电压测量仪器的制造方法
【专利摘要】一种用于直流电压测量的电压测量仪器，六个步进盘都由测量盘和与测量盘结构相同的代换盘组成，它前面二个步进盘的测量盘和代换盘的相邻触点间焊接1Ω电阻一个，后面三个步进盘测量盘与代换盘上的触点与第三步进盘测量盘与代换盘上的对应触点连接，它使电压测量仪的开关接触电阻及变差、热电势对电压测量仪器影响都很小。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及对直流电压进行测量的仪器。 电压测量仪器
【背景技术】
[0002] 当前对于有五个步进盘的电压测量仪器，在五个步进盘之间的连接上，中间盘普 遍采用开关当前对于有多个步进盘的电压测量装置，在多个步进盘之间的连接上，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，一般采用大电刷以增大接触面积，并采用银一铜复合材料；申请号200510062236. 9、 200810121910. X等发明专利公开了有多个步进盘的电压测量装置解决开关接触电阻变差 的新方法，它的多个步进盘都由测量盘及代换盘组成，每个测量盘及代换盘上都有电阻，它 的多个步进盘上的测量盘与代换盘在电路中组成了桥式线路，它最大的毛病在于误差不独 立，一旦测量盘某点示值超差，就无法确定是哪只电阻超差引起的，这对鉴定与维修带来不 便。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是设计一种有六个步进盘的电压测量仪器，它不采用桥式线路，这 样误差可以独立，且后三个步进盘触点间没有电阻，这可以降低成本，减小仪器体积。
[0004] 本发明的技术方案这样采取：电压测量仪器从调节范围在2. 2?3V之间的外接 工作电源E正极端钮经过由20只5Ω电阻串联构成的可调电阻RP1、由21只0. 25Ω电阻 串联构成的可调电阻RP2、及调节范围在〇?〇. 26 Ω之间的可调电阻RP3、经过六个步进盘， 到101. 8 Ω调定电阻RN，再经过0?0. 2 Ω可锁定滑动触点的可调电阻RP4回到调节范围在 2. 2?3V之间的外接工作电源E负极端钮组成电压测量仪器工作回路；从不饱和标准电池 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K到101. 8 Ω调定电阻RN和调 节范围在0?0. 2 Ω之间可锁定滑动触点的可调电阻RP4，再经过200K Ω电阻&到不饱和 标准电池EN负极组成电压测量仪器标准回路；用于连接被测量"Ux"的两个端钮，正极端钮 经过六个测量盘后，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 组成电压测量仪器补偿回路；其特征在于第一步进盘由有〇、1、2、……10共11个档位的测 量盘I与有〇、1、2、……10共11个档位的代换盘Γ组成，测量盘I与代换盘Γ上每两 个相邻触点间焊接1Ω电阻一只，第二步进盘由有0、1、2、……10共11个档位的测量盘II 与有〇、1、2、……10共11个档位的代换盘ΙΓ组成，测量盘II与代换盘ΙΓ上每两个相 邻触点间焊接1 Ω电阻一只，第三步进盘由有0、1、2、……10共11个档位的测量盘III与 有〇、1、2、……10共11个档位的代换盘ΙΙΓ组成，测量盘III与代换盘ΙΙΓ上每两个 相邻触点间焊接0. 1111 Ω电阻一只，测量盘III的第"0"触点为电路节点A，代换盘ΙΙΓ 的第"10"触点为电路节点B，第四步进盘由有0、1、2、……10共11个档位的测量盘IV与 有〇、1、2、……10共11个档位的代换盘IV'组成，第五步进盘由有0、1、2、……10共11 个档位的测量盘V与有0、1、2、……10共11个档位的代换盘V'组成，第六步进盘由有0、 1、2、……10共11个档位的测量盘VI与有0、1、2、……10共11个档位的代换盘VI'组 成，第四步进盘中测量盘IV与代换盘IV上的各个触点,第五步进盘中测量盘V与代换盘 V'上的各个触点，第五步进盘中测量盘V与代换盘f上的各个触点，第六步进盘中测量 盘VI与代换盘vr上的各个触点，与第三步进盘中测量盘III与代换盘ΙΙΓ对应触点连 接，第三步进盘测量盘ΠΙ的金属接触环与代换盘ΙΙΓ的金属接触环间用998. 89 Ω的电 阻札连接，第四步进盘测量盘IV的金属接触环与代换盘IV'的金属接触环间用9999Ω的 电阻R2连接，第五步进盘测量盘V的金属接触环与代换盘V'的金属接触环间用100ΚΩ的 电阻R 3连接，第六步进盘测量盘VI的金属接触环与代换盘VI'的金属接触环间用1000ΚΩ 的电阻R4连接，每个步进盘测量盘上的电刷与代换盘上的电刷转动时同步，测量盘III的 第"0"触点即节点A连接测量盘II的第"0"触点，测量盘II的金属接触环连接测量盘I 的金属接触环，代换盘ΙΙΓ的第"10"触点即节点B连接代换盘ΙΓ的第"10"触点，代换 盘ΙΓ的金属接触环经过79.91Ω的电阻R 5连接代换盘Γ的金属接触环，测量盘I的第 "10"触点通过100Ω电阻R6连接代换盘Γ的第"0"触点，代换盘Γ的第"10"触点连接 101. 8 Ω调定电阻RN高电位端，测量盘I的第"0"触点连接可调电阻RP3低电位端，用于连 接被测量"U x"的两个测量端钮，正极端钮与测量盘I的第"0"触点连接，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后与测量盘III的第" 10"触点连接。
[0005] 通过以上技术方案，第一、第二、第三步进盘开关结构相同，电阻阻值相同，且第 四、第五、第六步进盘触点间都没有电阻，这给生产与维修带来方便，也使电压测量仪器结 构简单，体积缩小，从而降低了生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0006] 图1是本发明的一种原理电路。
[0007] 在图1中，20 X 5 Ω的可调电阻RP1，表示可调电阻RP1上有20只阻值是5 Ω的电阻 串联，同理，21X0. 25 Ω的可调电阻RP2，表示可调电阻RP2上有21只阻值是0.25 Ω的电阻 串联，第一步进盘、第二步进盘上的l〇X 1 Ω，表示测量盘与代换盘上都有10只阻值是1 Ω 的电阻串联，在图1中，步进盘上粗黑线条表不金属接触环，空心小圆圈表不金属触点，双 向箭头表示金属电刷。
【具体实施方式】
[0008] 在图1中，第一、第二、第三步进盘测量盘每步进增加的电阻等于代换盘每步进减 少的电阻，所以测量盘在转动过程中，电路总阻不变；节点A、节点B之间的三个步进盘中任 意一个步进盘转动时，电流流过测量盘增加的电阻等于电流流过代换盘减少的电阻，反之 也然，所以，后三个步进盘不管置何示值，该步进盘在节点A与节点B之间电阻值不变，这能 保证后三个步进盘不管置何示值，各步进盘电阻比值基本不变，也保证流经各步进盘的电 流基本不变。
[0009] 电压测量仪器标准工作电流设计成10mA，第一步进盘测量盘I的电刷与代换盘 Γ的电刷之间的经过100Ω电阻心的阻值是110Ω，第一步进盘测量盘I的电刷与代换盘 Γ的电刷之间经过节点A、节点B的阻值是990Ω，所以有9mA电流流过电阻1有1mA电 流流过过节点A到节点B。
[0010] 电压测量仪器1mA工作电流经过节点A后分成四路：一路经过测量盘III，一 路经过测量盘IV，一路经过测量盘V，一路经过测量盘VI，四路电流汇合于节点B ;节 点A、节点B之间各支路电阻比：第六步进盘：第五步进盘：第四步进：第三步进盘= 1000 : 100 : 10 : 1，所以，流过节点A、节点B之间各支路电流比为：第六步进盘：第五步 进盘：第四步进：第三步进盘=1 : 10 : 100 : 1000,当两个常闭触点之间接有检流计G 的双刀双掷开关K置在左边时，电压测量仪器1mA电流全部流过测量盘III上某一个电阻， 这个电阻在连接被测量"U x"的两个测量端钮间显示的电压值是0. llllmV，第三步进盘贡 献的电压值是IX KrW，第四步进盘贡献的电压值是IX l(T2mV，第五步进盘贡献的电压值 是1 X l(T3mV，，第六步进盘贡献的电压值是1 X l(T4mV,因此，第一步进盘每个步进是10mV, 第二步进盘每个步进是是lmV，第三步进盘每个步进是是0. lmV，第四步进盘每个步进是是 0. OlmV，第五步进盘每个步进是0. OOlmV，第六步进盘每个步进是是0. 1 μ V。
[0011] 电压测量仪器工作电源要采用YJ49型高稳定度可调稳压电源，可调电阻RP1、可调 电阻R P2、可调电阻RP3用于调节工作电流，可调电阻RP3全部调节范围的电阻值大于可调电 阻R P2的一个步进值，可调电阻RP2全部调节范围的电阻值大于可调电阻RP1的一个步进值， 只要把YJ49型高稳定度可调稳压电源输出电压调节到2. 2?3V之间，就可以方便通过调 节可调电阻RP1、可调电阻RP2、可调电阻R P3把电压测量仪器工作电流调节到标准状态。
[0012] 电压测量仪器的标准工作电流是这样获得：把100mV标准信号电压按极性与电压 测量仪器"u x "两个测量端钮连接，电压测量仪器各步进盘总示值与标准信号电压值相同， 双刀双掷开关K掷向左边，调节可调电阻RP1、可调电阻R P2及可调电阻RP3，使检流计G指零； 再将双刀双掷开关K掷向右边，调节可调电阻R P4，使检流计G指零，再重复一次后，把可调 电阻RP4锁定，这时电压测量仪器的工作电流就标准化，仪器使用时，先校对标准，要对读数 盘进行读数时，校对标准后再读数。在标准回路中，为避免回路电流过大，采用200ΚΩ电阻 R。来限流，由于不饱和标准电池的电动势是离散的，在1. 0188V?1. 0196V之间，标准化的 工作电流为10mA，因此调定电阻RN取101. 8 Ω，外加0?0. 2 Ω可锁定的可调电阻RP4，可以 覆盖标准电池电动势的变化范围。
【权利要求】
1. 一种电压测量仪器，电压测量仪器从调节范围在2. 2?3V之间的外接工作电源E正 极端钮经过由20只5Ω电阻串联构成的可调电阻RP1、由21只0.25Ω电阻串联构成的可 调电阻R P2、及调节范围在0?0. 26Ω之间的可调电阻RP3、经过六个步进盘，到101.8Ω调 定电阻RN，再经过〇?〇. 2 Ω可锁定滑动触点的可调电阻RP4回到调节范围在2. 2?3V之 间的外接工作电源E负极端钮组成电压测量仪器工作回路；从不饱和标准电池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K到101. 8 Ω调定电阻RN和调节范围在 0?0. 2 Ω之间可锁定滑动触点的可调电阻RP4，再经过200K Ω电阻&到不饱和标准电池 EN负极组成电压测量仪器标准回路；用于连接被测量"Ux"的两个端钮，正极端钮经过六个 测量盘后，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到负极端钮组成电压 测量仪器补偿回路；其特征在于第一步进盘由有〇、1、2、……10共11个档位的测量盘I与 有〇、1、2、……10共11个档位的代换盘Γ组成，测量盘I与代换盘Γ上每两个相邻触 点间焊接1Ω电阻一只，第二步进盘由有0、1、2、……10共11个档位的测量盘II与有0、 1、2、……10共11个档位的代换盘ΙΓ组成，测量盘II与代换盘ΙΓ上每两个相邻触点 间焊接1Ω电阻一只，第三步进盘由有〇、1、2、……10共11个档位的测量盘III与有0、 1、2、……10共11个档位的代换盘IIΓ组成，测量盘III与代换盘IIΓ上每两个相邻 触点间焊接0. 1111 Ω电阻一只，测量盘III的第"0"触点为电路节点A，代换盘ΙΙΓ的第 "10"触点为电路节点B，第四步进盘由有0、1、2、……10共11个档位的测量盘IV与有0、 1、 2、……10共11个档位的代换盘IV'组成，第五步进盘由有0、1、2、……10共11个档 位的测量盘V与有0、1、2、……10共11个档位的代换盘f组成，第六步进盘由有0、1、 2、 ……10共11个档位的测量盘VI与有0、1、2、……10共11个档位的代换盘VI'组成， 第四步进盘中测量盘IV与代换盘IV'上的各个触点，第五步进盘中测量盘V与代换盘V' 上的各个触点，第五步进盘中测量盘V与代换盘V'上的各个触点，第六步进盘中测量盘VI 与代换盘vr上的各个触点，与第三步进盘中测量盘III与代换盘ΙΙΓ对应触点连接，第 三步进盘测量盘III的金属接触环与代换盘IIΓ的金属接触环间用998. 89 Ω的电阻札连 接，第四步进盘测量盘IV的金属接触环与代换盘IV'的金属接触环间用9999Ω的电阻R2 连接，第五步进盘测量盘V的金属接触环与代换盘V'的金属接触环间用100ΚΩ的电阻R3 连接，第六步进盘测量盘VI的金属接触环与代换盘VI'的金属接触环间用1000ΚΩ的电阻 r4连接，每个步进盘测量盘上的电刷与代换盘上的电刷转动时同步，测量盘III的第"0"触 点即节点A连接测量盘II的第"0"触点，测量盘II的金属接触环连接测量盘I的金属接 触环，代换盘ΙΙΓ的第"10"触点即节点B连接代换盘ΙΓ的第"10"触点，代换盘ΙΓ的 金属接触环经过79. 91 Ω的电阻R5连接代换盘Γ的金属接触环，测量盘I的第"10"触点 通过100 Ω电阻R6连接代换盘Γ的第"0"触点，代换盘Γ的第"10"触点连接101.8 Ω 调定电阻RN高电位端，测量盘I的第"〇"触点连接可调电阻RP3低电位端，用于连接被测量 "U x"的两个测量端钮，正极端钮与测量盘I的第"0"触点连接，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后与测量盘III的第"10"触点连接。
【文档编号】G01R17/20GK104101758SQ201410363542
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月24日 优先权日:2014年7月24日
【发明者】袁乐香, 骆孝峰 申请人:富阳兴远仪器仪表经营部