一种采用恒流源的直流电位差计实验装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种采用恒流源的直流电位差计实验装置。它采用一精密数字直流恒流源与一档位可调测量盘相连，待测电动势与测量盘并联，串联有高灵敏度检流计及检流计保护电阻，保护电阻设置短路开关。实验操作时，根据待测电动势的范围，通过换档旋钮选择合适的档位电阻，通过恒流源粗调旋钮改变恒流源电流大小，即改变测量盘两端的电压，使检流计指示为零，然后使保护电阻短路，通过恒流源细调旋钮，使检流计再次指示为零，读出此时恒流源显示的电流值及测量盘所对应档位的电阻值，就可以算出待测电动势的值。本实用新型原理清晰易懂，结构紧凑，不需要利用标准电动势进行定标，线路连接比较简单，操作容易，可以有效提高实验效果。
【专利说明】一种采用恒流源的直流电位差计实验装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种大学物理实验装置，具体是涉及一种采用恒流源的直流电位差计实验装置。
【背景技术】
[0002]电压表可以用来粗略地测量电源的电动势，但不能精确测定，因为电源同电压表构成回路，电源内部必定有电流通过，而电源都是有内阻的，所以电压表测得的电压必定小于电源电动势。近年来，使用方便的数字电压表已经比较普及，其内阻高，测量准确度也大大超过指针式电压表，但是迄今为止仍不及最精密的电位差计。电位差计是精确测量电动势和电位差的主要仪器之一，由于它应用了补偿原理和比较测量法，所以测量精度较高。其特点是:在不影响待测回路与工作回路中电流的情况下，将未知电压与电位差计上的已知电压进行比较，从而使测量结果取决于准确度较高的标准电池、电阻及灵敏度极高的检流计。由于上述优点，电位差计是精密测量中应用最广泛的仪器之一，常用于电工和热工测量，不但用来精确测量电动势、电压、电流和电阻等，还可以用来校准各种精密电表和直流电桥等仪表，在非电参量(如温度、压力、位移和速度等)的电测法中也占有重要地位。电位差计实验是大学物理实验中一个常见的实验项目，目前，大学物理实验中电位差计实验多采用滑线式十一线电位差计。这种实验装置主要存在以下不足:
[0003]其一，每次测量前都需要先连接电路，利用标准电动势进行定标，然后再重新连接电路进行测量，线路连接比较复杂，操作繁琐，学生做实验时普遍感觉比较难。
[0004]其二，滑线式电位差计电阻丝容易松动，影响实验精度。
[0005]其三，电阻丝上的触头容易接触不良，并且很容易损坏。
实用新型内容
[0006]为了克服现有技术的上述不足，本实用新型提出一种采用精密数字直流恒流源的直流电位差计实验装置，该装置原理清晰易懂，结构简单紧凑，操作简单方便。
[0007]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:采用一精密数字直流恒流源与一档位可调测量盘相连，根据待测电动势的大小，通过换档旋钮可以选择合适的档位电阻，通过恒流源调节旋钮可以改变恒流源电流大小，从而改变测量盘两端的电压。待测电动势与测量盘并联，并且串联有高灵敏度检流计，用来指示线路中的电流，串联有检流计保护电阻，用来保护检流计，避免电流过大损坏检流计，保护电阻设置短路开关，线路中电流很小时短路保护电阻，以提高实验测量精度。实验操作时，首先根据待测电动势的大小范围，通过换档旋钮选择合适的档位电阻，然后通过恒流源粗调旋钮改变恒流源电流大小，即改变测量盘两端的电压，使检流计指示为零，接下来合上保护电阻短路开关，通过恒流源细调旋钮，使检流计再次指示为零，读出此时恒流源显示的电流值及测量盘所对应档位的电阻值，就可以算出待测电动势的值。
[0008]本实用新型的有益效果是，该装置原理清晰易懂，结构紧凑，不需要利用标准电动势进行定标，线路连接比较简单，操作容易，可以有效提高实验效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0010]图1是本实用新型的结构示意图。
[0011]图1中1.档位一所对应的电阻R1，2.档位二所对应的电阻R2，3.档位三所对应的电阻R3,4.档位四所对应的电阻R4,5.档位五所对应的电阻R5,6.档位六所对应的电阻R6,
7.档位七所对应的电阻R7,8.档位八所对应的电阻R8,9.换档旋钮，10.高灵敏度检流计G，
11.待测电动势vx，12.检流计保护电阻Rs的短路开关K，13.检流计保护电阻Rs，14.精密数字直流恒流源，15.恒流源粗调旋钮，16.恒流源细调旋钮，17.恒流源开关按键，18.恒流源电流显示屏，19.档位可调测量盘。
【具体实施方式】
[0012]图1中，采用一精密数字直流恒流源14与一档位可调测量盘19相连，测量盘共分八档，分别对应不同的档位电阻，分别是档位一所对应的电阻R1I,档位二所对应的电阻R22，档位三所对应的电阻R33，档位四所对应的电阻R44，档位五所对应的电阻R55，档位六所对应的电阻R66，档位七所对应的电阻R77，档位八所对应的电阻R88，根据待测电动势VxIl的大小，通过换档旋钮9可以选择合适的档位电阻，通过恒流源粗调旋钮15可以快速粗略地改变恒流源电流大小，通过恒流源细调旋钮16可以进一步精确地调节恒流源电流大小，从而改变测量盘19两端的电压。待测电动势VxIl与测量盘19并联，并且串联有高灵敏度检流计G，用来指示线路中的电流，串联有检流计保护电阻Rs13，用来保护检流计，避免电流过大损坏检流计，保护电阻设置检流计保护电阻Rs的短路开关K12，线路中电流很小时短路保护电阻，以提高实验测量精度。
[0013]具体实验操作步骤为:
[0014](I)根据图1，连接线路，断开保护电阻民的短路开关K12。
[0015](2)根据待测电动势VxIl的大小范围，通过换档旋钮9选择可调测量盘19上合适的档位电阻，比如选择档位三所对应的电阻R33。
[0016](3)通过恒流源开关按键17开启精密数字直流恒流源14，通过恒流源粗调旋钮15快速粗略地改变恒流源电流大小，即改变测量盘两端的电压，使高灵敏度检流计GlO指示为零。
[0017](4)接下来合上保护电阻Rs的短路开关K12，通过恒流源细调旋钮16，使高灵敏度检流计GlO再次指示为零。
[0018](5)读出此时精密数字直流恒流源14显示的电流值Itl，就可以算出待测电动势的值 Vx=10.R3。
[0019]以上对本实用新型的结构进行了阐述，但是本实用新型所介绍的实施例并没有限制的意图，在不背离本实用新型主旨的范围内，本实用新型可有多种变化和修改。
【权利要求】
1.一种采用恒流源的直流电位差计实验装置，包括一恒流源与一档位可调测量盘相连，待测电动势与测量盘并联，串联有高灵敏度检流计及检流计保护电阻，其特征是:所采用的恒流源为一精密数字直流恒流源，通过恒流源粗调旋钮可以快速粗略地改变恒流源电流大小，通过恒流源细调旋钮可以进一步精确地调节恒流源电流大小，从而改变测量盘两端的电压。
2.根据权利要求1所述的采用恒流源的直流电位差计实验装置，其特征是:档位可调测量盘共分八档，分别对应不同的档位电阻。
3.根据权利要求1所述的采用恒流源的直流电位差计实验装置，其特征是:检流计保护电阻设置短路开关。
【文档编号】G01R19/00GK203616374SQ201320704002
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年11月11日 优先权日:2013年11月11日
【发明者】田凯, 张金平 申请人:黄河科技学院