專利名稱：電位差計的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及對直流電壓進行測量的儀器。
背景技術：
當前市售有三個測量盤的電位差計，三個測量盤問存在開關接觸電阻與引線電阻，使得測量時存在變差及零電勢偏大，而且進行量程變換時，都按測量盤總阻計算出需要分流的電阻值，這樣計算出來分流電阻阻值往往是多位有效數字，這樣的電阻由于沒有標準電阻進行比對上修正，可以很難測準，影響量程轉換的準確度。
實用新型內容本實用新型的目的是使電位差計三個測量盤間直接用導線連接，這樣不存在接觸電阻及變差，引線電阻可以得到補償，并在兩個量程變換時所用分流電阻阻值為一位數乘10的整數次冪，這樣的電阻可以用過渡標準電阻進行對照，使該電阻誤差很小。
本實用新型的技術方案是這樣實現的讓三個測量步進開關都由一個測量盤與一個代換盤組成，測量盤每增加一個電阻，代換盤就減少同樣一個電阻，以保持電路中總阻不變，第一盤由兩組 組成第I測量盤與第I′代換盤，第二盤由兩組10×0.2Ω組成第II測量盤與第II′代換盤，并且它們兩把電刷用導線連接，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的，測量電路正極從第I′代換盤電刷引入，分成兩路，一路第I′代換盤第20點連接1.8Ω電阻，再連接第II′代換盤第10點，第II測量盤O點連接一只0.2Ω加 電阻后與第I測量盤O點連接。另一路第I′代換盤O點連接一只 加397.8Ω電阻后連接第III′代換盤始端，第III測量盤末端連接第I測量盤第20點；二路電流匯合于第I測量盤電刷后經過32Ω電阻連接雙刀雙擲量程轉換開關×1量程觸點，同側×0.1量程觸點經過8Ω電阻與測量電路正極連接，×0.1量程對側觸點連接32Ω電阻，并通過64.8Ω電阻與同側×1量程觸點連接，雙刀雙擲開關二個常閉觸點短路?！?量程與64.8Ω電阻連接的觸點連接185Ω電阻及0.5Ω可調電阻后，通過電源開關及二只工作電流調節(jié)電阻與電源負極連接。
測量端鈕正極連接第II測量盤第10點，負極通過檢流計連接第III測量盤始端。采取以上技術方案，三只測量盤用導線連接，不存開關接觸電阻及變差，引線電阻產生的零電勢可以第III測量盤上的負電勢得到補償，熱電勢也排除在測量端鈕之外，使測量結果有很好的重復性；而且分流電阻8Ω可以過渡標準電阻進行對照，使得量程變換時量程比更準確。


附圖是本電位差計電路圖具體實施方式
圖中，三個盤都擲在“O”點，第I′代換盤電刷A與第I測量盤電刷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,]]>當三個盤擲其它位置時，測量盤增加電阻則代換盤減少同樣電阻，所以阻值不變。
本電位差計工作電流設計為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，測量盤左邊頂端為C點，右邊頂端為D點，二個測量端鈕UX之間電壓為UCB-UDB。本電位差計第I測量盤每步進值為10mV，第II測量盤每步進值為1mV，第III測量盤為滑線盤有110個刻度，其中有11個大刻度，每個大刻度對應電阻為0.2Ω，其示值為0.1mV。如對某一被測量電位差計檢流計指示平衡時第I測量盤擲n1；第II測量盤擲n2，第III測量盤n3時，這時被測量電壓等于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量程得出的結論。
電路左邊增加1.8Ω電阻，是為了左邊電阻得到44Ω整數，同理397.8Ω電阻也是為了得10倍整數440Ω。因此RAB＝40Ω，要增加一個×0.1量程，就要使RAB上的電流減小到十分之一，如直接進行分流，那么分流電阻為40÷9＝4.44Ω，量程比要準確，直接由分流電阻準確與否決定，由于電橋測電阻存在各種誤差，經常要用1只或2只過渡標準電阻串聯進行對照，所以一位數字、兩個數字電阻可以測準，而多位數字就難測準，因此，測量電路電阻RAB上串聯了32Ω電阻后成為72Ω電阻，對它進行分流的分流電阻成8Ω，是一個一位數，可以保證測量準確。
進行分流后，電路電阻減小了64.8Ω，因此在×0.1量程時電路中串聯了64.8Ω電阻。
不飽和標準電池EN電動勢在1.0188V～1.0196V之間，調定電阻為185Ω加調節(jié)一部分，其調節(jié)范圍185Ω×0.0055A＝1.0175V，185Ω×0.0055A＝1.0203V，能夠復蓋不飽和標準電池EN電動勢離散性示值變動范圍。
電路中測量電路電阻與調定電阻總和為72Ω+185.5Ω＝257.5Ω，上面的電壓降為275.5Ω×0.0055A＝1.416V，1.5V 1號干電池用舊了也就是該電壓，新電池為1.65V，工作電流調節(jié)電阻阻值上限為(1.65V-1.416V)÷0.0055A＝42.5Ω，因此工作電流調節(jié)電阻RP1為10×4.7Ω作為粗調，0～5Ω十圈電位器擔任細調，它可從0～100Ω十圈電位器并聯一個小電阻得到。
電路中，開關K1用于接通或切斷電源，雙馬雙擲開關K2用于量程變換，雙刀雙擲開關K3讓檢流計G在測量回路及標準回路間置換，不飽和標準電池EN上方的75KΩ電阻為了對標準電池限流。
電路中第II盤與第III盤比起來，第III盤阻值增加了0.2Ω是為了獲取-100μV的負電勢，引線產生的零電勢左右兩邊不可能正好抵銷，負電勢的存在，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。
權利要求1.一種電位差計，它由工作電流調節(jié)電阻RP1及RP2，對標準時取樣用的調定電阻及測量電阻串聯在電位差計電路中，其特征在于×1量程時，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點連接1.8Ω電阻后與具有10×0.2Ω的第二盤代換盤第10點連接，第二盤代換盤與測量盤的二把電刷連接，具有10×0.2Ω第二盤測量盤0點連接一只阻值為0.2Ω加 電阻后與同樣具有 的第一盤測量盤0點連接；第一盤代換盤的0點連接一只阻值為 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量盤，阻值為0～2.2Ω的第三盤測量盤末端連接第一盤測量盤第20點，第一盤測量盤的電刷連接32Ω電阻后通過量程變換開關兩個短路的常閉觸點與調定電阻連接；在×0.1量程時，調定電阻接有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，兩個測量端鈕正極連接第II測量盤第10點，負極通過檢流計連接第III測量盤始端。
專利摘要一種用于直流電壓測量的電位差計，克服了開關接觸電阻及變差對測量的影響，是由于它的測量盤之間直接用導線連接，在二個量程變換時，測量電路總電阻是40Ω，加上32Ω電阻后進行×0.1量程變換時，使分流電阻阻值為8Ω，由于8Ω電阻比有多位數字的電阻容易測量準確，從而提高了電位差計量程比的精度。
文檔編號G01R17/20GK2852142SQ20052001367
公開日2006年12月27日 申請日期2005年7月29日 優(yōu)先權日2005年7月29日
發(fā)明者駱乃光 申請人:駱乃光