採用分流支流的三量程轉換電位差計的製作方法
2023-06-19 20:11:36 2
專利名稱：採用分流支流的三量程轉換電位差計的製作方法
技術領域：
本發明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進行三量程轉換時都用三隻串聯的電阻與測量盤總阻並聯，並聯處首端接在電路正極，另一端是測量時最大量程接在電路負極，三隻串聯電阻的二個互相連接點組成另二個小量程。如UJ33a型電位差計，測量盤總阻為422.2Ω，採用42.22Ω、379.98Ω、1688.8Ω三隻電阻串聯後與測量盤總電阻並聯，與42.22Ω並聯作為首端連接電路正極，與測量盤末端連接1688.8Ω連接量程開關×5觸點，1688.8Ω與379.98Ω連接處連接量程開關×1觸點，379.98Ω與42.22Ω連接處連接量程開關×0.1觸點。其它象UJ33b、FMF等等都是採用該方法進行三量程轉換。
由於量程轉換時三隻電阻互相影響，在某量程對電阻進行修正時，影響某它量程，當某量程超差時也很難判斷是那隻電阻超差，而且進行三量程轉換時用了三隻有多位數字的電阻，由於高精度測量時需要標準電阻進行對比，多位數字電阻沒有標準電阻可對比，所以很難測量準確，也影響了電位差計量程比的精度。
發明內容
本發明的目的是為了使三量程轉換時用的電阻誤差獨立，而且使二個擴展量程分流測量盤電流用的電阻採用同一個，由於該電阻精度要求最高，採用一位數乘10的整數次冪的阻值，以利於測量準確。
本發明採取如下技術方案如測量盤總阻是幾十歐姆，那二個擴展量程分流用電阻阻值選取一位數乘10的一次冪，這個一位數的數值要小於等於測量盤總電阻十位數上的數值，如測量盤總電阻為51.2Ω，那麼這個分流電阻可取50Ω、40Ω、30Ω、20Ω或10Ω。如測量盤總阻為幾百歐姆，二個擴展量程採用一位數乘10的二次冪的阻值電阻分流，這個一位數也要小於等於測量盤總電阻百位上的數字。
如測量盤總阻為幾千歐姆，二個擴展量程採用一位數乘10的二次冪的阻值電阻進行分流，這個一位數的數值要大於測量盤總電阻千位數上的數值。
目前尚沒有對測量盤總電阻大於壹萬歐姆的電位差計，要進行三量程轉換的實際應用。
為了達到該目的，在測量盤總電阻上串聯了一個電阻後，使這個新總電阻能滿足分流電阻的量程轉換要求。
如測量盤總阻是422.2Ω作為×5量程，在×1量程時，該總電阻串聯一個電阻後，使其阻值等於800Ω，這時用200Ω電阻進行對測量盤電流進行分流，在×0.1量程時測量盤總阻上串聯一個電阻使阻值等於9800Ω，這時同樣採用200Ω電阻進行分流。雖然與測量盤總電阻串聯的電阻也是多位數，單獨測量也難測準，但可與測量盤一起與過渡標準電阻進行對比，且200Ω電阻可以用過渡標準電阻進行對比測準，電位差計在檢定前在×1量程用200Ω與800Ω串聯在一起與1000Ω標準電阻對照對串聯電阻進行修正，在×0.1量程把200Ω與9800Ω串聯在一起與10000Ω標準電阻對照對串聯電阻修正，所謂串聯在一起，其實只是把量程開關擲在×1或×0.1位置。
根據技術方案，分流電阻在二個擴展量程只用了一個一位數乘10的整數次冪的電阻，這個電阻可以用標準電阻在電橋上對數據對比，因此可以測量得非常準確，測量盤總阻有多位數字，串聯了一個電阻後也成為十進整數，也可以用標準電阻或過渡標準進行對照，要不然，也可以與分流電阻串聯在一起與過渡標準電阻對照，所以採用本技術方案，電位差計量程比可以比目前情況準確得多。
引入分流電阻後，使阻值減小，這時在電路中要串聯附加電阻使電路總阻不變，這個電阻不影響測量數據，即使有誤差，這個誤差與電位差計電路總阻比相對誤差要小一些，並且有工作電流調節電阻存在，影響僅是轉換量程時要對一次標準，而電位差計在使用過程中也經常需要對標準。
附圖是本發明三量程變換電位差計的原理電路圖中E表示電源RP1、RP2是可調電阻Ro為降低電源電壓的固定電阻，K1是電源開關RN是調定電阻EN是標準電池G是檢流計K2是量程轉換開關K3是標準測量選擇開關R總表示測量盤總電阻r、R、R1、R2、R3、R4表示電阻。
具體實施例方式
圖中三個量程中×n表示基本量程，n的數字決定了×1及0.1量程的量限降低了多少，在電位差計中，n的數字一般為5或10，這樣計算起來比較方便。
設R總為24.2Ω，n＝5，在×1量程時，測量盤總阻R總串聯電阻R1後與電阻Υ並聯，該並聯後的阻值不能超過24.2Ω，因此電阻Υ可取10Ω、20Ω二種。
當Υ取10Ω時，R總+R1＝40Ω R1＝15.8ΩR2＝16.2ΩR總+R3＝490Ω R1＝465.8Ω R4＝14.4Ω當Υ取20Ω時，R總+R1＝80Ω R1＝55.8ΩR2＝8.2ΩR總+R3＝980Ω R1＝955.8Ω R4＝4.6Ω當Υ取30Ω時，就會在×0.1量程時，並聯電阻大於24.2Ω。
設測量盤總阻221Ω，且n＝10，分流電阻可取100Ω、200Ω二種，當取300Ω時，也會使並聯電阻Υ後在×0.1量程的電阻超過221Ω。
當Υ取100Ω時，R總+R1＝900ΩR1＝679ΩR2＝131ΩR總+R3＝9900Ω R1＝9679Ω R4＝122Ω當Υ取200Ω時，R總+R1＝1800Ω R1＝1579Ω R2＝41ΩR總+R3＝19800Ω R1＝19579Ω R4＝23Ω設測量盤總電阻為1611Ω，且n＝10時，Υ可取200Ω，300Ω……900Ω等。計算方法同上。
在本電路可調電阻RP1及RP2用來調節工作電流大小，電阻R0用來固定電源電壓降，開關K1可切斷電源，調定電阻RN用於對標準，開關K3擲向右邊時，通過檢流計G比較不飽和標準電池EN上的電動勢與調定電阻RN上電壓降是否相等，不相等通過調節電阻RP1及RP2來進行修正，開關K3擲向左邊時檢測接在Ux兩端的被測量與測量盤上的電壓是否相等，通過調節量程轉換開關及測量盤使檢流計平衡，測量盤讀數乘倍率即是被測量電壓值。
權利要求
1.一種採用分流支路的三量程轉換電位差計，工作電流調節電阻，降低電源電壓的固定電阻，用於校對工作電流的調定電阻，及測量盤總阻為幾十歐姆有三量程轉換的測量電路串聯在電路中，其特徵在於二個擴展量程採用同一個阻值是一位數乘10的一次冪的電阻分流，其一位數的數字小於等於測量盤總電阻十位上的數字，測量盤總電阻在二個擴展量程各串聯一個能滿足該量程電流分配需要的電阻後與分流電阻並聯，再串聯一個電阻使總電阻等於測量盤總電阻。
2.一種採用分流支路的三量程轉換電位差計，工作電流調節電阻，降低電源電壓的固定電阻，用於校對工作電流的調定電阻，及測量盤總電阻為幾佰歐姆有三量程轉換的測量電路串聯在電路中，其特徵在於二個擴展量程採用同一個阻值為一位數乘10的二次冪的電阻分流，這個一位數數字小於等於測量盤總電阻佰位上的數字，測量盤總電阻在二個擴展量程各串聯一個能滿足該量程電流分配的電阻後與分流電阻並聯，並串聯一個電阻，使總電阻等於測量盤總電阻。
3.一種採用分流支路的三量程轉換電位差計，工作電流調節電阻、降低電源電壓的固定電阻，用於校對工作電流的調定電阻，及測量盤總阻為幾仟歐姆有三量程轉換的測量電路串聯在電路中，其特徵在於二個擴展量程採用同一個阻值是一位數乘10的二次冪電阻分流，其一位數的數字大於測量盤總阻仟位上的數字，測量盤總電阻在二個擴展量程各串聯一個能滿足該量程電流分配的電阻後與分流電阻並聯，並串聯一個電阻使總電阻等於測量盤總電阻。
全文摘要
本發明公開了一種測量直流電壓用的採用分流支路的三量程轉換電位差計，它採用一隻一位數乘10的整數次冪的電阻對二個擴展量程進行分流，由於該電阻可以用標準電阻或過渡標準電阻在電橋上進行對照，使測量的電阻非常準確，測量盤總電阻串聯一個電阻後也可用過渡標準電阻進行對照，對串聯上去的電阻進行修正，這樣使用位差計量程比製造得準確，而且三個量程誤差獨立。
文檔編號G01R17/20GK1766653SQ20051006021
公開日2006年5月3日 申請日期2005年7月29日 優先權日2005年7月29日
發明者駱乃光 申請人:駱乃光