专利名称：电位差计的制作方法
技术领域：
本发明涉及测量直流电压的仪器。
背景技术：
申请号200510062356. 9公布了有三只步进盘与一只双滑线盘的电位差计，它的 第二、第三步进盘各有测量盘、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，由于第二步进盘不置在第0触点时，第三 步进盘置不同示值时电路总阻是变化的，第二步进盘置在第O触点时，第三步进盘置不同 示值时电路总阻不变，为此第二步进盘除有测量盘、代换盘外，增加了辅助盘来区别第二步 进盘置第0触点及不置第0触点两种情况的电路连接，第三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。三只测量盘与一只测量盘滑线连 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外，三只测量盘与一只测 量盘滑线上的电阻之间不存在开关切换，也就不产生变差；也解决了开关的热电势与接触 可变热电势影响。 由于第二、第三步进盘都有辅助盘，增加了第二、第三步进盘开关的层数，从而增 大了仪器的体积，也使开关及仪器结构变得复杂，特别是仪器检定过程中如果发现第二、第 三步进盘测量数据超差，要修正第二、第三步进盘开关的内层电阻是非常麻烦的。
发明内容
本发明的目的是，是设计一种有三只步进盘与一只双滑线盘的电位差计，它测量 开关步进切换的接触电阻及变差，开关热电势不影响测量结果；并且三只步进盘与一只滑 线盘都不用辅助盘。 本发明采用的技术方案是电流从电位差计4.5V工作电源的正极经过三只步进 盘与一只双滑线盘上的电阻网络到926Q调定电阻RN和调节范围在0 2Q的可调电阻 RP3，再到960 Q电阻R。，经过0 35 Q的可调电阻RP2及22只30 Q电阻组成的可调电阻RP1 回到工作电源的负极组成电位差计工作回路；从标准电池EN正极经过两个常闭触点间接 有检流计G双刀双掷开关K，到调定电阻RN及可锁定的可调电阻RP3，再到标准电池负极组 成电位差计标准回路；用于连接测量端的"Ux"两个端钮，正极端钮经过三只测量盘与一只 测量盘滑线的电阻网络后，再经过两个常闭触点之间接有检流计G的双刀双掷开关K到负 极端钮组成电位差计补偿回路；其特征在于第一步进盘由各有20只1000/11 Q电阻组成的 第I测量盘与第I'代换盘组成，第二步进盘由各有10只11Q电阻组成的第II测量盘与 第II'代换盘组成，在第二步进盘上测量盘的电刷与代换盘的电刷经过22Q电阻&连接， 第三步进盘由各有10只11Q电阻组成的第III测量盘与第III'代换盘组成，在第三步进 盘上测量盘的电刷与代换盘的电刷经过导线连接，第四盘为双滑线盘，两根滑线电阻阻值 范围都是0 10 Q ，即始端为0 Q ，末端为10 Q ，其中一根为第IV测量盘滑线，另一根为第 IV'代换盘滑线，双滑线盘的刻度盘标有0、1、2、……IO十一个示值点的IO个大格，每大
3格有不标数字均匀分布的10小格，每大格对应阻值为1 Q ，双滑线盘刻度盘的"0"示值，也 就是第IV'代换盘滑线及第IV测量盘滑线第O触点，即双滑线盘的电刷接触滑线电阻上的 始端，双滑线盘刻度盘的"10"示值，也就是第IV'代换盘滑线及第IV测量盘滑线第10触 点，即双滑线盘的电刷接触滑线电阻上的末端，两根滑线电阻上的电刷是同一片金属刷片；
第r代换盘电刷连接电位差计工作电源正极，第r代换盘第2o触点连接第n'代换盘 第io触点，第n'代换盘第o触点连接第nr代换盘第io触点，第ni测量盘第o触点
连接第II测量盘第10触点，第II测量盘第0触点经过一只1901/11 Q电阻&后与第I测 量盘第O触点连接，第I'代换盘第O触点经过一只213200/11 Q电阻Rs后与第IV'代换 盘滑线第0触点连接，第IV测量盘滑线第10触点连接第I测量盘第20触点，第I测量盘 电刷连接调定电阻RN高电位端；连接被测量"U/'的两个端钮，正极端钮连接第III测量盘 第10触点，负极端钮经过两个常闭触点之间接有检流计G的双刀双掷开关K后与第IV测 量盘滑线第O触点连接。 通过以上技术方案，三只步进盘与一只双滑线盘都不用辅助盘，这使电位差计的 开关结构简单，体积縮小，整台仪器外型尺寸也减小许多，降低了生产成本；仪器用于测量 部分的测量盘是用导线连接的，接触电阻及变差不在补偿回路内，影响的只是电位差计工 作回路总阻，由于总阻阻值很大，所以变差可以忽略，几个P V的热电势影响的是电源电 压，因此影响可以忽略，零电势可增大滑线盘与第I测量盘之间引线电阻来修正。
图1是本发明的原理电路。 在图1中，22 X 30 Q的可调电阻RP1，表示可调电阻RP1由22只30 Q的电阻组成， 同理，20X 1000/11 Q表示由20只1000/11 Q的电阻组成，10X 11 Q表示由10只11 Q的 电阻组成。
具体实施例方式
在图1中，当三只步进盘与一只双滑线盘都置"O"时，第一步进盘两把电刷间左 边电阻值等于2121 Q ，右边电阻值等于21210 Q ，因此，第一步进盘两把电刷间总电流的 10/11左边流动，1/11右边流动。当三只步进盘与一只双滑线盘置其它触点时，每只测量盘 增加的电阻等于代换盘减少的电阻，所以第一步进盘两把电刷间左、右两边电阻值不变。
直流电位差计标准工作电流为1. lmA，第一步进盘两把电刷间左边电流lmA，右边 电流O. lmA，左边电流流到与第n'代换盘电刷接触的触点后分成电流相等的两个支路， 一路经过第II'代换盘电刷、22Q电阻&、到与第II测量盘电刷接触的触点，这个支路电 阻值是22 Q ，另一路经过第三步进盘后到与第II测量盘电刷接触的触点，这个支路电阻值 是220Q，因此，22Q电阻1 2上的电流是10/11mA，第三步进盘上的电流是1/1 lmA。
当工作电流标准化后，第I测量盘置rv第II测量盘置!12，第III测量盘置!13，第 IV测量盘置n4，开关K掷向左边，这时位于测量的两个端钮间电压为
Ux = 1/11 Xlln3+l/llX 11X10+10/11 X 11 Xn2+lX 1901/11+1 X 1000/11 Xn「0. IX 1000/11 X (20-n》_0. 1 X 1 X (10_n4) (mv)
[每盘压降=电流X单只电阻阻值X流过电阻只数]
= n3+10+10n2+lX1901/ll+1000n/ll-2000/ll+100n乂ll-l+0. ln4(mv)
= 1000n乂ll+100n乂ll+10n2+n3+0. ln4+10+1901/l 1-2000/11-1 (mv)
= lOOr^+lOWO. ln4(mv) 内附标准是这样校准的在"U/两端的两个测量端钮按极性接上2V标准电压信 号，开关K掷向左边，测量盘示值与标准电压值相同，通过调节工作电流调节电阻RP1及RP2， 使检流计指零，再将开关K掷向右边，不饱和标准电池的电动势在生产厂出厂时是离散的， 在1. 0188 1. 0196V之间，取样用调定电阻RN的阻值是926Q，串联了0 2Q可调电阻 RP3，调节可调电阻RP3，使检流计再次指零，再将开关K掷向左边，调节可调电阻RP2，使检流 计指零，又将开关K掷向右边，调节可调电阻RP3，使检流计指零，当开关K掷向左边及掷向 右边不作调节检流计均指零时，说明电位差计的工作电流就标准化，即调定电阻上的压降 与不饱和标准电池EN的电动势已经相等，这时将可调电阻RP3锁定，这台电位差计今后就以 此为标准。 电位差计工作电压为1. 5V，由于干电池每节稳定电动势在1. 4V 1.65V之间， 为实现电源电压在4. 2V 4. 95V均能把电位差计工作电流调整到标准状态，取电阻Ro = 960 Q ，由22只30 Q的电阻组成可调电阻RP1，可调电阻RP2调节范围在0 35 Q之间。
权利要求
一种电位差计，电流从电位差计4.5V工作电源的正极经过三只步进盘与一只滑线盘上的电阻网络到926Ω调定电阻RN和调节范围在0～2Ω的可调电阻RP3，再到960Ω电阻R0，经过0～35Ω的可调电阻RP2及22只30Ω电阻组成的可调电阻RP1回到工作电源的负极组成电位差计工作回路；从标准电池EN正极经过两个常闭触点间接有检流计G双刀双掷开关K，到调定电阻RN及可锁定的可调电阻RP3，再到标准电池负极组成电位差计标准回路；电位差计用于连接被测量“UX”的两个端钮，正极端钮经过三只测量盘与一只测量盘滑线的电阻网络后，再经过两个常闭触点之间接有检流计G的双刀双掷开关K到负极端钮组成电位差计补偿回路；其特征在于第一步进盘由各有20只1000/11Ω电阻组成的第I测量盘与第I′代换盘组成，第二步进盘由各有10只11Ω电阻组成的第II测量盘与第II′代换盘组成，在第二步进盘上测量盘的电刷与代换盘的电刷经过22Ω电阻R2连接，第三步进盘由各有10只11Ω电阻组成的第III测量盘与第III′代换盘组成，在第三步进盘上测量盘的电刷与代换盘的电刷经过导线连接，第四盘为双滑线盘，两根滑线电阻阻值范围都是0～10Ω，即始端为0Ω，末端为10Ω，其中一根为第IV测量盘滑线，另一根为第IV′代换盘滑线，双滑线盘的刻度盘标有0、1、2、……10十一个示值点的10个大格，每大格有不标数字均匀分布的10小格，每大格对应阻值为1Ω，双滑线盘刻度盘的“0”示值，也就是第IV′代换盘滑线及第IV测量盘滑线第0触点，即双滑线盘的电刷接触滑线电阻上的始端，双滑线盘刻度盘的“10”示值，也就是第IV′代换盘滑线及第IV测量盘滑线第10触点，即双滑线盘的电刷接触滑线电阻上的末端，两根滑线电阻上的电刷是同一片金属刷片；第I′代换盘电刷连接电位差计工作电源正极，第I′代换盘第20触点连接第II′代换盘第10触点，第II′代换盘第0触点连接第III′代换盘第10触点，第III测量盘第0触点连接第II测量盘第10触点，第II测量盘第0触点经过一只1901/11Ω电阻R1后与第I测量盘第0触点连接，第I′代换盘第0触点经过一只213200/11Ω电阻R3后与第IV′代换盘滑线第0触点连接，第IV测量盘滑线第10触点连接第I测量盘第20触点，第I测量盘电刷连接调定电阻RN高电位端；电位差计用于连接被测量“UX”的两个端钮，正极端钮连接第III测量盘第10触点，负极端钮经过两个常闭触点之间接有检流计G的双刀双掷开关K后与第IV测量盘滑线第0触点连接。
全文摘要
一种用于直流电压测量的电位差计，它有三只步进盘与一只双滑线盘，每只盘都由阻值相同的电阻组成测量盘与代换盘，三只测量盘与一只测量盘滑线间用导线直接连接，不通过开关切换，使电位差计测量时不存在变差及热电势影响。
文档编号G01R17/20GK101788588SQ20091025908
公开日2010年7月28日 申请日期2008年8月28日 优先权日2008年8月28日
发明者骆晓英 申请人:骆晓英