用換位支路法進行二量程變換的直流電位差計的製作方法
2023-06-15 02:45:31
專利名稱：用換位支路法進行二量程變換的直流電位差計的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及對直流電壓進行測量的儀器。
背景技術：
當前直流電位差計在採用換位支路法改變量程時，均以測量盤上總電阻為基礎，計算出量程變換時需要並聯的電阻阻值，如UJ36型直流電位差計，二個測量盤總電阻是24.2Ω，當需要有×1與×0.2二個量程，就用24.2Ω電阻與96.8Ω電阻串聯後與測量盤頭尾兩端並聯，這並聯兩端接入電位差計電路為X1量程時，那麼當測量盤總電阻與96.8Ω電阻串聯作為一個支路與24.2Ω電阻並聯接入電位差計電路時，兩端總電阻沒有改變，而測量盤上電流減小到五分之一，因此成了×0.2量程。其它電位差計象UJ31、UJ26等都是這種情況，當測量盤多時，測量盤總電阻是一串有效數字，二個量程變換用電阻有效數字也很長。
由於用於量程變換的電阻準確度要求挺高，有多位有效數字的電阻沒有標準電阻可對照，隨溫度、溼度、引線電阻的各種因素的影響，很難測量準確，只有裝到儀器上去根據情況再修正。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種用換位支路法進行二量程變換的直流電位差計，解決當前用換位支路法進行二量程變換的直流電位差計的量程變換用電阻由於是多位有效數的阻值，很難用電橋測量準確，從而影響電位差計的測量精度。
本實用新型的技術方案是這樣的它由調節工作電流大小的可調電阻RP，固定電源壓降的電阻Ro，調節電阻RN及有二個量程可變換的測量電路串聯而成；測量盤總電阻串聯一個電阻後，成一個阻值是一位數乘10的整數次冪的新總電阻，二個量程轉換用電阻中一個與新總電阻阻值相同，與測量盤新總電阻並聯在電位差計正端，另一端連接了另一個阻值是新總電阻的量程係數減一倍的電阻與量程轉換開關低量限觸點相連，是新總電阻係數減一倍的電阻與新總電阻連接在量程轉換開關高量限觸點上。
採取本技術方案，測量盤電阻與新串入電阻之和的總電阻n量程轉換電阻都可以用標準電阻在電橋上進行對比，雖然增加了一隻電阻成本，約一元錢，但對提高儀器的準確度，加快儀器調試速度帶來諸多方便。
圖1是UJ36型直流電位差計簡化電路圖圖2是UJ36型直流電位差計改進後的電路圖具體實施方式
圖1是現有UJ36型電位差計簡化電路圖，該電路中，二個測量盤阻值和是11×2Ω+2.2Ω＝24.2Ω，電阻Rb＝96.8Ω，Ra＝24.2Ω，該部份電路總阻是20.167Ω，調定電阻RN＝169.6Ω，加上有0.4Ω可調電阻一部份，因為不飽和標準電池EN的電動勢每隻都不一樣的，在1.0198～1.0196V之間，電路工作電流6mA，可調電壓到170Ω×6mA＝1.02V，電阻R0＝39.5Ω，是為了提高電位差計電路的工作電壓，當RP＝1.6Ω時，UJ36型電位差計工作電壓是6mA×(20.167+169.6+0.4+1.6+39.5)＝1.39V，當RP＝36Ω時，UJ36型電位差計工作電壓是1.59V，也就是電池在1.39V～1.59V之間電位差計能正常工作。量程開關K1擲在×1時，流過測量盤是5mA，測量上限是5mA×(11×2Ω+2.2Ω)＝121mV，量程開關K1擲在×0.2時，流過測量盤電流是1mA。
測量上限是24.2mV。
測量時，把被測量按極性接在「未知」兩端，把開關K2擲在右邊，工作電流是否是6mA，通過不飽和標準電池與調定電阻上的電壓進行比較，比較後的信號電壓通過放大器1放大後用檢流計G顯示，不平衡時調節可調電阻RP的阻值，使檢流計指零，這時電位差計工作電流是6mA；再將開關K2擲在左邊，通過調節11×2Ω的測量盤及2.2Ω滑線盤使之平衡，或者轉換量程開關K1後再調節二個測量盤使之平衡，即是被測電壓值，放大器輸入端量程開關上的56Ω、75Ω二隻電阻是為了二個量程有相近的靈敏度。
圖2是對UJ36型電位差計的量程轉換進行改進後的簡化電路圖，它改進處是在二個測量盤電路裡串聯了電阻Rc，使電阻Rc加二個測量備用電阻的阻值等於一位數乘10的整數次冪。量程轉換電阻Ra阻值等於測量盤總阻加電阻Rc、Rb阻值是測量盤總阻加電阻Rc總阻值量程係數減一倍，電阻Ra與測量盤電阻加Rc電阻並聯在電路正端，電阻Ra串聯電阻Rb後，並聯測量盤電阻串聯電阻Rc後的電路中負端。
實施例一，設串聯進電阻Rc與二個測量盤電阻之和為RM。
當Rc＝5.8Ω，這時RM＝30Ω，Ra＝30Ω，Rb＝120Ω測量電路總電阻＝30×150/180＝25Ω，比原先增大25Ω～20.167Ω＝4.833Ω，這時Ro為34.667Ω。
實施例二，當Rc＝15.8Ω，這時Ra＝40Ω，Rb＝160Ω，Ro＝26.35Ω
實施例三，當Rc取35.8Ω，這時Ra＝60Ω，Rb＝240Ω，Ro＝9.6Ω實施例四，當Rc取45.8Ω，這時Ra＝70Ω，Rb＝280Ω，Ro＝1.33Ω實施例五，當Rc取25.8Ω，這時Ra＝50Ω，Rb＝200Ω，Ro＝18Ω實施例五是最佳實施方式，因為RM、Ra、Rb都是一位數乘10的整數次冪的阻值，用過渡標準電阻通過電橋比較，電阻測量誤差可以很小。
對於新設計的有二個量程的直流電位差計，根據測量電路，標準電路在工作迴路中的總電阻，直接確定固定壓降用電阻Ro。
權利要求1.一種用換位支路法進行二量程變換的直流電位差計，它由調節工作電流大小的可調電阻RP，固定電源壓降的電阻Ro，調定電阻RN及有二個量程可變換的測量電路串聯而成；其特徵在於測量盤總電阻串聯一個電阻後，成一個阻值是一位數乘10的整數次冪的新總電阻，二個量程轉換用電阻中一個與新總電阻阻值相同，與測量盤新總電阻並聯在電位差計正端，另一端連接了另一個阻值是新總電阻的量程係數減一倍的電阻與量程轉換開關低量限觸點相連，是新總電阻量程係數減一倍的電阻與新總電阻連接在量程轉換開關高量限觸點上。
專利摘要一種可對電壓進行測量用換位支路法進行二量程變換的直流電位差計，在測量盤電阻電路中串聯一個電阻後，使它總阻等於一位數乘10的整數次冪的電阻值，這時，二個用於量程變換的電阻也成為一位數或二位數乘10的整數次冪，使得電阻測量時可以用標準電阻或過渡標準電阻進行對比，從而測量準確度得到提高，保證了直流電位差計有準確的量程比。
文檔編號G01R17/00GK2864691SQ200520115380
公開日2007年1月31日 申請日期2005年7月30日 優先權日2005年7月30日
發明者駱乃光 申請人:駱乃光