專(zhuān)利名稱(chēng):五位讀數(shù)的直流電位差計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測(cè)量直流電壓的儀器。
背景技術(shù)：
當(dāng)前生產(chǎn)的電位差計(jì)，當(dāng)測(cè)量盤(pán)有三個(gè)以上時(shí)，兩個(gè)測(cè)量端鈕間存在開(kāi)關(guān)接觸電阻及變差，因此，即使工作電流小到0.1mA，開(kāi)關(guān)的電刷及觸點(diǎn)不僅采用銀銅復(fù)合材料，接觸面積也做得挺大，來(lái)減小測(cè)量開(kāi)關(guān)步進(jìn)切換時(shí)變差帶來(lái)影響，這就使儀器體積變大，另外還存在開(kāi)關(guān)的熱電勢(shì)與接觸可變熱電勢(shì)影響。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的問(wèn)題是，當(dāng)電位差計(jì)內(nèi)用于測(cè)量部分有三個(gè)步進(jìn)盤(pán)與一個(gè)滑線(xiàn)盤(pán)時(shí)，測(cè)量開(kāi)關(guān)步進(jìn)切換的接觸電阻及變差，開(kāi)關(guān)熱電勢(shì)不影響測(cè)量結(jié)果。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的工作電流調(diào)節(jié)電阻RP1及RP2，用于降低電源電壓的固定電阻R0，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)取樣用調(diào)定電阻RN及測(cè)量步進(jìn)開(kāi)關(guān)上的電阻串聯(lián)在電位差計(jì)工作回路中，調(diào)定電阻上的電壓降與電位差計(jì)內(nèi)附標(biāo)準(zhǔn)相等時(shí)，其工作電流等于1.25mA；其特征在于第一步進(jìn)盤(pán)由各有20×8Ω的第I測(cè)量盤(pán)與第I′代換盤(pán)組成，第二步進(jìn)盤(pán)由0點(diǎn)與1點(diǎn)之間無(wú)電阻，這二個(gè)觸點(diǎn)斷開(kāi)，其余觸點(diǎn)由電阻連接的9×1.76Ω的第II測(cè)量盤(pán)，有10×1.76Ω的第II′代換盤(pán)及不焊有電阻、0點(diǎn)獨(dú)立、其余觸點(diǎn)連接的第II″輔助盤(pán)組成，第三步進(jìn)盤(pán)由同為10×0.176Ω電阻組成的第III測(cè)量盤(pán)和第III′代換盤(pán)及有10×0.088Ω電阻的第III″輔助盤(pán)組成，第四盤(pán)為雙滑線(xiàn)盤(pán)，兩根滑線(xiàn)電阻阻值都是0～0.968Ω，其中一根為第IV測(cè)量盤(pán)滑線(xiàn)，另一根為第IV′代換盤(pán)滑線(xiàn)，滑線(xiàn)的刻度盤(pán)標(biāo)有0～10十一個(gè)示值的10個(gè)大格，每大格有10個(gè)小格，0示值往前有5個(gè)小格顯示，再往前到滑線(xiàn)盤(pán)始端也相當(dāng)于“-1”往后有5小格電阻在滑線(xiàn)盤(pán)內(nèi)部，每大格對(duì)應(yīng)的電阻值是0.088Ω，除第一步進(jìn)盤(pán)外，其余各盤(pán)測(cè)量盤(pán)與代換盤(pán)的電刷各自?xún)蓛蛇B通；第I′代換盤(pán)第20點(diǎn)連接第III″輔助盤(pán)第10點(diǎn)，第III″輔助盤(pán)0點(diǎn)連接第II″輔助盤(pán)0點(diǎn)連接，該盤(pán)電刷與第II″輔助盤(pán)除0點(diǎn)外其余點(diǎn)連接，第II″輔助盤(pán)電刷一路連接第II′代換盤(pán)第10點(diǎn)，另一路通過(guò)15.84Ω電阻R1與第III′代換盤(pán)第10點(diǎn)連接，第II測(cè)量盤(pán)第1點(diǎn)連接第III測(cè)量盤(pán)第10點(diǎn)，第II測(cè)量0點(diǎn)與第III測(cè)量盤(pán)0點(diǎn)共同連接阻值為16.088Ω電阻R2后與第I測(cè)量盤(pán)0點(diǎn)連接，第I測(cè)量盤(pán)第20點(diǎn)連接第IV測(cè)量盤(pán)第10點(diǎn)，第IV′代換盤(pán)始端連接1696.712Ω電阻R3后與第I′代換盤(pán)0點(diǎn)連接；第I′代換盤(pán)電刷連接在測(cè)量電路正極，第I測(cè)量盤(pán)電刷連接在電位差計(jì)測(cè)量部份負(fù)極，測(cè)量端兩個(gè)端鈕正極與第II測(cè)量盤(pán)第10點(diǎn)連接，負(fù)極通過(guò)檢流計(jì)切換開(kāi)關(guān)K與第IV測(cè)量盤(pán)線(xiàn)始端連接。
通過(guò)以上技術(shù)方案，三個(gè)步進(jìn)盤(pán)及一個(gè)滑線(xiàn)盤(pán)用于測(cè)量部分的測(cè)量盤(pán)是用導(dǎo)線(xiàn)連接的，測(cè)量步進(jìn)開(kāi)關(guān)接觸電阻及變差，不在測(cè)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，幾個(gè)μV的熱電勢(shì)影響的是電源電壓，電源電壓是伏，熱電勢(shì)是多少μV，兩者相差10的6次方數(shù)量級(jí)，因此影響可以忽略，退一步講，即使接觸電阻變差及熱電勢(shì)大到不可忽略程度，可通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)調(diào)整RP2的阻值得到修正，零電勢(shì)可以通過(guò)調(diào)整滑線(xiàn)盤(pán)零位得到修正，或增大第IV測(cè)量盤(pán)與第I測(cè)量盤(pán)之間引線(xiàn)電阻來(lái)修正，能得到很好的重復(fù)性。
附圖是本發(fā)明原理電路。
具體實(shí)施方式由“Ux”正極經(jīng)過(guò)各個(gè)測(cè)量盤(pán)，再經(jīng)過(guò)切換開(kāi)關(guān)K到“Ux”負(fù)極是測(cè)量回路，由電源正極經(jīng)過(guò)測(cè)量步進(jìn)開(kāi)關(guān)到調(diào)定電阻RN及RP3，然后到電阻R0，可調(diào)電阻RP2及RP1后，回到電源負(fù)極是工作回路，從標(biāo)準(zhǔn)電池EN正極經(jīng)過(guò)切換開(kāi)關(guān)K，到調(diào)定電阻RN及RP3，再到標(biāo)準(zhǔn)電池負(fù)極是標(biāo)準(zhǔn)回路。當(dāng)四只盤(pán)都擲“0”時(shí)，第一步進(jìn)盤(pán)兩把電刷間左邊電阻等185.768Ω，右邊電阻等于1857.68Ω，因此第一盤(pán)兩把電刷間總電流的10/11在左邊流動(dòng)，1/11在右邊流動(dòng)。當(dāng)?shù)诙P(pán)擲0點(diǎn)時(shí)，第二盤(pán)與第三盤(pán)并聯(lián)部份電阻相等，當(dāng)?shù)谌P(pán)擲不同示值時(shí)，電路阻值不變。當(dāng)?shù)诙P(pán)不擲在0時(shí)，第三盤(pán)擲不同示值，電路阻值在沒(méi)有第III″輔助盤(pán)時(shí)阻值是變化的，第三盤(pán)每增加一個(gè)步進(jìn)，電路阻值會(huì)增加每個(gè)步進(jìn)電阻一半的阻值，為了保持電路總阻不變，在第三輔助盤(pán)中每個(gè)步進(jìn)減小同樣阻值，當(dāng)?shù)诙竭M(jìn)盤(pán)擲0時(shí)阻值最小，這時(shí)讓第III″輔助盤(pán)電阻全部串入電路，使電路阻值不變。由于第一盤(pán)及第四盤(pán)均由阻值相同的測(cè)量盤(pán)及代換盤(pán)組成，所以四個(gè)盤(pán)無(wú)論擲何示值，電路總阻不變。
電位差計(jì)工作電流為1.25mA，第一步進(jìn)盤(pán)兩把電刷間左邊電流12.5/11mA，右邊電流為1.25/11mA，左邊電流流過(guò)第II″輔助盤(pán)電刷后分成相等的兩個(gè)支路，當(dāng)?shù)诙P(pán)擲0點(diǎn)時(shí)，流過(guò)第II測(cè)量盤(pán)及第III測(cè)量盤(pán)的兩個(gè)支路是分開(kāi)的，當(dāng)?shù)贗I測(cè)量盤(pán)不擲0時(shí)，流過(guò)第II測(cè)量盤(pán)支路電流全部流過(guò)第III測(cè)量盤(pán)電阻，第III測(cè)量盤(pán)10只電阻起到第II測(cè)量盤(pán)第1只電阻的作用，當(dāng)?shù)贗II測(cè)量盤(pán)擲n3時(shí)，n3～0電阻上的電流雖然就是左邊電流，但可以看成是兩個(gè)支路電流疊加而成，因此計(jì)算時(shí)可以以分開(kāi)計(jì)算；1.25mA工作電流是這樣確定的，在“UX”兩端的兩個(gè)測(cè)量端鈕按極性接上接近滿(mǎn)量程的標(biāo)準(zhǔn)電壓，開(kāi)關(guān)K擲向左邊，測(cè)量盤(pán)示值與標(biāo)準(zhǔn)電壓值相同，通過(guò)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(kāi)關(guān)K擲向右邊，取樣用調(diào)定電阻RN的阻值是815Ω，串聯(lián)了0～1Ω可調(diào)電阻RP3，調(diào)節(jié)RP3，使檢流計(jì)再次指零，再將開(kāi)關(guān)K擲向左邊，調(diào)節(jié)RP2使檢流計(jì)指零，又將開(kāi)關(guān)K擲向右邊調(diào)節(jié)RP3使檢流計(jì)指零，當(dāng)開(kāi)關(guān)指向左邊及右邊不作調(diào)節(jié)檢流計(jì)均指零時(shí)，說(shuō)明電位差計(jì)工作電流已標(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(shì)已經(jīng)相等，這時(shí)將RP3鎖定，該電位差計(jì)今后就以此為標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)工作電流標(biāo)準(zhǔn)化后，在×1量程時(shí)，第I測(cè)量盤(pán)擲n1，第II測(cè)量盤(pán)擲n2，第III測(cè)量盤(pán)擲n3.第IV測(cè)量盤(pán)擲n4，開(kāi)關(guān)K擲向左邊，這時(shí)位于測(cè)量的兩個(gè)端鈕間電壓為Ux＝12.5/22×1.76n2+12.5/22×0.176n3+12.5/11×(16+0.088)+12.5/11×8n1-1.25/11×(20-n1)×8-1.25/11×(10-n4)×0.088(mv)＝n2+0.1n3+200/11+0.1+100n1/11-200/11+10n1/11-0.1+0.01n4(mv)＝10n1+n2+0.1n3+0.01n4(mv)上面n4按大格阻值計(jì)算，每小格分辯率為1μv。
電位差計(jì)工作電壓為1.5v，為了使電源電壓在1.4v～1.65v范圍內(nèi)工作取固定電阻R0＝124Ω，可調(diào)電阻RP1＝20×10Ω，可調(diào)電阻RP2為0～11Ω。
權(quán)利要求
一種五位讀數(shù)的直流電位差計(jì)，它有工作電流調(diào)節(jié)電阻RP1及RP2，用于降低電源電壓的固定電阻R0，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)取樣用調(diào)定電阻RN及測(cè)量步進(jìn)開(kāi)關(guān)上的電阻串聯(lián)在電位差計(jì)工作回路中，調(diào)定電阻上的電壓降與電位差計(jì)內(nèi)附標(biāo)準(zhǔn)相等時(shí)，其工作電流等于1.25mA；其特征在于第一步進(jìn)盤(pán)由各有20×8Ω的第I測(cè)量盤(pán)與第I′代換盤(pán)組成，第二步進(jìn)盤(pán)由0點(diǎn)與1點(diǎn)之間無(wú)電阻，這二個(gè)觸點(diǎn)斷開(kāi)，其余觸點(diǎn)由電阻連接的9×1.76Ω的第II測(cè)量盤(pán)，有10×1.76Ω的第II′代換盤(pán)及不焊有電阻、0點(diǎn)獨(dú)立、其余觸點(diǎn)連接的第II″輔助盤(pán)組成，第三步進(jìn)盤(pán)由同為10×0.176Ω電阻組成的第III測(cè)量盤(pán)和第III′代換盤(pán)及有10×0.088Ω電阻的第III″輔助盤(pán)組成，第四盤(pán)為雙滑線(xiàn)盤(pán)，兩根滑線(xiàn)電阻阻值都是0～0.968Ω，其中一根為第IV測(cè)量盤(pán)滑線(xiàn)，另一根為第IV′代換盤(pán)滑線(xiàn)，滑線(xiàn)的刻度盤(pán)標(biāo)有0～10十一個(gè)示值的10個(gè)大格，每大格有10個(gè)小格，0示值往前有5個(gè)小格顯示，再往前到滑線(xiàn)盤(pán)始端也相當(dāng)于“-1”往后有5小格電阻在滑線(xiàn)盤(pán)內(nèi)部，每大格對(duì)應(yīng)的電阻值是0.088Ω，除第一步進(jìn)盤(pán)外，其余各盤(pán)測(cè)量盤(pán)與代換盤(pán)的電刷各自?xún)蓛蛇B通；第I′代換盤(pán)第20點(diǎn)連接第III″輔助盤(pán)第10點(diǎn)，第III″輔助盤(pán)0點(diǎn)連接第II″輔助盤(pán)0點(diǎn)連接，該盤(pán)電刷與第II″輔助盤(pán)除0點(diǎn)外其余點(diǎn)連接，第II″輔助盤(pán)電刷一路連接第II′代換盤(pán)第10點(diǎn)，另一路通過(guò)15.84Ω電阻R1與第III′代換盤(pán)第10點(diǎn)連接，第II測(cè)量盤(pán)第1點(diǎn)連接第III測(cè)量盤(pán)第10點(diǎn)，第II測(cè)量0點(diǎn)與第III測(cè)量盤(pán)0點(diǎn)共同連接阻值為16.088Ω電阻R2后與第I測(cè)量盤(pán)0點(diǎn)連接，第I測(cè)量盤(pán)第20點(diǎn)連接第IV測(cè)量盤(pán)第10點(diǎn)，第IV′代換盤(pán)始端連接1696.712Ω電阻R3后與第I′代換盤(pán)0點(diǎn)連接；第I′代換盤(pán)電刷連接在測(cè)量電路正極，第I測(cè)量盤(pán)電刷連接在電位差計(jì)測(cè)量部份負(fù)極，測(cè)量端兩個(gè)端鈕正極與第II測(cè)量盤(pán)第10點(diǎn)連接，負(fù)極通過(guò)檢流計(jì)切換開(kāi)關(guān)K與第IV測(cè)量盤(pán)線(xiàn)始端連接。
專(zhuān)利摘要
一種用于直流電壓測(cè)量的五位讀數(shù)的直流電位差計(jì)，它有20×8Ω、9×1.76Ω、10×0.176Ω三個(gè)測(cè)量盤(pán)和0～0.968Ω滑線(xiàn)盤(pán)組成，提供五位讀數(shù)，所有測(cè)量用電阻，直接用導(dǎo)線(xiàn)連接，將測(cè)量步進(jìn)開(kāi)關(guān)的接觸電阻及變差排除在測(cè)量結(jié)果之外。
文檔編號(hào)G01R17/00GK1991387SQ200510062356
公開(kāi)日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2005年12月30日
發(fā)明者駱乃光 申請(qǐng)人:駱乃光導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan