二量程电位差计的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及对直流电压进行测量的仪器。
【背景技术】
[0002]当前对于有三个测量盘的电位差计，在三个测量盘之间的连接上，中间盘普遍采用开关切换，这样就产生接触电阻的变差，给分辨率带来限制。为了克服该问题，一般采用大电刚以增大接触面积，并采用银一铜复合材料；专利号ZL200520101772.0公布了有三个测量盘的电位差计解决开关接触电阻的变差新方法，它的第一、第二步进盘各有测量盘、代换盘与辅助盘组成，测量盘与代换盘上的电阻阻值相同，测量盘每增加一个电阻，代换盘就减小相同电阻，由于第一步进盘不置在O时，第二步进盘置不同示值时电路总阻是变化的，第一步进盘置在O时，第二步进盘置不同示值时电路总阻不变，为此第一步进盘除有测量盘、代换盘外，增加了辅助盘来区别步进盘置O及不置O两种情况的电路连接，第二步进盘也增加了辅助盘，上面有10只电阻来分别接入或切出若干个电阻使电路总阻不变。两个测量盘连接后与滑线盘连接在两个测量端钮间，使步进盘开关上的电刷排除在测量回路之夕卜，三个测量盘上的电阻之间不存在开关切换，也就不产生变差；由于第一、第二步进盘都有代换盘，增加了第一、第二步进盘开关焊有电阻的层数，从而增大了仪器的体积，也使开关及仪器结构变得复杂。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是设计一种有三个测量盘的二量程电位差计，在三个测量盘的连接上中间盘不通过开关切换，第一、第二步进盘取消代换盘，且有两个量程变换。
[0004]本发明的技术方案这样采取:电流从电位差计1.5V工作电源的正极经过两个步进盘及一个双滑线盘上的电阻测量网络到463 Ω的调定电阻&及0?0.7Ω可锁定的可调电阻Rp2,再到70Ω电阻Rci，经过O?120Ω可调电阻Rpi回到工作电源的负极组成电位差计工作回路；标准电池En正极经过两个常闭触点之间接有检流计G的双刀双掷开关K2到调定电阻Rn及可锁定的可调电阻Rp2，再经过100ΚΩ限流电阻R到标准电池En负极组成电位差计标准回路；用于连接被测量的“Ux”两个端钮，正极端钮经过两个测量盘及一个双滑线盘的电阻网络后，再经过两个常闭触点之间接有检流计G的双刀双掷开关K2到负极端钮组成电位差计测量回路；第一步进盘有测量盘I，它有0、1、2……22共23个档位，除O、I触点间直接连接外，其余各档触点间连接10Ω电阻一只，另有辅助盘I’及辅助盘I”，辅助盘I’的电刷与辅助盘I”的电刷用导线连接，辅助盘I’及辅助盘I”的O触点孤立，其余所有触点用导线连接；第三盘为双滑线盘，两根滑线粗细材质相同，阻值都是0.5 Ω，其中一根为测量滑线III，另一根为辅助滑线III,，双滑线盘的刻度盘分10大格，每大格对应的阻值为0.05 Ω，每大格分10小格，两根滑线电阻上的电刷是同一片金属刷片；第二步进盘由测量盘II与辅助盘ΙΓ组成，测量盘II有0、1、2、……10共11个档位，上面有11个
11Ω的电阻，第I个电阻R1 —端焊接第2个电阻R2 —端，电阻R2另一端焊接第3个电阻R3 一端……依次焊接，第10个电阻Rltl另一端与第11个电阻R11的一端连接的为电路节点A，第11个电阻R11另一端与第I个电阻R1的另一端连接于测量滑线III的O点，测量滑线III的O点为电路节点B，电阻R1与电阻R2的连接点经过20 Ω电阻与第I触点连接，电阻R2与电阻R3的连接点经过12 Ω电阻与第2触点连接，电阻R3与电阻R4的连接点经过6 Ω电阻与第3触点连接，电阻R4与电阻R6的连接点经过2 Ω电阻与第4触点连接，电阻R5与电阻R6的连接点与第5触点连接，电阻R6与电阻R7的连接点与第6触点连接，电阻R7与电阻R8的连接点经过2 Ω电阻与第7触点连接，电阻R8与电阻R9的连接点经过6 Ω电阻与第8触点连接，电阻R9与电阻Rltl的连接点经过12 Ω电阻与第9触点连接，电阻Rltl与电阻R11的连接点经过20 Ω电阻与第10触点连接，电阻R1与电阻R11连接的节点B点经过30 Ω电阻与O触点连接，第二步进盘的辅助盘ΙΓ上是10Χ0.5Ω的电阻；辅助盘ΙΓ第10触点与115.5Ω量程转换电阻R13的一端并联连接于电位差计工作电源的正极，辅助盘ΙΓ的O触点连接辅助盘I”的O触点，辅助盘ΙΓ的电刷连接辅助盘I”除O触点外的其它触点，测量盘II的电刷经过190Ω电阻后连接辅助盘I’的电刷与辅助盘I”的电刷连接的连接点，辅助盘I’除O触点外的其他触点连接测量盘I第22触点，测量盘I第O、I触点与节点A连接，辅助盘I’的O触点经过220 Ω电阻后与节点B连接，测量滑线III第10点与1039.5 Ω量程转换电阻R14的一端连接在量程转换开关K1的X I量程触点，量程转换电阻R14的另一端与量程转换电阻R13的另一端连接量程转换开关K1的X0.1量程触点，量程转换开关K1的常闭触点连接调定电阻Rn高电位一端；用于连接被测量的“U/，两个测量端钮，正极与测量盘I电刷连接，负极经过双刀双掷开关K2后与辅助滑线ΙΙΓ连接。
[0005]通过以上技术方案，第一步进盘不用代换盘，两层辅助盘上都没有电阻，可以装在开关里层，测量盘I装在开关外层；第二步进盘不用代换盘，开关每个步进转动15°角，第二步进盘的辅助盘ΙΓ及测量盘II各11个触点分布在开关的同一层，电阻装在开关外层，电阻超差时卸下装上容易，这给调试与维修带来方便；这样使电位差计结构简单，体积缩小，也降低了生产成本；在电位差计内部测量回路与工作回路共有部份的线路上没有开关，所以不存在变差影响，当电位差计三个测量盘置“O”时，电位差计工作电流在B点汇合，零电势测量的是B点电位，在测量回路中，不存在工作电流流过引线电阻，所以本电位差计零电势很小；两根滑线电阻粗细材质相同，产生的热电势大小相等、方向相反，所以本电位差计热电势也很小，因此，在X0.1量程本电位差计测量时也能得到很好的重复性。
【附图说明】
[0006]附图是本发明原理电路。
【具体实施方式】
[0007]图中，测量盘II在节点A与节点B之间是十一只11Ω首尾相连的电阻环，当测量盘II置“5”或置“6”时，测量盘II的电刷到节点B之间是5只11 Ω电阻与6只11 Ω电阻并联，并联后阻值最大为30 Ω，测量盘II的其它触点到节点B之间的电阻值都连接到30 Ω为准，5、6触点与电阻环上对应点直接连接；当测量盘II置“4”或置“7”时，测量盘II的电刷到节点B之间是4只11Ω电阻与7只11Ω电阻并联，并联后阻值为28 Ω，所以4、7触点经过2Ω电阻与电阻环上对应点连接；当测量盘II置“3”或置“8”时，测量盘II的电刷到节点B之间是3只11Ω电阻与8只11Ω电阻并联，并联后阻值为24 Ω，所以3、8触点经过6Ω电阻与电阻环上对应点连接；当测量盘II置“2”或置“9”时，测量盘II的电刷到节点B之间是2只11Ω电阻与9只11Ω电阻并联，并联后阻值为18 Ω，所以2、9触点经过12Ω电阻与电阻环上对应点连接；当测量盘II置“I”或置“10”时，测量盘II的电刷到节点B之间是I只11Ω电阻与10只11Ω电阻并联，并联后阻值为10Ω，所以1、10触点经过20Ω电阻与电阻环上对应点连接；当测量盘II置“0”，测量盘II的电刷到节点B之间是30Ω电阻连接。
[0008]第一步进盘置“O”、第二步进盘置“η”(n=0，l，2，3……10)时，辅助盘Γ的电刷与节点B之间的电阻值是两个同是220 Ω的电阻并联，因此是110 Ω。
[0009]第一步进盘置“η”(n=0，l，2，3……22)、第二步进盘置“O”时，辅助盘Γ的电刷与节点B之间的电阻值是两个同是220 Ω的电阻并联，因此是110 Ω。
[0010]当第一、第二步进盘都不置“O”时，除第二步进盘置“10””外，辅助盘Γ的电刷与节点B之间的电阻值的计算需要进行三角形-星形变换。
[0011]第二步进盘置“I”时，辅助盘Γ的电刷与节点B之间电阻值的计算:设电阻(R2+R3+-+R9+R10)与电阻R11两边阻值等效于电阻r1;电阻R11与电阻R1两边阻值等效于电阻r/电阻(R2+R3+?"+R9+R1Q)与电阻R1两边阻值等效于电阻r/’，等效于电阻Γι、Γι’、Γι ”交点为Q1:
[0012]则6=(?+?+…+R9+R1(l) XR11 / (R1+R2+- +R10+Rn) =9X11X11 / 11 X 11 Ω =9 Ω
[0013]r/ =R1XR11 / (?+?+-+R10+Rn)=llXll / 11Χ11Ω=1Ω
[0014]ri” = (R2+R3+…+R9+R1(l) XR1 / (?+?+...+R1(l+Rn) =9 X 11 X 11 / 11 X 11 Ω =9 Ω
[0015]辅助盘Γ的电刷与节点B之间电阻值等于(210Ω+Γι) X (190Ω+20Ω+Γι”)/(2X219) Ω+r/ =219Ω / 2+1 Ω =109.5 Ω+1 Ω =110.5 Ω
[0016]第二步进盘置“2”时，辅助盘Γ的电刷与节点B之间电阻值的计算:设电阻(R3+R4+…+R9+