電位差計(jì)的原理和使用

實(shí)驗(yàn)八 電位差計(jì)的原理和使用【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?。?xùn)練簡(jiǎn)單測(cè)量電路的設(shè)計(jì)和測(cè)量條件的選擇?！緦?shí)驗(yàn)儀器】UJ31SS1791AC15/5型直流分壓箱、滑線變阻器、直流電阻箱、待【實(shí)驗(yàn)原理】圖5.8.1電位差計(jì)的工作原理如圖En與測(cè)量電路中的精密電阻Rn的兩端電勢(shì)差U圖5.8.1電位差計(jì)的工作原理壓x與準(zhǔn)確可變的電勢(shì)差Ux

Ex粗RR x RP1 P2

K2EnG 短路細(xì)RR nE KP3 1K2n取一預(yù)定值，其大小由標(biāo)準(zhǔn)電池ESK1RPGEn=工作電流已調(diào)好為I=EnRRx流過一個(gè)已知的標(biāo)準(zhǔn)Rx（Rx測(cè)量：K2不變（RPK1合上，調(diào)節(jié)Rx，使檢流計(jì)G指零，即有Ex=Ux=。由此可得Ex

EnRR n

.由于箱式電位差計(jì)面板上的測(cè)量盤是根據(jù)Rx

電阻值標(biāo)出其關(guān)于應(yīng)的電壓刻度值，因此只要讀出Rx電阻盤刻度的電壓讀數(shù)，即為被測(cè)電動(dòng)勢(shì)Ex的測(cè)量值。所以，電位差計(jì)使用時(shí),一定要先“校準(zhǔn)”，后“測(cè)量”，兩者不能倒置?！緦?shí)驗(yàn)裝置】1。UJ31型電位差計(jì)標(biāo)準(zhǔn)檢流計(jì)5.7-6.4V未知1未知2標(biāo)準(zhǔn)檢流計(jì)5.7-6.4V未知1未知2RnK1RP1RP2RP31.01101粗中細(xì)K未知12未知2IIIIII斷標(biāo)準(zhǔn)斷粗細(xì)短路10.10.0011V（K1

置 1檔)或10V（K1置10檔。使用V~外接工作電源,標(biāo)準(zhǔn)電池和圖圖5.8.2UJ3型電位差計(jì)面板圖靈敏電流計(jì)均外接其面板圖如圖5.82所示調(diào)節(jié)工作電(即校準(zhǔn)時(shí)訣別調(diào)節(jié)R (粗p1調(diào)、R （中調(diào)）和R (細(xì)調(diào)）三個(gè)電阻轉(zhuǎn)盤，以保證迅速準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)工作電流。R是p2 p3 n為了適應(yīng)溫度不同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)電池電動(dòng)勢(shì)的變化而設(shè)置的,當(dāng)溫度不同引起標(biāo)準(zhǔn)電池電動(dòng)勢(shì)變化時(shí)，經(jīng)過調(diào)節(jié)Rn

，使工作電流保持不變。Rx

被分成Ⅰ（1)、Ⅱ0.1）0.001）三個(gè)電阻轉(zhuǎn)盤，并且在轉(zhuǎn)盤上標(biāo)出關(guān)于應(yīng)Rx

的電壓值，電位差計(jì)處于填補(bǔ)狀態(tài)時(shí)可以從這三個(gè)K為標(biāo)準(zhǔn)電池和未知電動(dòng)勢(shì)的轉(zhuǎn)換開關(guān).標(biāo)準(zhǔn)2電池、靈敏電流計(jì)、工作電源和未知電動(dòng)勢(shì)ExUJ31型電位差計(jì)的使用方法：

由相應(yīng)的接線柱外接。將K置到“斷”,K置于“1”檔或“10”檔（視被測(cè)量值而定，訣別接2 1上標(biāo)準(zhǔn)電池、靈敏電流計(jì)、工作電源。被測(cè)電動(dòng)勢(shì)（1（或“未知2。(2）根據(jù)溫度修正公式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)電池的電動(dòng)勢(shì)En

(t)的值，調(diào)節(jié)Rn

的示值與其相等。K2Rp1Rp2Rp3，使靈敏電流計(jì)指針指零，再按“細(xì)按鈕用R 和R 精確調(diào)節(jié)至靈敏電流計(jì)指針指零此操作進(jìn)程稱“校準(zhǔn)。p2 p3(3）將K置“未知1（或“未知2使靈敏電流計(jì)指零，再按下“細(xì)”按鈕，精確調(diào)節(jié)讀數(shù)轉(zhuǎn)盤Ⅲ使靈敏電流計(jì)指零。讀數(shù)轉(zhuǎn)盤K（或電壓）1E。此操作進(jìn)程稱作“測(cè)量”.x本實(shí)驗(yàn)室使用的UJ31電位差計(jì)的準(zhǔn)確度等級(jí)為0.05級(jí)，在周圍溫度與20℃相差不在的條件下,其基本誤差限UxUX

為(0.05%Ux

) （5。。1)式中的U10”時(shí)U為10V，當(dāng)倍1”時(shí)U為V２．標(biāo)準(zhǔn)電池標(biāo)準(zhǔn)電池的使用參閱§3。6.３。FJ31型直流分壓箱n,將分壓箱的“輸（或電壓）相接（）n.V n電位差讀數(shù)值.x４.靈敏電流計(jì)靈敏電流計(jì)的使用參閱§3.5?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】１．用電位差計(jì)校準(zhǔn)量程為（（要求控制電路的電壓調(diào)節(jié)范圍在0~3V（0～75mV)間連續(xù)可調(diào).選取適當(dāng)?shù)姆謮罕取?3）作U U 校準(zhǔn)曲線，關(guān)于待校電壓表的精度作出評(píng)判。x x驗(yàn)裝置是否合理的初步結(jié)論。ER2VER2VG分壓箱標(biāo)準(zhǔn) 檢流計(jì)5.7-6.4V 未知1UJ31型電位差計(jì) 未知2ER1R2mVG標(biāo)準(zhǔn) 檢流計(jì)5.7-6.4V 未知1UJ31型電位差計(jì)未知2圖5.8.3圖5.8.3用電位差計(jì)校正毫伏表圖5.8.4用電位差計(jì)校正伏特表２．用電位差計(jì)校準(zhǔn)量程為15mA(或30mA）的毫安表（參考電路如圖5。8。5)（）設(shè)計(jì)較準(zhǔn)毫安表的控制電路．要求控制電路的電流調(diào)節(jié)范圍在0.00~15.00mA(0~30mA）內(nèi)連續(xù)可調(diào)。（２）選取適當(dāng)?shù)娜与娮韬妥冏杵髯柚怠＃ǎ常┳鱅xIx校正曲線，關(guān)于待校電流表的精度作出評(píng)判。（４）估算電表校驗(yàn)裝置的誤差,并且判斷它是否小于電表基本誤差限的1/3，進(jìn)而得出校驗(yàn)裝置是否合理的初步結(jié)論.３．用電位差計(jì)測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)（參考電路如圖5.8。6）（１）根據(jù)電位差計(jì)的量程和被測(cè)干電池，選取適當(dāng)?shù)姆謮浩鞯姆謮罕?。（２）測(cè)量次數(shù)不少于6次，并且進(jìn)行誤差分析,寫出干電池的測(cè)量結(jié)果ExE。mAERmAERHRRsG標(biāo)準(zhǔn) 檢流計(jì)5.7-6.4V 未知1UJ31型電位差計(jì)未知2ExK分壓箱G 標(biāo)準(zhǔn)檢流計(jì)5.7-6.4V 未知1UJ31型電位差計(jì)未知2圖5.8.5圖5.8.5用電位差計(jì)校正毫安表圖5.8.6用電位差計(jì)測(cè)量干電池４．用電位差計(jì)測(cè)電阻值（參考電路如圖5。8.7）（１），設(shè)計(jì)測(cè)定電阻的控制電路，由于實(shí)驗(yàn)室提供的UJ31測(cè)量的控制電路。REKRsRxREKRsRxG標(biāo)準(zhǔn) 檢流計(jì)5.7-6.4V 未知1UJ31型電位差計(jì)未知2（３）測(cè)量次數(shù)不少于６次,計(jì)算不確定度．給出測(cè)量結(jié)果Rx

。R上述實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可任選兩項(xiàng)完成。圖5.8.7圖5.8.7用電位差計(jì)測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)前熟悉UJ31型直流電位差計(jì)各意各電源及未知電壓的極性。（×001檔以后逐步提高靈敏度檔次。3。為防止工作電流的波動(dòng),每次測(cè)電壓前都應(yīng)校準(zhǔn)．并且且測(cè)量時(shí)，必需保持標(biāo)準(zhǔn)的工作電流不變，即當(dāng)K2置“未知1”或“未知2”測(cè)量待測(cè)電壓時(shí)，不能調(diào)節(jié)RP之“粗"、“中"、“細(xì)”三個(gè)旋鈕.(為什么？）使用UJ31【思考題】量”??３．電位差計(jì)的面板上的粗、中、細(xì)三個(gè)旋鈕的作用是什么？４．在接線、拆線或調(diào)節(jié)未知電壓Ux之前，必需先把或K2)置“斷”么?５．箱式電位差計(jì)左下角之“粗”、“細(xì)"兩個(gè)按鈕的作用是什么?如何使用?是否正確?７.校準(zhǔn)（或測(cè)量）可能有哪幾種原因？【附錄】本誤差限的估算時(shí)只要求考慮電位差計(jì)的基本誤差限及標(biāo)準(zhǔn)電阻Rs

的誤差,可用下式確定： Ux 2R2UxRssI顯然,電表校驗(yàn)裝置的誤差還應(yīng)囊括標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)En

(t)欠準(zhǔn)、工作電流波動(dòng)、線間絕緣不良等其它因素的影響,但考慮這些因素關(guān)于教學(xué)實(shí)驗(yàn)就過于復(fù)雜了.式中