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直流電位差計(jì)原理和結(jié)構(gòu)

  • 發(fā)布日期:2015-06-25      瀏覽次數(shù):2818
    • 直流電位差計(jì)介紹

          用于直流電路測(cè)量電壓的電位差計(jì)。又稱(chēng)直流補(bǔ)償器。分為經(jīng)典式直流電位差計(jì)和直流電流比較儀式電位差計(jì)兩大類(lèi)。 

      直流電位差計(jì)原理和結(jié)構(gòu)

        1841年,J.C.波根多爾夫提出一種補(bǔ)償方法, 使被測(cè)電壓Ex與大小已知且可調(diào)的另一電壓(稱(chēng)為補(bǔ)償電壓或標(biāo)準(zhǔn)電壓)按相同極性對(duì)接,調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)電阻器R 使檢流計(jì)G指零,則對(duì)接的兩根導(dǎo)線(xiàn)中沒(méi)有電流,此時(shí)Ex被補(bǔ)償,Ex與補(bǔ)償電壓相等:Ex=IR,已知電流I和電阻R 即可求得Ex。 

        補(bǔ)償電壓是恒定電流I在三端可變標(biāo)準(zhǔn)電阻器R上產(chǎn)生的,這是波根多爾夫的*種補(bǔ)償方法──恒定電流法。若令圖中電阻R不變而改變電流I,同樣可以得到大小已知且可調(diào)的補(bǔ)償電壓,這是波根多爾夫的第二種補(bǔ)償方法──恒定電阻法。 

        經(jīng)典式直流電位差計(jì)以電阻網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),主要采用波根多爾夫的*種補(bǔ)償方法(圖2), 也可采用第二種或兼容*、第二種補(bǔ)償方法。為了將電流I標(biāo)定到一個(gè)準(zhǔn)確的固定數(shù)值,直流電位差計(jì)中設(shè)置了由標(biāo)準(zhǔn)電池Ex、標(biāo)準(zhǔn)電阻器Rx組成的另一個(gè)補(bǔ)償電路:當(dāng)開(kāi)關(guān)K在位置N時(shí),改變調(diào)節(jié)電阻r使檢流計(jì)G指零,得到;測(cè)量時(shí),開(kāi)關(guān)K放在位置X,調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)電阻器R使檢流計(jì)指零,得到。是兩個(gè)電阻的比值,只要這個(gè)比值(而不是每一個(gè)個(gè)別的電阻器保持較高的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性,測(cè)量得到的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度就很高。這是直流電位差計(jì)比較容易做到較高的測(cè)量準(zhǔn)確度的主要原因,也是直流電位差計(jì)按元件自檢的根據(jù)。 

        直流電位差計(jì)包括 3個(gè)電路:測(cè)量電路即R、G和Ex;電流調(diào)定電路即Rx、Ex和G;輔助電源E和其調(diào)節(jié)電路即E、r,其中r是一個(gè)調(diào)節(jié)細(xì)度很高的網(wǎng)絡(luò)。通常,G、E和Ex都是外接的。準(zhǔn)確度較高的直流電位差計(jì)還有防泄漏屏蔽電路和靜電屏蔽電路。產(chǎn)生補(bǔ)償電壓的標(biāo)準(zhǔn)電阻器R,實(shí)際上是一個(gè)復(fù)雜的多樣化的電阻網(wǎng)絡(luò),可構(gòu)成多種直流電位差計(jì)的電路,例如測(cè)量低電壓的迪塞霍斯特電路、維納電路,測(cè)量高電壓的福伊斯納-布魯克斯電路等。 

      直流電位差計(jì)使用  

      直流電位差計(jì)主要用于測(cè)量(或比較)電壓,或已轉(zhuǎn)換為電壓的各種電量、電參數(shù)。其主要優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量時(shí)不從被測(cè)回路取出電流,也無(wú)電流注入被測(cè)回路。當(dāng)被測(cè)電壓的大小超過(guò)電位差計(jì)的測(cè)量上限(一般只有幾伏)時(shí),要用分壓器先將被測(cè)電壓分壓,然后進(jìn)行測(cè)量。用直流電位差計(jì)測(cè)量被測(cè)電流在已知的標(biāo)準(zhǔn)電阻器上產(chǎn)生的電壓降,可以間接測(cè)量電流。用直流電位差計(jì)比較四端電阻時(shí),可以*消除電位端引線(xiàn)的影響。使用直流電位差計(jì)時(shí),夏天因相對(duì)濕度較大,應(yīng)注意消除泄漏電流的影響;冬天因相對(duì)濕度較低,應(yīng)注意防止靜電引起的干擾。測(cè)量低電壓時(shí),還應(yīng)注意消除溫差電動(dòng)勢(shì)等雜散電動(dòng)勢(shì)的影響。

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