电位差计的原理和使用结论与分析
1.补偿原理:
电位差计的测量原理实质:用它自己的输出电压和待测电压比较大小,故称为“电位差计”。如下图所示,设Ex是待测电动势或未知电压,E0是电压可调的电源,电表G是高灵敏度的检流计,Ex和E0通过检流计并联在一起。接通电路后调节E0的大小,当Ex=E0时,检流计将不偏转,即电路中没有电流,两个电源的电动势大小相等,称为“补偿”,若已知补偿状态下E0的大小,就可以确定Ex。这种测定电源电动势的方法叫做补偿法。电位差计就是应用补偿法原理设计的精密仪器。
2.UJ33a型直流携带式电位差计的工作原理:
如下图所示,UJ33a型直流携带式电位差计的内部电路主要由三个电路组成。
(1)工作电路:工作电路是由内置电压E、工作电流调节电阻Rp、内置标准电阻RN、补偿电阻Rk组成的串联回路,它实际上就是一个限流回路,作用是提供工作电流Ip。
(2)电流校准回路:由内置标准电池EN、标准电阻RN和检流计G组成,作用是校准工作电流,使其保持一个固定的值。当K2开关接通“标准”端时,调节Rp使检流计回零,此时满足RNIp=EN,亦即工作电流为
(3)测量回路:由补偿电阻Rk、待测电动势或电压Ex和检流计G组成,它实际上是分压电路,作用是输出一个电压去补偿未知电压或电动势。
当Ex接入未知端时,将K2接通“未知”端,调节补偿电阻Rk的滑动端C,使检流计指零,此时满足Ex=RkIp,由于工作电流IP是一定的,可将补偿电阻Rk的不同取值标定成相应的输出电压值。UJ33a型直流电位差计就是按Ip=10mA标定的,所以我们可以从电位差计读取到它输出的电压。在测量档位达到补偿状态时,这个电压值就是Ex。
延伸阅读
为什么电位差计具有较高的测量精度
正好我刚做了这个实验,唉,一个数据也没测出来,老师让做后面的思考题。
答:因为电位差计测量电压采用的是比较法,校准电流是为了能达到我们的精度要求,如果不进行校准工作电流,就会产生系统误差,从而导致测量结果存在可以避免的误差,影响数据的精确度。希望可以帮到你啊
uj-59直流电位差计使用方法
1. 连接电路 2. 校准工作电流 先将电位差计上功能开关 K调至”标准”,调节面板中间的归零旋钮,使检流指”0″,此时工作电流即调好了 3. 测出室温下的初始电动势 先将K拨至”未知”,然后,调节右下方的读数盘,使检流计指”0″,同时读出温度计和电位差计上读数盘的数值.应注意的是面板上”倍率”开关,若电势差太小,请选用×0.2 4. 加热测量 注意事项 电源, 热电偶的极性均不得接反. 电热杯禁止空烧.温度计不能与电热杯底部接触. 电热杯水量不要超过杯子的三分之二,以免沸水溢出烫伤. 每次测量时,一定要等温度稳定后再读数. 温度稳定的主要标志是:按钮按下时检流计指针基本不动.
电位差计由几个回路组成,它们各起什么作用
电位差计大致由以下回路(部分)构成:
标准电压生成回路:产生标准电压;
测量回路:进行测量;
标准标定回路:实际上是通过切换将被测电压换成标准电池,以检查和调整标准电压的准确性。功能上是一个部分,回路则算不上独立回路。
低压电位差计的使用
低压电位差计使用方法
1、测量未知电压Ux:
打开后盖,按极性装入1.5V1号干电5节或6节及9V6F22叠层电池2节或4节,倍率开关从“断”旋到所需倍率,此时上述电源接通,2分钟后5分钟调节“调零”旋钮,使检流计指针指示值为零。被测电压(势)按极性接入“未知”端钮,“测量-输出”开关放于“测量”位置,扳键开关扳向“标准”,调节“粗”“微”旋钮、直到检流计指零。
扳键扳向“未知”调节Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ测量盘,使检流计指零,被测电压(势)为测量盘读数与倍率乘积。
测量过程中,随着电池消耗,工作电流变化,所以连续使用时经常核对“标准”,使测量。
2、作讯号输出:
按上述步骤,在对好“标准”后,将“测量-输出”开关旋到“输出”位置(即检流计短路)。选择“倍率”及调节Ⅰ Ⅱ Ⅲ测量盘,扳键放在“未知”位置,此时“未知”端钮二断输出电压值即为倍率与测量示值的乘积。
使用完毕,“倍率”开关放“断”位置,免于二组附于电池无谓放电。若长期不使用,将干电池取出。
电位差计的原理和使用
电位差计的原理是根据被测电压和已知电压相互补偿 (即平衡)的原理制成的高精度测量电位差的仪器。与电压表相比的主要优点是测量时不需要待测电路供给电流,因而不影响待测电路,可准确测出电源电动势。一般有转柄式和滑线式两种。由于采用电位补偿的方法, 因此测量精度高。避免了由于电源内阻产生的误差, 在没有电流通过电源的情况下测量它的路端电压, 极大地提高了精确度和灵敏度。
电位差计的读数方法
1.调整检流计的机械零点:把开关S扳向“测量”,开关K应放在中间“断”的位置。调节检流计G上的小机械调零旋钮,使指针指零。
2.接入待测电动势:将待测电动势接到两个“未知”接线柱上(可在第一步之前进行)。将A和B两个读数盘示值预置在待测电动势值附近(A和B两个读数盘的示值和为电位差计内部补偿电势EP)。
3.工作电流标准化:把开关K扳向“标准”端。调节工作电流调节电位器RC(也叫多圈电位器,在面板右上角),使检流计指针指零。此时工作电流为标准化工作电流In 。
4.测未知电动势:把开关K扳向“未知”端。调节读数盘A和B,使检流计指针指零。此时A盘读数和B盘(红线下)读数之和为被测电动势的值。
5.工作电流检查:当待测电动势值测量后,还应把开关K扳向“标准”端,检查检流计指针是否为零。如果不为零,校准工作电流后,应重新测量。
注意:实验结束之后,必须将开关K置于“断”的位置!否则电位差计内部电池将会继续工作,造成不必要的浪费,甚至于腐蚀仪器。