CN204065208U - 电位差计 - Google Patents
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Abstract
一种用于直流电压测量有四个步进盘的电位差计，它的每个步进盘都由测量盘和与测量盘结构相同的代换盘组成，它第一步进盘上测量盘与代换盘的触点间焊有电阻，其余步进盘上都没有电阻，它使电位差计内部引线电阻、开关接触电阻及变差、热电势对电位差计影响都能够忽略。
Description
技术领域
本实用新型涉及对直流电压进行测量的仪器。
背景技术
当前对于有四个步进盘的电位差计，在四个步进盘之间的连接上，中间盘普遍采用开关切换，这样就产生接触电阻的变差，给分辨率带来限制。为了克服该问题，一般采用大电刷以增大接触面积，并采用银-铜复合材料；申请号200810120441.X公开了有四个步进盘的电位差计解决开关接触电阻变差的新方法，它的四个步进盘都由测量盘及代换盘组成，不含辅助盘，每个测量盘及代换盘上都有电阻，它的四个步进盘上的测量盘与代换盘在电路中组成了桥式线路，它最大的毛病在于误差不独立，一旦测量盘某点示值超差，就无法确定是哪只电阻超差引起的，这对鉴定与维修带来不便。
实用新型内容
本实用新型的目的是设计一种有四个步进盘的电位差计，它不采用桥式线路，这样误差可以独立，且后三个步进盘触点间没有电阻，这可以降低成本，减小仪器体积。
本实用新型的技术方案这样采取：从电位差计10～11V外接工作电源E的正极端钮经过100Ω电阻RM、由21只4Ω电阻串联构成的可调电阻RP1、由21只0.2Ω电阻串联构成的可调电阻RP2、及调节范围在0～0.22Ω之间的可调电阻RP3，经过经过四个步进盘，到91.7Ω调定电阻RN，再经过0～0.1Ω可锁定滑动触点的可调电阻RP4回到电位差计10～11V外接工作电源E的负极端钮组成电位差计工作回路；从不饱和标准电池EN正极经过两个常闭触点之间接有检流计G的双刀双掷开关K到91.7Ω调定电阻RN和调节范围在0～0.1Ω之间可锁定滑动触点的可调电阻RP4，再经过200KΩ电阻R0到不饱和标准电池EN负极组成电位差计标准回路；用于连接被测量“UX”的两个端钮，正极端钮经过四个测量盘后，再经过两个常闭触点之间接有检流计G的双刀双掷开关K到负极端钮组成电位差计补偿回路；其特征在于第一步进盘由有0、1、2、……10共11个档位的测量盘I与有0、1、2、……10共11个档位的代换盘I′组成，测量盘I与代换盘I′各档触点间连接阻值是0.01Ω的电阻一只，测量盘I的第“0”触点为电路节点A，代换盘I′的第“10”触点为电路节点B，第二步进盘由有0、1、2、……10共11个档位的测量盘II与有0、1、2、……10共11个档位的代换盘II′组成，第三步进盘由有0、1、2、……10共11个档位的测量盘III与有0、1、2、……10共11个档位的代换盘III′组成，第四步进盘由有0、1、2、……10共11个档位的测量盘IV与有0、1、2、……10共11个档位的代换盘IV′组成，第二步进盘中测量盘II与代换盘II′上的各个触点，第三步进盘中测量盘III与代换盘III′上的各个触点，第四步进盘中测量盘IV与代换盘IV′上的各个触点，与第一步进盘中测量盘I与代换盘I′对应触点连接，第一步进盘测量盘I的金属接触环与代换盘I′的金属接触环间用999.9Ω的电阻R1连接，第二步进盘测量盘II的金属接触环与代换盘II′的金属接触环间用10KΩ的电阻R2连接，第三步进盘测量盘III的金属接触环与代换盘III′的金属接触环间用100KΩ的电阻R3连接，第四步进盘测量盘IV的金属接触环与代换盘IV′的金属接触环间用1000KΩ的电阻R4连接，每个步进盘测量盘上的电刷与代换盘上的电刷转动时同步，测量盘I的第“0”触点即节点A连接可调电阻RP3的低电位端，代换盘I′的第“10”触点即节点B连接调定电阻RN的高电位端，用于连接被测量“UX”的两个测量端钮，正极端钮与测量盘I的第“0”触点连接，负极端钮经过两个常闭触点之间接有检流计G的双刀双掷开关K后与测量盘I的第“10”触点连接。
通过以上技术方案，第二、第三、第四步进盘触点间都没有电阻，且四个步进盘误差独立，后三盘相同步进的误差一致，这给调试与维修带来方便，也使电位差计结构简单，体积缩小，从而降低了生产成本；当电位差计四个测量盘置“0”时，电位差计的内部线路总电势是A点电位，一点电位为“0”，所以本电位差计的零电势很小，四个步进盘各个支路几个μV的热电势都串联在以伏为单位的电压降上，因此热电势对“UX”的两个测量端钮影响可以忽略。
附图说明
图1是本实用新型的一种原理电路。
在图1中，21×4Ω的可调电阻RP1，表示可调电阻RP1上有21只阻值是4Ω的电阻串联，同理，21×0.2Ω的可调电阻RP2，表示可调电阻RP2上有21只阻值是0.2Ω的电阻串联，第一步进盘测量盘I与代换盘I′上的10×0.01Ω，表示测量盘I与代换盘I′上都有10只阻值是0.01Ω的电阻串联，
在图1中，步进盘上粗黑线条表示金属接触环，空心小圆圈表示金属触点，双向箭头表示金属电刷。
具体实施方式
实施例1，在图1中，节点A、节点B之间四个步进盘中任意一个步进盘转动时，电流流过测量盘增加的电阻等于电流流过代换盘减少的电阻，反之也然，所以，四个步进盘不管置何示值，该步进盘在节点A与节点B之间电阻值不变，这能保证四个步进盘不管置何示值，各步进盘电阻比值不变，也保证各步进盘的电流不变。
各步进盘电阻比：第一步进盘∶第二步进盘∶第三步进盘∶第四步进盘＝1∶10∶102∶103，所以，流过各步进盘电流比：第一步进盘∶第二步进盘∶第三步进盘∶第四步进盘＝103∶102∶10∶1。电位差计标准工作电流设计成11.11mA，则标准工作电流流过第一步进盘10mA，流过第二步进盘1mA，流过第三步进盘0.1mA，流过第四步进盘是0.01mA，这时第一步进盘每个步进是1×10-1mV，第二步进盘每个步进是1×10-2mV，第三步进盘每个步进是1×10-3mV，第四步进盘每个步进是1×10-4mV，第一步进盘在节点A、B之间的阻值是1000Ω，测量盘与代换盘的开关接触电阻变差一般小于2×10-4Ω，变差引起误差可以忽略，第二步进盘往后的三个步进盘，测量盘金属接触环与代换盘的金属接触环间连接的电阻阻值更大，开关接触电阻变差的影响更可以忽略。
当工作电流标准化后，第I测量盘掷n1，第II测量盘掷n2，第III测量盘掷n3，第IV测量盘掷n4，开关K掷向左边，这时位于测量的两个端钮间电压为：
UX＝10×0.01n1+1×0.01n2+0.1×0.01n3+0.01×0.01n4(mv)
UX＝0.1n1+0.01n2+0.001n3+0.0001n4(mv)
电位差计工作电源要采用YJ49型高稳定度稳压电源，工作电流11.11mA是比较大的，采用甲电池是稳定不了的，本电位差计采用比较大的工作电流及0.01Ω这种比较小电阻，是为了测量微小电压时，降低对检流计灵敏度的要求。
在标准回路中，为避免回路电流过大，采用200KΩ电阻R0来限流，由于不饱和标准电池的电动势是离散的，在1.0188V～1.0196V之间，标准化的工作电流为11.11mA，因此调定电阻RN取91.7Ω，外加0～0.1Ω可锁定的可调电阻RP4，可以覆盖标准电池电动势的变化范围。
电位差计的标准工作电流是这样获得：把1mV标准信号电压按极性与电位差计“UX”两个测量端钮连接，电位差计各步进盘总示值与标准信号电压值相同，双刀双掷开关K掷向左边，调节可调电阻RP1、可调电阻RP2及可调电阻RP3，使检流计G指零；再将双刀双掷开关K掷向右边，调节可调电阻RP4，使检流计G指零，再重复一次后，把可调电阻RP4锁定，这时电位差计的工作电流就标准化，仪器使用时，先校对标准，要对读数盘进行读数时，校对标准后再读数。
Claims (1)
1.一种有四个测量盘的电位差计，从电位差计11～12V外接工作电源E的正极端钮经过由21只4Ω电阻串联构成的可调电阻RP1、由21只0.2Ω电阻串联构成的可调电阻RP2、及调节范围在0～0.22Ω之间的可调电阻RP3、经过经过四个步进盘，到91.7Ω调定电阻RN，再经过0～0.1Ω可锁定滑动触点的可调电阻RP4回到电位差计11～12V外接工作电源E的负极端钮组成电位差计工作回路；从不饱和标准电池EN正极经过两个常闭触点之间接有检流计G的双刀双掷开关K到91.7Ω调定电阻RN和调节范围在0～0.1Ω之间可锁定滑动触点的可调电阻RP4，再经过200KΩ电阻R0到不饱和标准电池EN负极组成电位差计标准回路；用于连接被测量“UX”的两个端钮，正极端钮经过四个测量盘后，再经过两个常闭触点之间接有检流计G的双刀双掷开关K到负极端钮组成电位差计补偿回路；其特征在于第一步进盘由有0、1、2、……10共11个档位的测量盘I与有0、1、2、……10共11个档位的代换盘I′组成，测量盘I与代换盘I′各档触点间连接阻值是0.01Ω的电阻一只，测量盘I的第“0”触点为电路节点A，代换盘I′的第“10”触点为电路节点B，第二步进盘由有0、1、2、……10共11个档位的测量盘II与有0、1、2、……10共11个档位的代换盘II′组成，第三步进盘由有0、1、2、……10共11个档位的测量盘III与有0、1、2、……10共11个档位的代换盘III′组成，第四步进盘由有0、1、2、……10共11个档位的测量盘IV与有0、1、2、……10共11个档位的代换盘IV′组成，第二步进盘中测量盘II与代换盘II′上的各个触点，第三步进盘中测量盘III与代换盘III′上的各个触点，第四步进盘中测量盘IV与代换盘IV′上的各个触点，与第一步进盘中测量盘I与代换盘I′对应触点连接，第一步进盘测量盘I的金属接触环与代换盘I′的金属接触环间用999.9Ω的电阻R1连接，第二步进盘测量盘II的金属接触环与代换盘II′的金属接触环间用10KΩ的电阻R2连接，第三步进盘测量盘III的金属接触环与代换盘III′的金属接触环间用100KΩ的电阻R3连接，第四步进盘测量盘IV的金属接触环与代换盘IV′的金属接触环间用1000KΩ的电阻R4连接，每个步进盘测量盘上的电刷与代换盘上的电刷转动时同步，测量盘I的第“0”触点即节点A连接可调电阻RP3的低电位端，代换盘I′的第“10”触点即节点B连接调定电阻RN的高电位端，用于连接被测量“UX”的两个测量端钮，正极端钮与测量盘I的第“0”触点连接，负极端钮经过两个常闭触点之间接有检流计G的双刀双掷开关K后与测量盘I的第“10”触点连接。
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| CN201420419494.2U CN204065208U (zh) | 2014-07-24 | 2014-07-24 | 电位差计 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201420419494.2U CN204065208U (zh) | 2014-07-24 | 2014-07-24 | 电位差计 |
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| CN204065208U true CN204065208U (zh) | 2014-12-31 |
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Family Applications (1)
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| CN201420419494.2U Withdrawn - After Issue CN204065208U (zh) | 2014-07-24 | 2014-07-24 | 电位差计 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| CN (1) | CN204065208U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104101761B (zh) * | 2014-07-24 | 2016-07-06 | 富阳兴远仪器仪表经营部 | 电位差计 |
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2014
- 2014-07-24 CN CN201420419494.2U patent/CN204065208U/zh not_active Withdrawn - After Issue
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| GR01 | Patent grant | ||
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