專利名稱：電位差計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測量直流電壓的儀器。
背景技術(shù)：
申請?zhí)?00510062356. 9公布了有三只步進盤與一只雙滑線盤的電位差計，它的 第二、第三步進盤各有測量盤、代換盤與輔助盤組成，測量盤與代換盤上的電阻阻值相同， 測量盤每增加一個電阻，代換盤就減小相同電阻，由于第二步進盤不置在第0觸點時，第三 步進盤置不同示值時電路總阻是變化的，第二步進盤置在第O觸點時，第三步進盤置不同 示值時電路總阻不變，為此第二步進盤除有測量盤、代換盤外，增加了輔助盤來區(qū)別第二步 進盤置第0觸點及不置第0觸點兩種情況的電路連接，第三步進盤也增加了輔助盤，上面有 10只電阻來分別接入或切出若干個電阻使電路總阻不變。三只測量盤與一只測量盤滑線連 接在兩個測量端鈕間，使步進盤開關(guān)上的電刷排除在測量回路之外，三只測量盤與一只測 量盤滑線上的電阻之間不存在開關(guān)切換，也就不產(chǎn)生變差；也解決了開關(guān)的熱電勢與接觸 可變熱電勢影響。 由于第二、第三步進盤都有輔助盤，增加了第二、第三步進盤開關(guān)的層數(shù)，從而增 大了儀器的體積，也使開關(guān)及儀器結(jié)構(gòu)變得復雜，特別是儀器檢定過程中如果發(fā)現(xiàn)第二、第 三步進盤測量數(shù)據(jù)超差，要修正第二、第三步進盤開關(guān)的內(nèi)層電阻是非常麻煩的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，是設(shè)計一種有三只步進盤與一只雙滑線盤的電位差計，它測量 開關(guān)步進切換的接觸電阻及變差，開關(guān)熱電勢不影響測量結(jié)果；并且三只步進盤與一只滑 線盤都不用輔助盤。 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是電流從電位差計4.5V工作電源的正極經(jīng)過三只步進 盤與一只雙滑線盤上的電阻網(wǎng)絡到926Q調(diào)定電阻RN和調(diào)節(jié)范圍在0 2Q的可調(diào)電阻 RP3，再到960 Q電阻R。，經(jīng)過0 35 Q的可調(diào)電阻RP2及22只30 Q電阻組成的可調(diào)電阻RP1 回到工作電源的負極組成電位差計工作回路；從標準電池EN正極經(jīng)過兩個常閉觸點間接 有檢流計G雙刀雙擲開關(guān)K，到調(diào)定電阻RN及可鎖定的可調(diào)電阻RP3，再到標準電池負極組 成電位差計標準回路；用于連接測量端的"Ux"兩個端鈕，正極端鈕經(jīng)過三只測量盤與一只 測量盤滑線的電阻網(wǎng)絡后，再經(jīng)過兩個常閉觸點之間接有檢流計G的雙刀雙擲開關(guān)K到負 極端鈕組成電位差計補償回路；其特征在于第一步進盤由各有20只1000/11 Q電阻組成的 第I測量盤與第I'代換盤組成，第二步進盤由各有10只11Q電阻組成的第II測量盤與 第II'代換盤組成，在第二步進盤上測量盤的電刷與代換盤的電刷經(jīng)過22Q電阻&連接， 第三步進盤由各有10只11Q電阻組成的第III測量盤與第III'代換盤組成，在第三步進 盤上測量盤的電刷與代換盤的電刷經(jīng)過導線連接，第四盤為雙滑線盤，兩根滑線電阻阻值 范圍都是0 10 Q ，即始端為0 Q ，末端為10 Q ，其中一根為第IV測量盤滑線，另一根為第 IV'代換盤滑線，雙滑線盤的刻度盤標有0、1、2、……IO十一個示值點的IO個大格，每大
3格有不標數(shù)字均勻分布的10小格，每大格對應阻值為1 Q ，雙滑線盤刻度盤的"0"示值，也 就是第IV'代換盤滑線及第IV測量盤滑線第O觸點，即雙滑線盤的電刷接觸滑線電阻上的 始端，雙滑線盤刻度盤的"10"示值，也就是第IV'代換盤滑線及第IV測量盤滑線第10觸 點，即雙滑線盤的電刷接觸滑線電阻上的末端，兩根滑線電阻上的電刷是同一片金屬刷片；
第r代換盤電刷連接電位差計工作電源正極，第r代換盤第2o觸點連接第n'代換盤 第io觸點，第n'代換盤第o觸點連接第nr代換盤第io觸點，第ni測量盤第o觸點
連接第II測量盤第10觸點，第II測量盤第0觸點經(jīng)過一只1901/11 Q電阻&后與第I測 量盤第O觸點連接，第I'代換盤第O觸點經(jīng)過一只213200/11 Q電阻Rs后與第IV'代換 盤滑線第0觸點連接，第IV測量盤滑線第10觸點連接第I測量盤第20觸點，第I測量盤 電刷連接調(diào)定電阻RN高電位端；連接被測量"U/'的兩個端鈕，正極端鈕連接第III測量盤 第10觸點，負極端鈕經(jīng)過兩個常閉觸點之間接有檢流計G的雙刀雙擲開關(guān)K后與第IV測 量盤滑線第O觸點連接。 通過以上技術(shù)方案，三只步進盤與一只雙滑線盤都不用輔助盤，這使電位差計的 開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單，體積縮小，整臺儀器外型尺寸也減小許多，降低了生產(chǎn)成本；儀器用于測量 部分的測量盤是用導線連接的，接觸電阻及變差不在補償回路內(nèi)，影響的只是電位差計工 作回路總阻，由于總阻阻值很大，所以變差可以忽略，幾個P V的熱電勢影響的是電源電 壓，因此影響可以忽略，零電勢可增大滑線盤與第I測量盤之間引線電阻來修正。


圖1是本發(fā)明的原理電路。 在圖1中，22 X 30 Q的可調(diào)電阻RP1，表示可調(diào)電阻RP1由22只30 Q的電阻組成， 同理，20X 1000/11 Q表示由20只1000/11 Q的電阻組成，10X 11 Q表示由10只11 Q的 電阻組成。
具體實施例方式
在圖1中，當三只步進盤與一只雙滑線盤都置"O"時，第一步進盤兩把電刷間左 邊電阻值等于2121 Q ，右邊電阻值等于21210 Q ，因此，第一步進盤兩把電刷間總電流的 10/11左邊流動，1/11右邊流動。當三只步進盤與一只雙滑線盤置其它觸點時，每只測量盤 增加的電阻等于代換盤減少的電阻，所以第一步進盤兩把電刷間左、右兩邊電阻值不變。
直流電位差計標準工作電流為1. lmA，第一步進盤兩把電刷間左邊電流lmA，右邊 電流O. lmA，左邊電流流到與第n'代換盤電刷接觸的觸點后分成電流相等的兩個支路， 一路經(jīng)過第II'代換盤電刷、22Q電阻&、到與第II測量盤電刷接觸的觸點，這個支路電 阻值是22 Q ，另一路經(jīng)過第三步進盤后到與第II測量盤電刷接觸的觸點，這個支路電阻值 是220Q，因此，22Q電阻1 2上的電流是10/11mA，第三步進盤上的電流是1/1 lmA。
當工作電流標準化后，第I測量盤置rv第II測量盤置!12，第III測量盤置!13，第 IV測量盤置n4，開關(guān)K擲向左邊，這時位于測量的兩個端鈕間電壓為
Ux = 1/11 Xlln3+l/llX 11X10+10/11 X 11 Xn2+lX 1901/11+1 X 1000/11 Xn「0. IX 1000/11 X (20-n》_0. 1 X 1 X (10_n4) (mv)
[每盤壓降=電流X單只電阻阻值X流過電阻只數(shù)]
= n3+10+10n2+lX1901/ll+1000n/ll-2000/ll+100n乂ll-l+0. ln4(mv)
= 1000n乂ll+100n乂ll+10n2+n3+0. ln4+10+1901/l 1-2000/11-1 (mv)
= lOOr^+lOWO. ln4(mv) 內(nèi)附標準是這樣校準的在"U/兩端的兩個測量端鈕按極性接上2V標準電壓信 號，開關(guān)K擲向左邊，測量盤示值與標準電壓值相同，通過調(diào)節(jié)工作電流調(diào)節(jié)電阻RP1及RP2， 使檢流計指零，再將開關(guān)K擲向右邊，不飽和標準電池的電動勢在生產(chǎn)廠出廠時是離散的， 在1. 0188 1. 0196V之間，取樣用調(diào)定電阻RN的阻值是926Q，串聯(lián)了0 2Q可調(diào)電阻 RP3，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻RP3，使檢流計再次指零，再將開關(guān)K擲向左邊，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻RP2，使檢流 計指零，又將開關(guān)K擲向右邊，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻RP3，使檢流計指零，當開關(guān)K擲向左邊及擲向 右邊不作調(diào)節(jié)檢流計均指零時，說明電位差計的工作電流就標準化，即調(diào)定電阻上的壓降 與不飽和標準電池EN的電動勢已經(jīng)相等，這時將可調(diào)電阻RP3鎖定，這臺電位差計今后就以 此為標準。 電位差計工作電壓為1. 5V，由于干電池每節(jié)穩(wěn)定電動勢在1. 4V 1.65V之間， 為實現(xiàn)電源電壓在4. 2V 4. 95V均能把電位差計工作電流調(diào)整到標準狀態(tài)，取電阻Ro = 960 Q ，由22只30 Q的電阻組成可調(diào)電阻RP1，可調(diào)電阻RP2調(diào)節(jié)范圍在0 35 Q之間。
權(quán)利要求
一種電位差計，電流從電位差計4.5V工作電源的正極經(jīng)過三只步進盤與一只滑線盤上的電阻網(wǎng)絡到926Ω調(diào)定電阻RN和調(diào)節(jié)范圍在0～2Ω的可調(diào)電阻RP3，再到960Ω電阻R0，經(jīng)過0～35Ω的可調(diào)電阻RP2及22只30Ω電阻組成的可調(diào)電阻RP1回到工作電源的負極組成電位差計工作回路；從標準電池EN正極經(jīng)過兩個常閉觸點間接有檢流計G雙刀雙擲開關(guān)K，到調(diào)定電阻RN及可鎖定的可調(diào)電阻RP3，再到標準電池負極組成電位差計標準回路；電位差計用于連接被測量“UX”的兩個端鈕，正極端鈕經(jīng)過三只測量盤與一只測量盤滑線的電阻網(wǎng)絡后，再經(jīng)過兩個常閉觸點之間接有檢流計G的雙刀雙擲開關(guān)K到負極端鈕組成電位差計補償回路；其特征在于第一步進盤由各有20只1000/11Ω電阻組成的第I測量盤與第I′代換盤組成，第二步進盤由各有10只11Ω電阻組成的第II測量盤與第II′代換盤組成，在第二步進盤上測量盤的電刷與代換盤的電刷經(jīng)過22Ω電阻R2連接，第三步進盤由各有10只11Ω電阻組成的第III測量盤與第III′代換盤組成，在第三步進盤上測量盤的電刷與代換盤的電刷經(jīng)過導線連接，第四盤為雙滑線盤，兩根滑線電阻阻值范圍都是0～10Ω，即始端為0Ω，末端為10Ω，其中一根為第IV測量盤滑線，另一根為第IV′代換盤滑線，雙滑線盤的刻度盤標有0、1、2、……10十一個示值點的10個大格，每大格有不標數(shù)字均勻分布的10小格，每大格對應阻值為1Ω，雙滑線盤刻度盤的“0”示值，也就是第IV′代換盤滑線及第IV測量盤滑線第0觸點，即雙滑線盤的電刷接觸滑線電阻上的始端，雙滑線盤刻度盤的“10”示值，也就是第IV′代換盤滑線及第IV測量盤滑線第10觸點，即雙滑線盤的電刷接觸滑線電阻上的末端，兩根滑線電阻上的電刷是同一片金屬刷片；第I′代換盤電刷連接電位差計工作電源正極，第I′代換盤第20觸點連接第II′代換盤第10觸點，第II′代換盤第0觸點連接第III′代換盤第10觸點，第III測量盤第0觸點連接第II測量盤第10觸點，第II測量盤第0觸點經(jīng)過一只1901/11Ω電阻R1后與第I測量盤第0觸點連接，第I′代換盤第0觸點經(jīng)過一只213200/11Ω電阻R3后與第IV′代換盤滑線第0觸點連接，第IV測量盤滑線第10觸點連接第I測量盤第20觸點，第I測量盤電刷連接調(diào)定電阻RN高電位端；電位差計用于連接被測量“UX”的兩個端鈕，正極端鈕連接第III測量盤第10觸點，負極端鈕經(jīng)過兩個常閉觸點之間接有檢流計G的雙刀雙擲開關(guān)K后與第IV測量盤滑線第0觸點連接。
全文摘要
一種用于直流電壓測量的電位差計，它有三只步進盤與一只雙滑線盤，每只盤都由阻值相同的電阻組成測量盤與代換盤，三只測量盤與一只測量盤滑線間用導線直接連接，不通過開關(guān)切換，使電位差計測量時不存在變差及熱電勢影響。
文檔編號G01R17/20GK101788588SQ20091025908
公開日2010年7月28日 申請日期2008年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月28日
發(fā)明者駱曉英 申請人:駱曉英