單臂電橋與電位差計(jì)兩用儀的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種用于測(cè)量電阻、電壓的單臂電橋與電位差計(jì)兩用儀，它由五只測(cè)量盤(pán)構(gòu)成，通過(guò)開(kāi)關(guān)切換可以在電位差計(jì)與單臂電橋兩者之間轉(zhuǎn)換，做到一機(jī)兩用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】單臂電橋與電位差計(jì)兩用儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及對(duì)電壓、電阻進(jìn)行測(cè)量的儀器。

【背景技術(shù)】
[0002] 電位差計(jì)與單臂電橋都是用線(xiàn)繞電阻作為儀器主要元件，有些型號(hào)的電位差計(jì)測(cè) 量盤(pán)與單臂電橋比較臂幾乎一樣，但電位差計(jì)不能直接測(cè)量電阻，單臂電橋不能測(cè)量電壓。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的，是設(shè)計(jì)一種單臂電橋與電位差計(jì)兩用儀，把電位差計(jì)的測(cè)量盤(pán)作 為單臂電橋的比較臂，實(shí)現(xiàn)一機(jī)兩用。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案這樣采?。弘娢徊钣?jì)的工作電源采用外接YJ49型可調(diào)高穩(wěn)定 電源B，可調(diào)高穩(wěn)定電源B輸出電壓調(diào)節(jié)在2. 3?2. 4V之間；單臂電橋與電位差計(jì)兩用儀 有五個(gè)步進(jìn)盤(pán)，第一步進(jìn)盤(pán)是有0、1、2、……22共23個(gè)檔位的測(cè)量盤(pán)I，測(cè)量盤(pán)I上每?jī)蓚€(gè) 相鄰觸點(diǎn)間焊接1000Ω電阻一只，第二步進(jìn)盤(pán)由有0、1、2、……10共11個(gè)檔位的測(cè)量盤(pán) II與有0、1、2、……10共11個(gè)檔位的代換盤(pán)ΙΓ組成，測(cè)量盤(pán)II與代換盤(pán)ΙΓ上每?jī)?個(gè)相鄰觸點(diǎn)間焊接阻值是100 Ω的電阻一只，第三步進(jìn)盤(pán)由有0、1、2、……10共11個(gè)檔位 的測(cè)量盤(pán)III與有〇、1、2、……10共11個(gè)檔位的代換盤(pán)ΙΙΓ組成，測(cè)量盤(pán)III與代換盤(pán) ΙΙΓ每?jī)蓚€(gè)相鄰觸點(diǎn)間焊接阻值是10Ω的電阻一只，第四步進(jìn)盤(pán)由有〇、1、2、……10共 11個(gè)檔位的測(cè)量盤(pán)IV與有0、1、2、……10共11個(gè)檔位的代換盤(pán)IV'組成，測(cè)量盤(pán)IV與 代換盤(pán)IV〃每?jī)蓚€(gè)相鄰觸點(diǎn)間焊接阻值是1 Ω的電阻一只，第五步進(jìn)盤(pán)由有〇、1、2、……10 共11個(gè)檔位的測(cè)量盤(pán)V組成，測(cè)量盤(pán)V每?jī)蓚€(gè)相鄰觸點(diǎn)間焊接阻值是0. 1Ω的電阻一只，可 調(diào)高穩(wěn)定電源B正極經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)范圍在0?1000 Ω之間的可調(diào)電阻RP后連接代換盤(pán)IΓ的 第"10"觸點(diǎn)，代換盤(pán)ΙΓ金屬接觸環(huán)連接代換盤(pán)ΙΙΓ的第"10"觸點(diǎn)，代換盤(pán)ΙΙΓ金屬 接觸環(huán)連接代換盤(pán)IV'的第"10"觸點(diǎn)，代換盤(pán)IV'的金屬接觸環(huán)連接測(cè)量盤(pán)V的第"10" 觸點(diǎn)，測(cè)量盤(pán)V的第"0"觸點(diǎn)連接測(cè)量盤(pán)IV的金屬接觸環(huán)，測(cè)量盤(pán)IV的第"0"觸點(diǎn)連接測(cè) 量盤(pán)III的金屬接觸環(huán)，測(cè)量盤(pán)III的第"0"觸點(diǎn)連接測(cè)量盤(pán)II的金屬接觸環(huán)，測(cè)量盤(pán)II 的第"0"觸點(diǎn)連接測(cè)量盤(pán)I的第"0"觸點(diǎn)，測(cè)量盤(pán)I的第"22"觸點(diǎn)連接可調(diào)高穩(wěn)定電源B 負(fù)極，用于連接被測(cè)量電壓"ux"的兩個(gè)測(cè)量端鈕，負(fù)極端鈕與測(cè)量盤(pán)I的金屬接觸環(huán)連接， 正極端鈕經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)Ki的觸點(diǎn)" 1"及開(kāi)關(guān)Ki的常閉觸點(diǎn)與檢流計(jì)Gi連接后再連接測(cè)量盤(pán)V 的金屬接觸環(huán)；其特征在于開(kāi)關(guān)1置觸點(diǎn)"2"時(shí)連接了單臂電橋比例轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)K2的常閉觸 點(diǎn)，單臂電橋比例轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)κ 2的X 1000倍率觸點(diǎn)，經(jīng)過(guò)10 Ω的電阻連接節(jié)點(diǎn)C，經(jīng)過(guò)10Κ Ω 的電阻連接節(jié)點(diǎn)D，單臂電橋比例轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)Κ2的X 100倍率觸點(diǎn)，經(jīng)過(guò)100 Ω的電阻連接節(jié) 點(diǎn)C，經(jīng)過(guò)10ΚΩ的電阻連接節(jié)點(diǎn)D，單臂電橋比例轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)Κ2的X 10倍率觸點(diǎn)，經(jīng)過(guò)1ΚΩ 的電阻連接節(jié)點(diǎn)C，經(jīng)過(guò)10Κ Ω的電阻連接節(jié)點(diǎn)D，單臂電橋比例轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)Κ2的X 10_3倍率 觸點(diǎn)，經(jīng)過(guò)10Κ Ω的電阻連接節(jié)點(diǎn)C，經(jīng)過(guò)10 Ω的電阻連接節(jié)點(diǎn)D，單臂電橋比例轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) Κ2的XI倍率觸點(diǎn)，經(jīng)過(guò)1ΚΩ的電阻連接節(jié)點(diǎn)C，經(jīng)過(guò)818. 182 Ω的電阻連接單臂電橋比 例轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)κ2的XO. 1倍率觸點(diǎn)，再經(jīng)過(guò)162. 0164 Ω的電阻連接單臂電橋比例轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) Κ2的X ΚΓ2倍率觸點(diǎn)，再經(jīng)過(guò)19. 802 Ω的電阻連接節(jié)點(diǎn)D，單臂電橋外接電源Ε左邊端鈕 經(jīng)過(guò)節(jié)點(diǎn)C與第一步進(jìn)盤(pán)的金屬接觸環(huán)連接，單臂電橋外接電源Ε右邊端鈕經(jīng)過(guò)節(jié)點(diǎn)D與 外接被測(cè)量電阻"R x"的下面端鈕連接，外接被測(cè)量電阻"Rx"的上面端鈕連接測(cè)量盤(pán)V的金 屬接觸環(huán)。
[0005] 通過(guò)以上技術(shù)方案，電位差計(jì)的五個(gè)測(cè)量盤(pán)可以作為單臂電橋比較臂使用，這就 實(shí)現(xiàn)了一機(jī)兩用。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006] 圖1是本單臂電橋與電位差計(jì)兩用儀整機(jī)電路圖。在圖1中，第一步進(jìn)盤(pán)測(cè)量盤(pán) I上的22X 1000 Ω，表示測(cè)量盤(pán)I上有22只阻值是1000 Ω的電阻串聯(lián)，第二步進(jìn)盤(pán)測(cè)量盤(pán) Π與代換盤(pán)ΙΓ上的10X100 Ω，表示測(cè)量盤(pán)II與代換盤(pán)ΙΓ上都有10只阻值是100 Ω 的電阻串聯(lián)，同理，10X10 Ω表示10只阻值是10 Ω的電阻串聯(lián)，10X1 Ω表示10只阻值是 1Ω的電阻串聯(lián)，10X0. 1Ω表示10只阻值是0.1 Ω的電阻串聯(lián)；在圖中，粗黑線(xiàn)條表示金 屬接觸環(huán)，雙向箭頭表示電刷。
[0007] 圖2是本單臂電橋與電位差計(jì)兩用儀的電位差計(jì)部分。
[0008] 圖3是本單臂電橋與電位差計(jì)兩用儀的單臂電橋部分。圖中，X 1000倍率兩比例 臂交匯點(diǎn)是M，X 100倍率兩比例臂交匯點(diǎn)是N，X 10倍率兩比例臂交匯點(diǎn)是0, X 1倍率兩 比例臂交匯點(diǎn)是A，X0. 1倍率兩比例臂交匯點(diǎn)是F，ΧΚΓ2倍率兩比例臂交匯點(diǎn)是Η，ΧΚΓ3 倍率兩比例臂交匯點(diǎn)是P。
[0009] 在圖中，步進(jìn)盤(pán)上粗黑線(xiàn)條表示金屬接觸環(huán)，空心小圓圈表示金屬觸點(diǎn)，雙向箭頭 表不金屬電刷。

【具體實(shí)施方式】
[0010] 在圖1中，當(dāng)開(kāi)關(guān)1置"1"觸點(diǎn)時(shí)，雖然節(jié)點(diǎn)C與第一步進(jìn)盤(pán)的金屬接觸環(huán)連接， 由于開(kāi)關(guān)Ki的"2"觸點(diǎn)斷開(kāi)，單臂電橋電源"E"及單臂電橋被測(cè)臂電阻"R x"沒(méi)有連接，單 臂電橋與電位差計(jì)兩用儀就成為圖2那樣的電位差計(jì)電路。在圖2中，第二、第三、第四步進(jìn) 盤(pán)里測(cè)量盤(pán)增加的電阻等于代換盤(pán)減少的電阻，因此，各個(gè)步進(jìn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電位差計(jì)回路總 阻不變，當(dāng)測(cè)量盤(pán)I上22只1000 Ω兩端接上2. 2V標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)，通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)電阻RP使 檢流計(jì)G2指零，電位差計(jì)工作電流就準(zhǔn)確鎖定為0. 1mA，這時(shí)，把被測(cè)電壓安極性接在"Ux" 的兩個(gè)測(cè)量端鈕間，調(diào)節(jié)各個(gè)測(cè)量盤(pán)，使檢流計(jì)G2指零，各個(gè)測(cè)量盤(pán)的讀數(shù)就是被測(cè)電壓的 值。
[0011] 電位差計(jì)各個(gè)步進(jìn)盤(pán)總阻為23111. 0Ω，溫度變動(dòng)會(huì)引起電阻值變化，從而影響電 位差計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確度，本電位差計(jì)測(cè)量盤(pán)I上22000 Ω電阻無(wú)論隨溫度怎樣變，它上面輸入標(biāo) 準(zhǔn)電壓信號(hào)2. 2伏總是準(zhǔn)確的，電位差計(jì)22000 Ω電阻可以看成不受溫度影響，受溫度影 響的只有1111 Ω，占總阻約5%，因此，本電位差計(jì)測(cè)量的準(zhǔn)確度可以看成不受溫度影響； 電位差計(jì)步進(jìn)盤(pán)上各個(gè)電阻制造出來(lái)總有誤差，本電位差計(jì)22000Ω電阻可以看成沒(méi)有誤 差，任意一只電阻的誤差，對(duì)影響整機(jī)就很小，因此，本電位差計(jì)測(cè)量的準(zhǔn)確度可以做得很 商。
[0012] 在圖1中，當(dāng)開(kāi)關(guān)&置"2"觸點(diǎn)時(shí)，單臂電橋與電位差計(jì)兩用儀就成為圖3那樣的 單臂電橋電路；這時(shí)，作為電位差計(jì)使用所需的外接可調(diào)高穩(wěn)定電源B，外接標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)電壓 EN都沒(méi)有接入，單臂電橋比較臂五個(gè)步進(jìn)盤(pán)用&表示，單臂電橋通過(guò)比例轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)K 2轉(zhuǎn)換 不同倍率：
[0013] 在 Χ1000 倍率，RX/RL = RDM/RCM = 10ΚΩ/10Ω = 1000,所以 Rx = l〇〇〇RL ;
[0014] 在 X 100 倍率，RX/RL = RDN/RCN = 10K Ω /100 Ω = 100,所以 Rx = l〇〇RL ;
[0015] 在 X 10 倍率，RX/RL = RM/RC。= 10K Ω /IK Ω = 10,所以 Rx = l〇RL ;
[0016] 在 XI 倍率，RX/RL = RDA/RCA = (19. 802+162. 0164+818. 182) Ω/1ΚΩ = 1，所以 Rx =Rl ;
[0017] 在 X0. 1 倍率，RX/RL = RDF/R0F = (19. 802+162. 0164) ΩΛ1000+818· 182) Ω = 0· 1，所以 Rx = 0· 1? ;
[0018] 在 ΧΚΓ2 倍率，RX/RL = RDH/RCH= 19. 802Ω/1980. 195Ω = 〇· 01，所以 Rx = 〇· 〇1Rl ;
[0019] 在 ΧΚΓ3 倍率，RX/RL = RDP/RCP = 10Ω/10ΚΩ = 〇· 001，所以 Rx = 〇· 〇〇1Rl ;
[0020] 因此本儀器既能測(cè)量電壓又能測(cè)量電阻，具有單臂電橋、電位差計(jì)兩種功能。
【權(quán)利要求】
1. 一種單臂電橋與電位差計(jì)兩用儀，電位差計(jì)的工作電源采用外接YJ49型可調(diào)高穩(wěn) 定電源B，可調(diào)高穩(wěn)定電源B輸出電壓調(diào)節(jié)在2. 3?2. 4V之間；單臂電橋與電位差計(jì)兩用儀 有五個(gè)步進(jìn)盤(pán)，第一步進(jìn)盤(pán)是有0、1、2、……22共23個(gè)檔位的測(cè)量盤(pán)I，測(cè)量盤(pán)I上每?jī)蓚€(gè) 相鄰觸點(diǎn)間焊接1000Ω電阻一只，第二步進(jìn)盤(pán)由有0、1、2、……10共11個(gè)檔位的測(cè)量盤(pán) II與有0、1、2、……10共11個(gè)檔位的代換盤(pán)ΙΓ組成，測(cè)量盤(pán)II與代換盤(pán)ΙΓ上每?jī)?個(gè)相鄰觸點(diǎn)間焊接阻值是100 Ω的電阻一只，第三步進(jìn)盤(pán)由有0、1、2、……10共11個(gè)檔位 的測(cè)量盤(pán)III與有〇、1、2、……10共11個(gè)檔位的代換盤(pán)ΙΙΓ組成，測(cè)量盤(pán)III與代換盤(pán) ΙΙΓ每?jī)蓚€(gè)相鄰觸點(diǎn)間焊接阻值是10Ω的電阻一只，第四步進(jìn)盤(pán)由有〇、1、2、……10共 11個(gè)檔位的測(cè)量盤(pán)IV與有0、1、2、……10共11個(gè)檔位的代換盤(pán)IV'組成，測(cè)量盤(pán)IV與 代換盤(pán)IV〃每?jī)蓚€(gè)相鄰觸點(diǎn)間焊接阻值是1 Ω的電阻一只，第五步進(jìn)盤(pán)由有〇、1、2、……10 共11個(gè)檔位的測(cè)量盤(pán)V組成，測(cè)量盤(pán)V每?jī)蓚€(gè)相鄰觸點(diǎn)間焊接阻值是0. 1Ω的電阻一只，可 調(diào)高穩(wěn)定電源B正極經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)范圍在0?1000 Ω之間的可調(diào)電阻Rp后連接代換盤(pán)ΙΓ的 第"10"觸點(diǎn)，代換盤(pán)ΙΓ金屬接觸環(huán)連接代換盤(pán)ΙΙΓ的第"10"觸點(diǎn)，代換盤(pán)ΙΙΓ金屬 接觸環(huán)連接代換盤(pán)IV'的第"10"觸點(diǎn)，代換盤(pán)IV'的金屬接觸環(huán)連接測(cè)量盤(pán)V的第"10" 觸點(diǎn)，測(cè)量盤(pán)V的第"0"觸點(diǎn)連接測(cè)量盤(pán)IV的金屬接觸環(huán)，測(cè)量盤(pán)IV的第"0"觸點(diǎn)連接測(cè) 量盤(pán)III的金屬接觸環(huán)，測(cè)量盤(pán)III的第"0"觸點(diǎn)連接測(cè)量盤(pán)II的金屬接觸環(huán)，測(cè)量盤(pán)II 的第"0"觸點(diǎn)連接測(cè)量盤(pán)I的第"0"觸點(diǎn)，測(cè)量盤(pán)I的第"22"觸點(diǎn)連接可調(diào)高穩(wěn)定電源B 負(fù)極，用于連接被測(cè)量電壓"ux"的兩個(gè)測(cè)量端鈕，負(fù)極端鈕與測(cè)量盤(pán)I的金屬接觸環(huán)連接， 正極端鈕經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)Ki的觸點(diǎn)" 1"及開(kāi)關(guān)Ki的常閉觸點(diǎn)與檢流計(jì)Gi連接后再連接測(cè)量盤(pán)V 的金屬接觸環(huán)；其特征在于開(kāi)關(guān)Ki置觸點(diǎn)"2"時(shí)連接了電橋比例轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)K2的常閉觸點(diǎn)， 電橋比例轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)1( 2的Χ1000倍率觸點(diǎn)，經(jīng)過(guò)10Ω的電阻連接節(jié)點(diǎn)C，經(jīng)過(guò)10ΚΩ的電阻 連接節(jié)點(diǎn)D，電橋比例轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)Κ2的X 100倍率觸點(diǎn)，經(jīng)過(guò)100 Ω的電阻連接節(jié)點(diǎn)C，經(jīng)過(guò) 10ΚΩ的電阻連接節(jié)點(diǎn)D，電橋比例轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)1(2的Χ10倍率觸點(diǎn)，經(jīng)過(guò)1ΚΩ的電阻連接節(jié) 點(diǎn)C，經(jīng)過(guò)10ΚΩ的電阻連接節(jié)點(diǎn)D，電橋比例轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)Κ 2的X 10_3倍率觸點(diǎn)，經(jīng)過(guò)10ΚΩ 的電阻連接節(jié)點(diǎn)C，經(jīng)過(guò)10 Ω的電阻連接節(jié)點(diǎn)D，電橋比例轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)Κ2的X 1倍率觸點(diǎn)，經(jīng) 過(guò)1ΚΩ的電阻連接節(jié)點(diǎn)C，經(jīng)過(guò)818. 182 Ω的電阻連接電橋比例轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)Κ2的Χ0. 1倍 率觸點(diǎn)，再經(jīng)過(guò)162. 0164Ω的電阻連接電橋比例轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)Κ2的X 10_2倍率觸點(diǎn)，再經(jīng)過(guò) 19. 802 Ω的電阻連接節(jié)點(diǎn)D，電橋外接電源Ε左邊端鈕經(jīng)過(guò)節(jié)點(diǎn)C與第一步進(jìn)盤(pán)的金屬接 觸環(huán)連接，電橋外接電源Ε右邊端鈕經(jīng)過(guò)節(jié)點(diǎn)D與外接被測(cè)量電阻"R x"的下面端鈕連接， 外接被測(cè)量電阻"Rx"的上面端鈕連接測(cè)量盤(pán)V的金屬接觸環(huán)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單臂電橋與電位差計(jì)兩用儀，其特征在于作為電位差計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 電壓信號(hào)是連接在第一步進(jìn)盤(pán)電阻的首尾兩端。
【文檔編號(hào)】G01R17/20GK104215811SQ201410490888
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】駱君 申請(qǐng)人:富陽(yáng)精密儀器廠