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电位差计原理及其作用
发布时间:2010/8/4  阅读次数:3730  字体大小: 【】 【】【
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电位差计是利用补偿原理和比较法精确测量直流电位差或电源电动势的常用仪器。其实从电位差计的原理原理就可以来说明这个电位差计测量电动势的步骤有那些,电位差计相当与串连在电路中则电路相等,在调节电位差计电阻的时候,当电阻达到一定值的时候,两边电压相当,此时检流计的读数为零,这时的电阻值就是测量电压的电动势。
     电位差计是用补偿原理构造的仪器。补偿方法的特点是不从测量对象中支取电流,因而不干扰被测量的数值,测量结果准确可靠,电位差计用途很广,配以标准电池、标准电阻等器具,不仅能在对准确度要求很高的场合测量电动势、电势差(电压)、电流、电阻等电学量,而且配合以各种换能器,还可用于温度、位移等非电量的测量和控制。当没有电流流过时,电池的正负极间的电势差等于电池的电动势。如有电流流过,因在电池内阻上有一定电压降(用电压表测量电池两极间的电压,就是这种情形),这时测得的不再是电池电动势,而只能称作端电压。若能在无电流流过时进行测量, 就可直接测量电动势了。补偿法就是这样一种方法,电位差计所能测量的电势为工作回路的其中一个电阻的分压。而回路中还有其它电阻要分得工作电源的电势,所以电位差计不能测量高于工作电源的电动势。
【实验原理】
如图5.8.1所示,电位差计的工作原理是根据电压补偿法,先使标准电池En与测量电路中的精密电阻Rn的两端电势差Ust相比较,再使被测电势差(或电压)Ex与准确可变的电势差Ux相比较,通过检流计G两次指零来获得测量结果。电压补偿原理也可从电势差计的“校准”和“测量”两个步骤中理解。
校准:将K2打向“标准”位置,检流计和校准电路联接,Rn  取一预定值,其大小由标准电池ES  的电动势确定;把K1合上,调节RP  ,使检流计G指零,即En=  IRn,此时测量电路的工作电流已调好为  I  =  En/Rn  。校准工作电流的目的:使测量电路中的Rx  流过一个已知的标准电流Io,以保证Rx电阻盘上的电压示值(刻度值)与其(精密电阻Rx上的)实际电压值相一致。
测量:将K2打向“未知”位置,检流计和被测电路联接,保持Io不变(即RP不变),K1合上,调节Rx,使检流计G指零,即有Ex  =  Ux  =  Io  Rx。
由此可得  。由于箱式电位差计面板上的测量盘是根据Rx  电阻值标出其对应的电压刻度值,因此只要读出Rx电阻盘刻度的电压读数,即为被测电动势Ex的测量值。  所以,电位差计使用时,一定要先“校准”,后“测量”,两者不能倒置。  
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