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十 电位差计
(2017/07/18 14:45:12)

十 电位差计
 

UJ-25型电位差计;可直接用来测量直流电势,当配用标准电阻时,还可以测量直流电流、电阻以及校验功率表。以下介绍电位差计测定电动势的原理和方法。

电位差计作用原理电位差计根据对消法原理,使被测电动势与标准电动势相比较,其基本原理线路如图23所示。

在线路图中,是标准电池,它的电动势是已经精确知道的。Ex为被测电动势,G是灵敏检流计,用来做示零仪表。RN为标准电池的补偿电阻,其大小是根据工作电流来选择的。R是被测电动势的补偿电阻,它由已经知道电阻值的各进位盘组成,由此,通过它可以调节不同的电阻数值使其电位降与Ex相对消。r是调节工作电流的变阻器,B是作为电源用的工作电池,K为转换开关。

下面以图23说明对未知电动势Ex的测量过程:

先将开关K合在1的位置上,然后调节r,使检流计G指示到零点,这时有下列关系:

式中:I流过RHR上的电流,称为电位差计的工作电流;E,是标准电池的电动势。由上式可得

工作电流调好后,将转换开关K合至2的位置上,同时移动滑线电阻A,再次使检流计G指到零,此时滑动触头A在可调电阻R上的电阻值设为Rk,则有:

因为此时的工作电流I就是前面所调节的数值,因此有:

所以当标准电池电动势Es和标准电池电动势的补偿电阻RN的数值确定时,只要正确读出Rx的值,就能测出未知电动势Ex

电位差计线路分析在电池’’B两个端钮间为电位差计工作电流回路(见图2324),它由下列各部分组成:

1、第I测量十进盘为181000Ω的电阻组成,其中第五个电阻是由1999Ω和温度补偿B的十进盘100.1Ω电阻串联而成,第十六个电阻则由118Ω1810Ω及温度补偿A的十进盘10电阻串联而成。:

2.第测量十进盘为11100Ω电阻组成。

3.第测量十进盘为1010Ω电阻组成,另有1010Ω电阻为其替代盘。

4.第测量十进盘为10电阻组成,另有10电阻为其替代盘。

5.第V测量十进盘是第测量十进盘的分路十进盘,分别由10100.1Ω电阻(100.1Ω替代盘)组成。它与1889Ω电阻串联后,并联在第测量十进盘的一个100Ω电阻上。

以上五个部分相当于图23中的RRN,为工作电池回路。

6.工作电池回路中的电流由调节电阻(分粗、中、细、微四挡)来调节,使其达到电流为0.000lA。调节电阻是由三个十七挡进位盘(粗:17×240Ω,中:17×14.5Ω,细:17×1Ω)一个二十一挡进位盘(微:21×0.05Ω)组成。相当于图23中的r

若工作电池电动势为2V,要使电流为0.000lA,则必须使回路电阻值为20000Ω,这可以依次调节电阻粗、中、细、微到部值800Ω,加上6个测量十进盘的阻值19200Ω共计20000Ω。这样就达到电流为0.0001A

标准”ES端钮间为标准电池回路(如图23所示),标准电池电动势的补偿电阻包括下列电阻。

1.第I测量十进盘从5—15101000Ω电阻和1180Ω电阻共10180Ω

2.温度补偿十进盘AB分别由10100.1Ω电阻组成。

当标准电池的电动势在一定室温下为1.01863V,要使检流计中没有电流通过,必须使标准电池回路与工作电池回路电流相等(方向相反),检流计两端电压相等。可以通过调节,回路中电阻值为10186.3Ω(电流0.000lA),即把A盘放在6”B盘放在3”的位置上(总电阻就是10000+108+6+0.3=10186.3Ω,这样就达到对消的目的。

在测量未知电动势时,把开关由标准推向未知,由于工作电流固定为0.000lA,放在未知回路中的每只电,阻上的电压降为:第I测量十进盘为1000Ω×0.000lA=0.1A。同理:第II测量盘为10.2V盘为10.3V盘为10-4V。第V测量盘为第测量盘的分路,电流为其1/10(0.00001A),所以V号测量盘上海只电阻的电压降为10.5V号测量盘则为10-6V

电位差计测量电动势的方法如图25所示,在UJ-25型电位差计面板上方有十三个端钮,供接电池标准电池电计未知泄漏屏敝静电屏蔽’’之用。左下方有标准未知转换开关和’’三个电计按钮。右下方有四个工作电流调节按钮。在其上方是二个标准电池电动势温度补偿旋钮。面板左面六个大旋钮,其下部有一个小窗孔,被测电动势值由此示出。

使用UJ-25型电位差计测定电动势,可按图25线路联接,电位差计使用时都配用灵敏检流计和标准电池以及工作电源(低压稳压直流电源或二节一号干电池,亦可用蓄电池)

UJ-25型电位差计测量电动势的范围为600V0.000001V,但当测量高于1.011110V以上的电压时,须配以分压箱来提高测量上限。

现在说明测量1.911110V以下电压的方法:

1.在电位差计使用前,首先将标准未知转换开关放在位置,并将左下方三个电计按钮全部松开,然后将电池电源、被测电动势和标准电池按正负极接在相应端钮上,并接上检流计。

2.调节标准电池电动势温度补偿旋钮,使其读数值与标准电池的电动势值一致。注意,

标准电池的电动势值受温度的影响发生变动,调节前应根据有关公式计算其在相应温度下的准确值(参见仪器设备九)

3.将标准未知转换开关放在标准位置上,按下按钮,调节工作电流,使检流计示零,然后再按下‘‘’’按钮,再调节工作电流,使检流计示零。此时电位差计的工作电流调整完毕,接着可以进行来知电动势的测量。

4.松开全部按钮,半转换开关放在未知的位置上,调节各测量十进盘,首先在按钮

按下时使检流计示零,然后细调至检流计示零。

5.六个大旋钮下方小孔示数的总和即是被测电池的电动势值。

注意事项

1.在测量过程中若出现检流计受到冲击时,应迅速按下短路按钮,以保护灵敏检流计。

2.在测量过程中应经常校核工作电流是否正确。

 

 

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