電位差計的原理和使用

1、實驗八電位差計的原理和使用【實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康摹?掌握電位差計的工作原理和正確使用方法，加深對補償法測量原理的理解和運用。2訓(xùn)練簡單測量電路的設(shè)計和測量條件的選擇?！緦嶒瀮x器實驗儀器】UJ31型直流電位差計、SS1791雙路輸出直流穩(wěn)壓電源、標準電池、標準電阻、AC155靈敏電流計、FJ31型直流分壓箱、滑線變阻器、直流電阻箱、待校驗電表、待測干電池、待測電阻、開關(guān)和導(dǎo)線等?！緦嶒炘韺嶒炘怼咳鐖D5.8.1所示，電位差計的工作原理是根據(jù)

2、電壓補償法，先使標準電池En與測量電路中的精密電阻Rn的兩端電勢差Ust相比較，再使被測電勢差（或電壓）Ex與準確可變的電勢差Ux相比較，通過檢流計G兩次指零來獲得測量結(jié)果。電壓補償原理也可從電勢差計的“校準”和“測量”兩個步驟中理解。校準：校準：將K2打向“標準”位置，檢流計和校準電路聯(lián)接，Rn取一預(yù)定值，其大小由標準電池ES的電動勢確定；把K1合上，調(diào)節(jié)RP，使檢流計G指零，即En=IRn，此時測量電路的工作電流已調(diào)好為I=EnRn

3、。校準工作電流的目的：使測量電路中的Rx流過一個已知的標準電流Io，以保證Rx電阻盤上的電壓示值（刻度值）與其（精密電阻Rx上的）實際電壓值相一致。測量：測量：將K2打向“未知”位置，檢流計和被測電路聯(lián)接，保持Io不變（即RP不變），K1合上，調(diào)節(jié)Rx，使檢流計G指零，即有Ex=Ux=IoRx。由此可得。由于箱式電位差計面板上的測量盤是根據(jù)Rx電阻值標出其對xnnxRREE?應(yīng)的電壓刻度值，因此只要讀出Rx電阻盤刻度的電壓讀數(shù)，即為被測

4、電動勢Ex的測量值。所以，電位差計使用時，一定要先“校準”，后“測量”，兩者不能倒置?！緦嶒炑b置實驗裝置】1.1.UJ31UJ31型電位差計型電位差計UJ31型箱式電位差計是一種測量低電勢的電位差計，其測量范圍為(置檔)或mV.V1171??1K1?（置檔）。使用mVV17110??1K10?GIxEnE短路細粗xRnR1PR2PR3PRE1K2K圖5.8.1電位差計的工作原理圖5.8.2UJ31型電位差計面板圖????????標準檢流

5、計5.76.4V未知1未知2K1RP2RP3RP1RnK2IIIIII1.01101未知1未知2標準斷斷粗中細10.10.001粗細短路２標準電池２標準電池標準電池的使用參閱3.6。３.FJ31.FJ31型直流分壓箱型直流分壓箱分壓箱是用來擴大電位差計量程的，它實際上是由若干個準確度很高的電阻串聯(lián)組成的分壓器。分壓箱上分別標明了每一檔的倍率，使用時，選擇合適的分壓比n將分壓箱的“輸入端”與待測的電動勢（或電壓）相接，“輸出端”與電位差計

6、的“未知”端相接，則所測電動勢（或電壓）等于電位差計上的讀數(shù)乘以分壓箱上的倍率數(shù)n，即。電位差讀數(shù)值??nVx４.靈敏電流計靈敏電流計靈敏電流計的使用參閱3.5?！緦嶒瀮?nèi)容實驗內(nèi)容】１用電位差計校準量程為（或75mV）的電壓表（參考電路如圖5.8.3，圖V35.8.4）（1）設(shè)計較準電壓表的控制電路，要求控制電路的電壓調(diào)節(jié)范圍在(或V3~00~75mV)間連續(xù)可調(diào)。（2）根據(jù)電位差計和待校電壓表的量程，選取適當?shù)姆謮罕?。?）作校準曲線

7、，對待校電壓表的精度作出評價。xxUU??（4）估算電表校驗裝置的誤差，并判斷它是否小于電表基本誤差限的13，進而得出校驗裝置是否合理的初步結(jié)論。２用電位差計校準量程為（或30mA）的毫安表（參考電路如圖5.8.5）mA15（１）設(shè)計較準毫安表的控制電路要求控制電路的電流調(diào)節(jié)范圍在（0~30mA）內(nèi)連續(xù)可調(diào)。mA00.15~00.0（２）選取適當?shù)娜与娮韬妥冏杵髯柚?。（３）作校正曲線，對待校電流表的精度作出評價。xxII??（４）估算