專利名稱:一種采用分流支路的二量程直流電位差計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及測(cè)量直流電壓的儀器。
背景技術(shù):
當(dāng)前生產(chǎn)的電位差計(jì),當(dāng)測(cè)量盤有三個(gè)以上時(shí),兩個(gè)測(cè)量端鈕間存在開(kāi)關(guān)接觸電阻及變差,因此,即使工作電流小到0.1mA,開(kāi)關(guān)的電刷及觸點(diǎn)不僅采用銀銅復(fù)合材料,接觸面積也做得挺大,來(lái)減小測(cè)量開(kāi)關(guān)步進(jìn)切換時(shí)變差帶來(lái)影響,這就使儀器體積變大,另外還存在開(kāi)關(guān)的熱電勢(shì)與接觸可變熱電勢(shì)影響。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的問(wèn)題是,當(dāng)電位差計(jì)內(nèi)用于測(cè)量部分的有二個(gè)步進(jìn)開(kāi)關(guān)及一個(gè)滑線盤時(shí),測(cè)量開(kāi)關(guān)步進(jìn)切換的接觸電阻及變差,開(kāi)關(guān)熱電勢(shì)不影響測(cè)量結(jié)果,在量程轉(zhuǎn)換時(shí),量程轉(zhuǎn)換用電阻是一位數(shù)乘10的整數(shù)次冪的阻值。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的工作電流調(diào)節(jié)電阻RP1、RP2、降低進(jìn)電源電壓固定電阻R0標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)取樣用調(diào)定電阻及測(cè)量電路串聯(lián)在電位差計(jì)電路中;其特征在于測(cè)量部份用兩只步進(jìn)盤一只雙滑線盤,第一步進(jìn)盤由各有20×8Ω第I測(cè)量盤及第I’代換盤組成,第二步進(jìn)盤由各有10×0.88Ω的I測(cè)量盤及第II”代換盤組成,該進(jìn)盤兩把電刷相互連接,第三盤即雙滑線盤,兩根電阻絲阻值相同,同為0~9.68Ω,其示值刻度盤有11個(gè)大格,每大格對(duì)應(yīng)阻值為0.88Ω,并有110個(gè)小格;二根滑線中一根作第III測(cè)量盤滑線另一根作第III’代換盤滑線,該盤二根滑線電阻上的電刷是從同一片金屬上沖下來(lái)的;第I’代換盤第20點(diǎn)連接12.32Ω電阻R1后與第II’代換盤第10點(diǎn)連接,第II測(cè)量盤0點(diǎn)連接16.88Ω的一只電阻R2后與第I測(cè)量盤0點(diǎn)連接,該盤第20點(diǎn)連接第III測(cè)量盤未端,第III’代換滑線始端連接一只阻值為1810.32Ω電阻R3后與第I’代換盤0點(diǎn)連接;第I’代換盤電刷與20Ω電阻r1并聯(lián)在測(cè)量電路正極,電阻r1的另一端連接三刀雙擲開(kāi)關(guān)K1-1的×0.1量程觸點(diǎn),K1-1的×1量程觸點(diǎn)連接第I測(cè)量盤電刷,并與K1-2的×0.1量程觸點(diǎn)短接,K1-2的×0.1量程觸點(diǎn)通過(guò)162Ω電阻r2后與K1-2的×1量程觸點(diǎn)連接在測(cè)量電路的負(fù)極,三刀雙擲開(kāi)關(guān)的K1-1及K1-2兩層常閉觸點(diǎn)互相短接。
通過(guò)以上技術(shù)方案,二個(gè)步進(jìn)盤及一個(gè)滑線盤用于測(cè)量部分的測(cè)量盤是用導(dǎo)線連接的,接觸電阻及變差,不在測(cè)量回路內(nèi),影響的只是電位差計(jì)工作回路總阻,由于總阻阻值很大,所以變差可以忽略,幾個(gè)μV的熱電勢(shì)影響的是電源電壓,電源電壓是伏,熱電勢(shì)是多少μV,兩者相差10的6次方數(shù)量級(jí),因此影響可以忽略,退一步講,即使接觸電阻變差及熱電勢(shì)大到不可忽略程度,可通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)調(diào)整RP2的阻值得到修正,零電勢(shì)可增大滑線盤與第I測(cè)量盤之間引線電阻來(lái)修正,正因?yàn)槿绱耍档土藢?duì)開(kāi)關(guān)的要求,采用小型測(cè)量步進(jìn)開(kāi)關(guān)后,整臺(tái)儀器外型尺寸減小許多,使儀器的測(cè)量數(shù)據(jù)得到很好的重復(fù)性。由于量程轉(zhuǎn)換用電阻是一位數(shù)乘10的整數(shù)次冪,可用標(biāo)準(zhǔn)電阻對(duì)量程轉(zhuǎn)換用電阻阻值進(jìn)行修正,提高了電位差計(jì)量程比的準(zhǔn)確度。
附圖是本發(fā)明原理電路。
具體實(shí)施方式在圖中,由“Ux”正極經(jīng)過(guò)各個(gè)測(cè)量盤,再經(jīng)過(guò)切換開(kāi)關(guān)K2到“Ux”負(fù)極是測(cè)量回路,由電源正極經(jīng)過(guò)測(cè)量步進(jìn)開(kāi)關(guān)到調(diào)定電阻RN及溫度補(bǔ)償盤RP4,然后到電阻R0,可調(diào)電阻RP3、RP2及RP1后,回到電源負(fù)極是工作回路,從標(biāo)準(zhǔn)電池EN正極經(jīng)過(guò)切換開(kāi)關(guān)K2,到調(diào)定電阻RN及溫度補(bǔ)償盤RP4,再到標(biāo)準(zhǔn)電池負(fù)極是標(biāo)準(zhǔn)回路。當(dāng)五只盤都擲“0”時(shí),第一步進(jìn)盤兩把電刷間左邊電阻等于198Ω,右邊電阻等于1980Ω,第一步進(jìn)盤兩把電刷間總阻為180Ω,因此第一盤兩把電刷間總電流的10/11在左邊流動(dòng),1/11在右邊流動(dòng)。
在×0.1量程時(shí),并聯(lián)在第一步進(jìn)盤兩把電刷間的電阻r1的阻值是第一盤兩把電刷間阻值的1/9,所以流過(guò)測(cè)量盤的電流是×1是量程的1/10,因此量限降低到×1量程的1/10,并聯(lián)電阻r1后,使測(cè)量電路阻值減少,就在電路中串聯(lián)了電阻r2,使電位差計(jì)電路總阻不變。
1.25mA工作電流是這樣確定的,在“UX”兩端的兩個(gè)測(cè)量端鈕按極性接上接近滿量程的標(biāo)準(zhǔn)電壓,開(kāi)關(guān)K2擲向左邊,測(cè)量盤示值與標(biāo)準(zhǔn)電壓值相同,通過(guò)調(diào)節(jié)工作電流調(diào)節(jié)電阻RP1及RP2,使檢流計(jì)指零,再將開(kāi)關(guān)K2擲向右邊,取樣用調(diào)定電阻RN的阻值是815Ω,串聯(lián)了0~1Ω可調(diào)電阻RP3,調(diào)節(jié)RP3,使檢流計(jì)再次指零,再將開(kāi)關(guān)K2擲向左邊,調(diào)節(jié)RP2使檢流計(jì)指零,又將開(kāi)關(guān)K2擲向右邊調(diào)節(jié)RP3使檢流計(jì)指零,當(dāng)開(kāi)關(guān)指向左邊及右邊不作調(diào)節(jié)檢流計(jì)均指零時(shí),說(shuō)明電位差計(jì)工作電流已標(biāo)準(zhǔn)化,即調(diào)定電阻上的壓降與不飽和標(biāo)準(zhǔn)電池EN的電動(dòng)勢(shì)已經(jīng)相等,這時(shí)將RP3鎖定,該電位差計(jì)今后就以此為標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)工作電流標(biāo)準(zhǔn)化后,在×1量程時(shí)第I測(cè)量盤擲n1,第II測(cè)量盤擲n2,第III測(cè)量盤擲n3,第IV測(cè)量盤擲n4,開(kāi)關(guān)K2擲向左邊,這時(shí)位于測(cè)量的兩個(gè)端鈕間電壓為Ux=12.5/11×0.88n2+12.5/11×(16+0.88)+12.5/11×8n1-1.25/11×8×(20-n1)-1.25/11×0.88×(10-n3)(mv)=n2+200/11+1+100n1/11-200/11+10n1/11-1+0.1n3(mv)=10n1+n2+0.1n3(mv)以上第III盤的阻值按大格計(jì)算,n3表示為一位整數(shù)加小數(shù)點(diǎn)后面有一位數(shù)字指一大格中的一小格,×1量程時(shí)小格示值單位為10μV,在×0.1量程時(shí)為1μV。
為了測(cè)量時(shí)方便,第III盤有一大格負(fù)電勢(shì)。
電路工作電源為1.5V,為了使電源工作電壓在1.4V-1.65V范圍內(nèi)可工作,取固定電阻R0等于124Ω,可調(diào)電阻PR1=10Ω,PR2為0~Ω范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。
三刀雙擲開(kāi)關(guān)K1-3對(duì)電阻R4及電阻R5在不同量限進(jìn)行切換,目的是為了檢流計(jì)G在不同量程輸入阻抗進(jìn)行匹配。
權(quán)利要求
一種采用分流支路的二量程直流電位差計(jì),它有工作電流調(diào)節(jié)電阻RP1、RP2、降低進(jìn)電源電壓固定電阻R0標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)取樣用調(diào)定電阻及測(cè)量電路串聯(lián)在電位差計(jì)電路中;其特征在于測(cè)量部份用兩只步進(jìn)盤一只雙滑線盤,第一步進(jìn)盤由各有20×8Ω第I測(cè)量盤及第I’代換盤組成,第二步進(jìn)盤由各有10×0.88Ω的I測(cè)量盤及第II”代換盤組成,該進(jìn)盤兩把電刷相互連接,第三盤即雙滑線盤,兩根電阻絲阻值相同,同為0~9.68Ω,其示值刻度盤有11個(gè)大格,每大格對(duì)應(yīng)阻值為0.88Ω,并有110個(gè)小格;二根滑線中一根作第III測(cè)量盤滑線另一根作第III’代換盤滑線,該盤二根滑線電阻上的電刷是從同一片金屬上沖下來(lái)的;第I’代換盤第20點(diǎn)連接12.32Ω電阻R1后與第II’代換盤第10點(diǎn)連接,第II測(cè)量盤0點(diǎn)連接16.88Ω的一只電阻R2后與第I測(cè)量盤0點(diǎn)連接,該盤第20點(diǎn)連接第III測(cè)量盤未端,第III’代換滑線始端連接一只阻值為1810.32Ω電阻R3后與第I’代換盤0點(diǎn)連接;第I’代換盤電刷與20Ω電阻r1并聯(lián)在測(cè)量電路正極,電阻r1的另一端連接三刀雙擲開(kāi)關(guān)K1-1的×0.1量程觸點(diǎn),K1-1的×1量程觸點(diǎn)連接第I測(cè)量盤電刷,并與K1-2的×0.1量程觸點(diǎn)短接,K1-2的×0.1量程觸點(diǎn)通過(guò)162Ω電阻r2后與K1-2的×1量程觸點(diǎn)連接在測(cè)量電路的負(fù)極,三刀雙擲開(kāi)關(guān)的K1-1及K1-2兩層常閉觸點(diǎn)互相短接。
專利摘要
一種用于直流電壓測(cè)量一種采用分流支路的二量程直流電位差計(jì),它用20×8Ω作第I測(cè)量盤,用10×0.88Ω作第II測(cè)量盤,0~9.68Ω的滑線盤作第III測(cè)量盤,除了不影響測(cè)量結(jié)果的“標(biāo)準(zhǔn)——未知”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)外,電位差計(jì)兩個(gè)測(cè)量端鈕與三個(gè)測(cè)量盤之間是用導(dǎo)線直接連接的,測(cè)量步進(jìn)開(kāi)關(guān)的接觸電阻,變差及熱電勢(shì)排除在測(cè)量結(jié)果之外,如零電勢(shì)大也可以大負(fù)電勢(shì)來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償,電位差計(jì)采用20Ω與162Ω兩只電阻采用分流支路法進(jìn)行量程轉(zhuǎn)換。
文檔編號(hào)G01R17/00GK1991388SQ200510062358
公開(kāi)日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2005年12月30日
發(fā)明者駱乃光 申請(qǐng)人:駱乃光導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan