CN206863187U - 基于比例倍乘式测电池电动势实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及的是基于比例倍乘式测电池电动势实验装置，这种基于比例倍乘式测电池电动势实验装置包括量程调节单元、粗调单元、细调单元、检流计，12伏电源通过恒流源芯片连接5位数字电压表构成量程调节单元，粗调单元由第一排9个100Ω的高精度电阻安装在单刀九掷开关上构成；细调单元由第二排9个10Ω高精度电阻、第三排9个10Ω高精度电阻、十圈电位器构成，其中第二排9个10Ω高精度电阻和第三排9个10Ω高精度电阻安装在双刀九掷开关上；粗调单元的粗调旋钮设置于面板上，细调单元的细调旋钮也设置于面板上，待测干电池连接待测接线柱正、负两极。本实用新型工作中不需要使用标准电池来校准，调节方便、测量精度高。
Description
技术领域：
本实用新型涉及的是测量电池电动势的实验装置，具体涉及的是基于比例倍乘式测电池电动势实验装置。
背景技术：
电位差计是用补偿原理构造的一种仪器。补偿原理就是将因种种原因使测量状态受到影响尽量加以弥补，从而提高测量精度。电位差计的特点是不从测量对象中支取电流，因而不干扰被测量数据，使测量结果准确可靠。若配以标准电池、标准电阻等器具，不仅能在对准确度要求很高的场合测量电动势、电势差（电压）、电流、电阻等电学量，若配以各种换能器，还可用于温度、位移等非电学量的测量和控制。
传统的电位差计需要配以标准电池、标准电阻等标准器具。而标准电池的使用条件非常苛刻，允许通过的电流小于10 μA（大多数器件要求小于1 μA），过大的电流会因极化将引起电动势不稳定甚至产生不可恢复的改变。所以，除了集成的箱式电位差计外，学生实验教学中广泛使用的、实验原理十分清晰的十一线板式电位差计均采用普通干电池来替代标准电池。此外，标准电池的电动势并不是一个定值，在20℃时，饱和式标准电池的电动势在1.01854～1.01873V范围内，而不饱和式标准电池的电动势则在1.0188～1.0196V范围内（GB3929-83标准电池），所以测量结果的有效数字仅可达到4位。
发明内容：
本实用新型的目的是提供基于比例倍乘式测电池电动势实验装置，这种基于比例倍乘式测电池电动势实验装置用于解决常用的电池电动势测量方法中标准电池使用条件苛刻的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：这种基于比例倍乘式测电池电动势实验装置包括量程调节单元、粗调单元、细调单元、检流计，12伏电源通过恒流源芯片连接5位数字电压表构成量程调节单元，粗调单元由第一排9个100Ω的高精度电阻安装在单刀九掷开关上构成；细调单元由第二排9个10Ω高精度电阻、第三排9个10Ω高精度电阻、十圈电位器构成，其中第二排9个10Ω高精度电阻和第三排9个10Ω高精度电阻安装在双刀九掷开关上；粗调单元的粗调旋钮设置于面板上，细调单元的细调旋钮也设置于面板上，待测干电池连接待测接线柱正、负两极。
更进一步，上述方案中量程调节单元中12伏电源连接恒流源芯片，恒流源芯片通过两个电位器来维持回路电流，量程调节旋钮均设置在面板上。
有益效果
1、本实用新型通过网络总压降与补偿回路与网络总阻相比较的倍率乘积得到待测干电池电动势，整个测量过程中不需要标准电池的参与。
2、本实用新型工作中不需要使用标准电池来校准，具有调节方便、灵活，简化测量过程，测量精度高的特点。
附图说明
图1是本实用新型的原理示意图；
图2是本实用新型的主视图。
图中：1. 5位数字电压表 2.检流计 3.量程粗调旋钮 4.量程细调旋钮 5. 面板6.双刀九掷开关 7.粗调旋钮 8.细调旋钮 9.十圈电位器 10.待测接线柱正极 11.待测接线柱负极。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：
结合图1、图2所示，这种基于比例倍乘式测电池电动势实验装置包括量程调节单元、粗调单元、细调单元、检流计2，12伏电源通过恒流源电路连接5位数字电压表1构成量程调节单元，更具体的：量程调节单元中12伏电源连接恒流源芯片LM317，恒流源芯片LM317通过两个电位器控制回路电流，使输入到5位数字电压表1的电压控制在目标量程内，确保单位电阻压降具有稳定值，量程粗调旋钮3和量程细调旋钮4均设置在面板5上，5位数字电压表1由220V电源供电，经过电源变压器的变压，使其电压变为9V再经过滤波模数转换等，将电压显示在面板屏幕上。粗调单元由第一排9个100Ω的高精度电阻安装在单刀九掷开关上构成，为一级调节；细调单元由第二排9个10Ω高精度电阻、第三排9个10Ω高精度电阻、十圈电位器9构成，其中第二排9个10Ω高精度电阻和第三排9个10Ω高精度电阻对称安装在双刀九掷开关6上，为二级调节，十圈电位器9实现三级调节，通过三级改变电阻的能力，一级比一级精细，可以使电压尽可能的精确。粗调单元的粗调旋钮7设置于面板5上，细调单元的细调旋钮8也设置于面板5上，待测干电池连接待测接线柱正极10、待测接线柱负极11，来测量待测干电池的电动势。
本实用新型利用高精度电阻和十圈电位器9构建3级调节、恒阻值、双抽头分压网络，采用高精度数字电压表检测这个网络的总压降，将由2个抽头获得的分压降经检流计2与待测电动势相比较。测量时可直接读出补偿回路与网络总阻相比较的倍率(倍率小于或等于1)，测量值由网络总压降与倍率的乘积来获得，直接显示在面板5上。
Claims (2)
1.一种基于比例倍乘式测电池电动势实验装置，其特征在于：这种基于比例倍乘式测电池电动势实验装置包括量程调节单元、粗调单元、细调单元、检流计（2），12伏电源通过恒流源芯片连接5位数字电压表（1）构成量程调节单元，粗调单元由第一排9个100Ω的高精度电阻安装在单刀九掷开关上构成；细调单元由第二排9个10Ω高精度电阻、第三排9个10Ω高精度电阻、十圈电位器（9）构成，其中第二排9个10Ω高精度电阻和第三排9个10Ω高精度电阻对称安装在双刀九掷开关（6）上；粗调单元的粗调旋钮（7）设置于面板（5）上，细调单元的细调旋钮（8）也设置于面板（5）上，待测干电池连接待测接线柱正极（10）、待测接线柱负极（11）两极上。
2.根据权利要求1所述的基于比例倍乘式测电池电动势实验装置，其特征在于：所述的量程调节单元中12伏电源连接恒流源芯片，恒流源芯片通过两个电位器维持回路电流，量程调节旋钮均设置在面板（5）上。
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