时测得的不再是电池电动势,而只能称作端电压。若能在无电流流过时进行测量,就可直接测量电动势了。补偿法就是这样一种方法。
3. 电位差计的原理与使用数据处理方法
电位差计是用补偿原理构造的仪器。补偿方法的特点是不从测量对象中支取电流,因而不干扰被测量的数值,测量结果准确可靠,电位差计用途很广,配以标准电池、标准电阻等器具,不仅能在对准确度要求很高的场合测量电动势、电势差(电压)、电流、电阻等电学量,而且配合以各种换能器,还可用于温度、位移等非电量的测量和控制。
当没有电流流过时,电池的正负极间的电势差等于电池的电动势。
如有电流流过,因在电池内阻上有一定电压降(用电压表测量电池两极间的电压,就是这种情形),这时测得的不再是电池电动势,而只能称作端电压。
4. 电位差计的原理和使用实验数据处理
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。
5. 电位差计的原理及应用
电位差计测量电动势的特点是:测量方便 ,准确度高 ,测量范围广。
6. 电位差计的原理与使用数据处理技术
1.
电位差计电源电压不对,或者极性反了
2.
标准电池或基准电势坏了,或者正负极性反了
3.
连线不正确。
4.
线路中的电阻箱或可变电阻坏了