电位差计

电位差计测电动势

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，它准确度高、使用方便，测量结果稳定可靠，还常被用来精确地间接测量电流、电阻和校正各种精密电表。在现代工程技术中电子电位差计还广泛用于各种自动检测和自动控制系统。线式电位差计是一种教学型板式电位差计，通过它的解剖式结构，可以更好地学习和掌握电位差计的基本工作原理和操作方法。

【实验目的】

1. 了解电位差计的结构，正确使用电位差计；

2. 理解电位差计的工作原理－－补偿原理；

3. 掌握线式电位差计测量电池电动势的方法；

4. 熟悉指针式检流计的使用方法。 【实验仪器】

?? 板式电位差计、检流计、滑线变阻器、电阻箱、标准电池、待测电池、稳压电源、单刀开关、单刀（双刀）双掷开关

图1电位差计实物图

【实验原理】

电源的电动势在数值上等于电源内部没有净电流通过时两极件的电压。如果直接用电压表测量电源电动势，其实测量结果是端电压，不是电动势。因为将电压表并联到电源两端，就有电流I 通过电源的内部。由于电源有内阻0r ，在电源内部不可避免地存在电位降0Ir ，因而电压表的指示值只是电源的端电压（0Ir E U -=）的大小，它小于电动势。显然，为了能够准确的测量电源的电动势，必须使通过电源的电流I 为零。此时，电源的端电压U 才等于其电动势E 。怎样才能使电源内部没有电流通过而又能测定电源的电动势呢？ 1. 补偿原理

?? 如图2所示，把电动势分别为s E 、x E 和检流计G 联成闭合回路。当s E x E 时，电流方向与图示方向相反，检流计指针偏向另一边。只有当x E E s =时，回路中才没有电流，此时i ＝0，检流计指针不偏转，我们称这两个电动势处于补偿状态。反过来说，若i ＝0，则x E E s =。

图2 补偿电路

2. 电位差计的工作原理

如图3所示，AB 为一根粗细均匀的电阻丝，它与滑线变阻器p R 及工作电源E 、电源开关1K 组成的回路称作工作回路，由它提供稳定的工作电流0I ；由待测电源x E 、检流计G 、电阻丝CD 构成的回路D K CGE 2x 称为测量回路;由标准电源s E 、检流计G 、电阻丝CD 构成的回路D K CGE 2s 称为定标（或校准）回路。滑线变阻器p R 用来调节工作电流0I 的大小，电流0I 的变化可以改变电阻丝AB 单位长度上电位差0U 的大小。C 、D 为AB 上的两个活动接触点，可以在电阻丝上移动，以便从AB 上取适当的电位差来与测量支路上的电位差（或电动势补偿）。

图3 电位差计原理图

当电键1K 接通，2K 既不x E 接通、又不与s E 接通时，流过AB 的电流0I 和CD 两端的电压分别为

r

R R E

I AB p ++=

0 （1）

CD D C CD

R r

R R E

U U U AB p ++=-= （2）

式中r 为电源E 的内阻。当电键2K 倒向 1时，则AB 两点间接有标准电源s E 和检流计G 。若CD U >s E 时，标准电池充电，检流计的指针发生偏转；若CD U

处粗细均匀、电阻率都相等，则电阻丝单位长度上的电压降为

s s

l E 。

1) 电位差计的定标

我们把调整工作电流0I 使单位长度电阻丝上电位差为0U 的过程称为电位差计定标。为了能相当精确地测量出未知的电动势或电压，一般采用标准电池定标法。

图3中电键2K 倒向 1时接通D K CGE 2s 回路，称之为定标（或校准）回路。实验室常用的标准电池的电动势为s E ＝1.0186V, 0U 可先选定，例如，若选定每单位长度（m ）电阻丝上的电位差为V 2000.0U 0=，则应使C 、D 两点之间的电阻丝长度为

()m U l s 0930

.52000

.00186

.1E 0s ===

（3） 然后调节滑线变阻器p R ，用以调整工作电流0I ，使C 、D 上的电位差CD U 和s E 相互补偿，

使电位差计达到平衡。经过这样调节后，每单位长度电阻丝上的电位差就确定为0.2000V ，即0U ＝0.2000V 。此时电位差计的定标工作就算完成。经过定标的电位差计可以用来测量不超过AB U 的电动势（或电压）。

2）测量

在保证工作电流0I 不变的条件下，将2K 拨向2，则CD 两点间的s E 换接了待测电源x E ，由于一般情况下x s E E ≠，因此检流计的指针将左偏或右偏，电位差计失去了平衡。此时如果合理移动C 和D 点的位置以改变CD U ，当CD U ＝x E 时，电位差计又重新达到平衡，使检流计G 的指针再次指零。令C 、D 两点之间的距离为x l ，则待测电池的电动势为

x

s s

x l l E E ???

?

??= （4）

而电位差计定标后每单位长度上电位差为 0U ＝s s l E

，（0U 可在实验前先选定）

，

则有

x x l U E 0=

所以，调节电位差计平衡后，只要准确量取x l 值就很容易得到待测电源的电动势。这就是用

补偿法测电源电动势的原理。

【实验仪器介绍】

板式电位差计如图4所示，AB 为粗细均匀的电阻线，全长为11m ，往复绕在木板0，1，2，…，10的11个接线插孔上，每两个插孔间电阻线长1m ，剩余的1m 电阻线OB 下面固定一根标有毫米刻度的米尺。利用插头C 选插在0～10号插孔中任意一个位置，接头D 在OB 上滑动，接头C ，D 间电阻线长度在0～11m 范围内连续可调。例如：要取接头C ，D 间电阻线长度为5.0930m ，可将C 插在插孔“5”中，滑键D 的触头按在米尺0.0930m 处。这时接头C ，D 之间的电阻线长即为所求。

图4 板式电位差计原理图

【实验内容与步骤】 （1）测量前的准备。

观察、熟悉仪器装置后，按图3连接好电路，各开关1K 、2K 处于断开位置。工作电源E 用直流稳压电源，h R 为保护电阻，用以保护标准电池和检流计，p R 为滑线变阻器，S E 为标准电源，x E 为待测电源，G 为检流计。注意工作电源E 的正负极应与标准电池S E 和待测电池x E 的正负极相对应，不能接错。保护电阻h R 、滑线变阻器p R 均置于阻值最大的位置。

（2）给电位差计定标。

选定电阻丝单位长度上的压降0U 值，计算出s l 。将2K 倒向“1”，“C ”插入适当的插孔，调节“D ”，使CD 间电阻丝长度等于s l 。然后接通1K ,改变滑线变阻器p R 使工作电流0I 慢慢增大，同时断续按下滑动触头“D ”，直到G 的指针不偏转。然后将h R 滑动端移动到阻值为零位置，再次细调p R ，并断续按下触头“D ”，使G 的指针不偏转，此时电阻丝每单位长度上的电位差为0U ，电位差计定标完毕。这时，断开1K ，将保护电阻h R 的滑动端恢复到阻值最大位置。 （3）测量电源电动势。

粗调：2K 倒向“2”，估算x l 大约应取的长度，将“C ”插入适当的插孔。 细调：接通1K ，移动滑动键并断续按下滑动触头，到G 的指针基本不偏转为止。 该步骤采用先找到G 的指针向相反方向偏转的两个状态，然后用逐渐逼近的方法可以 迅速找到平衡点。

微调：使保护电阻h R 的取值为零，微调触点D 的位置，调至完全平衡，记录x l 的长度。 （4）计算x E 的值，公式如下：

x x l U E 0=

（5）重复步骤（2）（3）进行5次测量，测量数据计入表格。测量定标时可将0U 改为其它值。

【注意事项】

1．检流计不能通过较大电流，因此，在C 、D 接入时，电键D 按下的时间应尽量短。 2．接线时，所有电池的正、负极不能接错，否则补偿回路不可能调到补偿状态。 3．标准电池应防止震动、倾斜等，通过的电流不允许大于５A μ，严禁用电压表直接测量它的端电压，实验时接通时间不宜过长；更不能短路。

【数据记录及处理】

1．记下实验所用标准电池的电动势S E ：

S E ＝ 0U ＝

2．记录表格

3．分析指出用板式电位差计测未知电动势的系统误差所在。

【思考题】

1. 电位差计是利用什么原理制成的？

2. 实验中，若发现检流计总是偏向一边，无法调平衡，试分析可能的原因有哪些？

3. 如果任你选择一个阻值已知的标准电阻，能否用电位差计测量一个未知电阻？试写

出测量原理，绘出测量电路图。

【附录】

标准电池的特点是其电动势稳定性非常好，一级标准电池在一年时间内电动势的变化不超过几微伏．因此常用来作为电压测量的比较标准．最常用的是Weston标准电池，正极为汞，上面放置硫酸铜和硫酸汞糊剂，负极为镉汞剂．上面放置硫酸镉晶体，最后在“H”型玻璃管内注入硫酸镉溶液，就构成了标准电池．它的电动势随温度变化也是很小的，在20o C 时，它的标准电动势为1.0186V。

标准电池只能用作电动势测量的比较标准，绝不能作电能能源使用，故只能和电位差计配合使用，并且在使用时严格遵守下列三项要求：

（1）绝对不能倒置，不能振动。

（2）电池在使用中的电流绝对不应大于微安数量级。．

（3）绝对不允许用伏特计或万用电表测量其电动势。

电位差计的原理和使用

实验八 电位差计的原理和使用 【实验目的】 1．掌握电位差计的工作原理和正确使用方法，加深对补偿法测量原理的理解和运用。 2．训练简单测量电路的设计和测量条件的选择。 【实验仪器】 UJ31型直流电位差计、SS1791双路输出直流稳压电源、标准电池、标准电阻、AC15/5灵敏电流计、FJ31型直流分压箱、滑线变阻器、直流电阻箱、待校验电表、待测干电池、待测电阻、开关和导线等。 【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E n 与测量电路中的精密电阻R n 的两端电势差U st 相比较，再使被测电势差（或电压）E x 与准确可变的电势差U x 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K 2打向“标准”位置，检流计和校准电路联接，R n 取一预定值，其大小由标准电池E S 的电动势确定；把K 1合上，调节R P ，使检流计G 指零，即E n = IR n ，此时测量电路的工作电流已调好为 I = E n /R n 。校准工作电流的目的：使测量电路中的R x 流过一个已知的标准电流I o ，以保证R x 电阻盘上的电压示值（刻度值）与其（精密电阻R x 上的）实际电压值相一致。 测量：将K 2打向“未知”位置，检流计和被测电路联接，保持I o 不变（即R P 不变），K 1合上，调节R x ，使检流计G 指零，即有E x = U x = I o R x 。 由此可得x n n x R R E E = 。由于箱式电位差计面板上的测量盘是根据R x 电阻值标出其对应的电压刻度值，因此只要读出R x 电阻盘刻度的电压读数，即为被测电动势E x 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。 【实验装置】 1. UJ31型电位差计 UJ31型箱式电位差计是一种测量低电势的电位差计，其测量范围为 mV .V 1171-μ(1K 置1?档)或 mV V 17110-μ（1K 置10?档）。使用 图5.8.1 电位差计的工作原理 + - -++- + -标准 检流计 5.7-6.4V 未知1 未知2 K 1 R P2 R P3 R P1 R n K 2 I II III 1.01×10 ×1 未知1 未知2 标准断断 粗 中 细

电位差法测量电动势

电位差计测电动势 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，它准确度高、使用方便，测量结果稳定可靠，还常被用来精确地间接测量电流、电阻和校正各种精密电表。在现代工程技术中电子电位差计还广泛用于各种自动检测和自动控制系统。线式电位差计是一种教学型板式电位差计，通过它的解剖式结构，可以更好地学习和掌握电位差计的基本工作原理和操作方法。 【实验目的】 1. 了解电位差计的结构，正确使用电位差计； 2. 理解电位差计的工作原理－－补偿原理； 3. 掌握线式电位差计测量电池电动势的方法； 4. 熟悉指针式检流计的使用方法。 【实验仪器】 ?? 板式电位差计、检流计、滑线变阻器、电阻箱、标准电池、待测电池、稳压电源、单刀开关、单刀（双刀）双掷开关 图1电位差计实物图 【实验原理】 电源的电动势在数值上等于电源内部没有净电流通过时两极件的电压。如果直接用电压表测量电源电动势，其实测量结果是端电压，不是电动势。因为将电压表并联到电源两端，就有电流I 通过电源的内部。由于电源有内阻0r ，在电源内部不可避免地存在电位降0Ir ， 因而电压表的指示值只是电源的端电压（ 0Ir E U -=）的大小，它小于电动势。显然，为 了能够准确的测量电源的电动势，必须使通过电源的电流I 为零。此时，电源的端电压U 才等于其电动势E 。怎样才能使电源内部没有电流通过而又能测定电源的电动势呢？ 1. 补偿原理 ?? 如图2所示，把电动势分别为 s E 、x E 和检流计G 联成闭合回路。当s E x E 时，电流方向与图示方向相反，检流计指 针偏向另一边。只有当 x E E s =时，回路中才没有电流，此时i ＝0，检流计指针不偏转， 我们称这两个电动势处于补偿状态。反过来说，若i ＝0，则x E E s =。

电位差计的误差分析

电位差计的误差分析 电位差计是精密测量应用极广的仪器，可以用来精确测定电动势、电压、电流、电阻等电学量，还可以用于校准精密电表和直流电桥等直读式仪表，在非电量（如温度、压力、位移等）的电测法中也占有重要地位。电位差计不仅准确度等级高，而且测量结果稳定可靠。它不从被测对象中取用电流，因此测量时不会使被测对象改变原来的数值。电位差计可直接用来精密测量电池电动势及电位差。 箱式电位差计的工作原理图都采用图1所示的线路，包括三个部分： （1）工作电流调节回路，主要由E、Rn、R1、R、K。等组成； （2）校正工作电流回路：主要由Es、RS、K1、K2等组成； （3）待测回路：主要由EX、RX、G、K1、K2组成。 当电位差计达到平衡（实现补偿）时，有 （1） 电位差计虽是一种测量电池电动势及电位差等的精密仪器，但其本身也有一定的误差存在。 1 元件误差 元件误差是指因元件问题而产生的仪器误差。根据（1）式，可得相对误差公式：

（2） 因是标准电池，故属量具误差。通常处理量具误差的办法是选用准确 度等级足够高的量具，使该项误差成微小误差而可以忽略不计。“足够高”是指标准电池的电动势的相对变化不超过0.1a%。a为电位差计的准确度等级，0.1是由微小误差分配原则确定的。因此量具的准确度等级应比仪器的准确度等级高一个数量级，这样就能使该项误差忽略不计。这样电位差计的元件误差就为： （3） 若这两部分误差的大小和符号都相同，就可以互相抵消。因此在设计、制造电位差计时，和这两组电阻总是尽量选用时间稳定性和温度稳定性以及误差符 号（正或负）都相同的电阻。在使用电位差计时，应合理选择量限而使全部读数盘都用到。这不仅能保证足够多的有效位数，而且可使上述两部分元件误差得到比较充分的抵消。 一般说，元件误差是电位差计各种误差因素中影响最大的一项，约占总误差的一半。只要使用电阻来调节和的比例，这一项误差就总是存在。电阻元件的准确度、电阻的时间稳定性和温度稳定性限制了电位差计的准确度等级。 2温差电动势产生的误差 不同金属相接触（如焊接点、电键、电刷、接线端钮等）时，将产生接触电位差。当各接触点温度不同时，则产生温差电动势，简称热电势。对于精密电位差计，特别在被测量很小时，热电势的影响不容忽视。此外，因测量回路的热电势直接与被测电动势（或电位差）相串接，其影响最大。为了减小这项误差，在设计、制造电位差计时，应尽量选用彼此接触电位差小的金属元件和导线；在测量回路中应尽量减少焊接点、电键、电刷等；采用较小的工作电流，以减小元件的升温等。在使用时应注意，不要靠近冷源或热源（例如在直射阳光下进行测量）。当要求较高时，要采用恒温措施。

电位差计的原理和使用

实验八电位差计得原理与使用 【实验目得】 1.掌握电位差计得工作原理与正确使用方法，加深对补偿法测量原理得理解与运用。 2.训练简单测量电路得设计与测量条件得选择。 【实验仪器】 UJ31型直流电位差计、SS1791双路输出直流稳压电源、 标准电池、标准电阻、AC15/5灵敏电流计、 FJ31型直流 分压箱、滑线变阻器、直流电阻箱、待校验电表、待测 干电池、待测电阻、开关与导线等。 【实验原理】 如图5.8.1所示，电位差计得工作原理就是根据电 压补偿法,先使标准电池E…与测量电路中得精密电阻Rn 得两端电势差Us,相比较，再使被测电势差（或电压） 仔与准确可变得电势差久相比较，通过检流计 G两次指 图581电位差il?得工作原理 零来获得测量结果。电压补偿原理也可从电势差计得 “校准”与“测量”两个步骤中理解。 校准:将?打向“标准”位置，检流讣与校准电路联接.几取一预左值，其大小由标准电池Es得电动势确定;把Ki合上调'I'J R P，使检流计G指零，即￡…=风,此时测量电路得工作电流已调好为7= E.JR n。校准工作电流得目得:使测量电路中得&流过一个已知得标准电流人. 以保证&电阻盘上得电压示值该IJ度值）与英（精密电阻凡上得）实际电压值相一致。 测量:将心打向“未知”位置，检流讣与被测电路联接，保持不变（即弘不变）K合上, 调节&使检流计G指零，即有E x =Ux= /<> 由此可得。由于箱式电位差计而板上得测疑盘就是根据凡电阻值标岀其对应得电压刻度值,因此只要读岀R,电阻盘刻度得电压读数，即为被测电动势瓦得测量值。所以，电位差计使用时，一定要先“校准"，后“测量",两者不能倒置。 【实验装置】 1、UJ31型电位差计 UJ31型箱式电位差计就是一种测量低 电势得电位差计，其测量范囤为（宜档）或 （宜档）。使用外接工作电源，标准电池与灵 敏电流计均外接，英面板图如图5. 8. 2 所 示。调节工作电流（即校准）时分别调节（粗 调）、（中调）与（细调）三个电阻转盘，以 保证迅速准确地调节工作电流。就是为了适 应温度不同时标准电池电动势得变化而设 置得，当温度不同引起标准电池电动势变化 时，通过凋节，使工作电流保持不变。被分 成I 0、11（）与111（）三个电阻转盘， 并在转盘上标出对应得电压值,电位差计处 于补偿状态时可以从这三个转盘上直接读岀未知电动势或未知电压。左下方得“粗”与

电位差计校准电表实验报告(完整版)

电位差计校准电流表

3 、电位差计的标准 要想使回路的工作电流等于设计时规定的标准值I O ，必须对电位差计进行校准。方法如图所示。E S 是已知的标准电动势，根据它的大小，取cd 间电阻为R cd ，使R cd =E S /I O ，将开关K 倒向E S ，调节R 使检流计指针无偏转，电路达到补偿，这时I O 满足关系I O = E S /R cd ，由于已知的E S 、R cd 都相当准确，所以I O 就被精确地校准到标准值，要注意测量时R 不可再调，否则工作电流不再等于I O 。 4﹑电流表的校准 校正电流表的电路如图5-20-4所示，图中毫安表为被校准电流表，R 为限流器，s R 为标准电阻，有４个接头，上面两个是电流接头，接电流表，下面两个是电压接头，接电位差计。电位差计可测出s R 上的电压s U ，则流过s R E R a b c d Es Ex K 图5-20-4 电位差计校正电流表电路

中电流的实际值为s s R U I /0= 在毫安表上读出电流指示值I ，与0I 进行比较，其差值0I I I -=?称为电流表指示值的绝对误差。找出所测值中的最大绝对误差m I ?，按式（0-0-1）确定电流表级别。 %100??= 量限 m I a （0-0-1） 电路实物图: 五、实验内容及步骤 1、校准学生式电位差计 使用电位差计之前，先要进行校准，使电流达到规定值。先放好R A 、R B 和R C ，使其电压刻度等于标准电池电动势，取掉检流计上短路线，用所附导线将K 1、K 2、K 3、G 、R 、R b 和电位差计等各相应端钮间按原理线路图进行连接，经反复检查无误后，接入工作电源E ，标准电池E S 和待测电动势E X ，R b 先取电阻箱的最大值，（使用时如果检流计不稳定，可将其值调小，直到检流计稳定为止），合上K 1、K 3，将K 2推向E S （间歇使用），并同时调节R ，使检流计无偏转（指零），为了增加检流计灵敏度，应逐步减少R b ，如此反复开、合K 2 ，确认检流计中无电流流过时，则I O 已达到规定值。

电位差计的原理和使用

实验八电位差计的原理和使用 【实验目的】 1掌握电位差计的工作原理和正确使用方法，加深对补偿法测量原理的理解和运用。 2?训练简单测量电路的设计和测量条件的选择。 【实验仪器】 UJ31型直流电位差计、SS1791双路输出直流稳压电源、标准电池、标准电阻、AC15/5灵敏电流计、FJ31型直流分压箱、滑线变阻器、直流电阻箱、待校验电表、待测干 电池、待测电阻、开关和导线等。 【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E n与测量电路中的精密电阻R n的两端电势差U st相比较，再使被测电势差（或电压）E x与准确可变的电势差U x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， R n取一预定值，其大小由标 准电池E S的电动势确定；把K1合上，调节R p ,使检流计G 指零，即E n= IR n,此时测量电路的工作电流已调好为1= E n/R n。校准工作电流的目的：使测量电路中的 R x流过一个 已知的标准电流I。，以保证R x电阻盘上的电压示值（刻度值）与其（精密电阻 R x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 I o不变（即R p不变）, K1合上，调节R x，使检流计G指零，即有E x = U x = I o R x o 由此可得E x 〔R x o由于箱式电位差计面板上的测量盘是根据 R x电阻值标出其对 R n 应的电压刻度值，因此只要读出R x电阻盘刻度的电压读数，即为被测电动势E x的测量值。 所以，电位差计使用时，一定要先校准”，后测量”， 粗- ” 1卜细 图5.8.1电位差计的工作原理

实验4 直流电位差计的原理及应用

实验10 直流电位差计的原理及应用 【实验目的】 1、学习“补偿法”在实验测量中的应用。 2、掌握电位差计的工作原理及其测量的基本方法。 3、学习对实验电路参数的估算及校准方法。 【实验仪器】 DH325型十一线电位差计 1台 DHBC -5标准电势与待测电势 1台 1、DHBC -5标准电势与待测电势面板示意图 注意：DHBC -5标准电势与待测电势的标准电势：1.0186V ，精度为0.01%；待测电势：0～1.9V 连续可调。严禁作为电源外接负载使用。 【实验原理】 1.补偿法原理 补偿法是一种准确测量电动势（电压）的有效方 法。如图1所示。设E 0为一连续可调的标准电源电 动势（电压），而E X 为待测电动势，调节E 0使检流 计G 示零（即回路电流I=0），则E X = E 0。上述过程的实质是，不断地用已知标准电动势（电压）与待测 图1 补偿法原理图 的电动势（电压）进行比较，当检流计指示电路中的电流为零时，电路达到平衡补偿状态，此时被测电动势与标准电动势相等，这种方法称为补偿法。这和用一把标准的米尺来与被测物体（长度）进行比较，测出其长度的基本思想一样。但X

其比较判别的手段有所不同，补偿法用示值为零来判定 。 但电动势连续可调的标准电源很难找到，那么怎样才能简单地获得连续可调 的标准电动势（电压）呢？简单的设想是：让一阻值连续可调的标准电阻上流过一恒定的工作电流，则该电阻两端的电压便可作为连续可调的标准电动势。 2．电位差计测量原理 2 是一种直流电位差计的原理简图。 图2 电位差计原理图 它由三个基本回路构成： ① 工作电流调节回路，由工作电源E 、限流电阻R P 、标准电阻R N 和R X 组成。 ② 校准回路，由标准电池E N 、检流计G 、标准电阻R N 组成。 ③ 测量回路，由待测电动势E X ，检流计G ，标准电阻R X 组成。通过测量 未知电动势E X 的两个操作步骤，可以清楚地了解电位差计的原理。 （1）“校准”：图中开关K 拨向标准电动势E N 侧，取R N 为一预定值（对 应标准电势值E N =R N ×I 0=1.0186V ），调节R P 使检流计G 示值为零，使工作电流回路内的R X 中流过一个已知的“标准”电流I 0，且N N R E I =0。 （2）“测量”：将开关K 拨向未知电动势E X 一侧，保持I 0不变，调节滑动触 头B ，使检流计示零，则N N X X X E R R R I E =?=0。被测电压与补偿电压极性相抵且大小相等，因而互相补偿（平衡）。这种测E X 的方法叫补偿法。补偿法具有以下优点：

电位差计校准电表实验报告记录(完整版)

电位差计校准电表实验报告记录(完整版)

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电位差计校准电流表 一、实验目的 1.理解电位差计的工作原理，掌握电位差计的使用方法。 2.掌握使用电位差计校准电表的方法。 3.学习简单电路的设计方法，培养独立工作的能力。 三实验仪器： 学生式电位差计，标准电池，稳压电源，可变电阻器箱两台，待校准电流表(20mA)，标准电阻Rs。

四、实验原理： 1、电位补偿原理 。 如图是将被测电动势的电源Ex 与一已知电动势的电源E O “+”端对“+”端，“-”端对“-”端地联成一回路，在电路中串联检流计“G ”，若两电源电动势不相等，即Ex≠E O 回路中必有电流，检流计指针偏转；如果电动势E O 可调并已知，那么改变E O 的大小，使电路满足E X =E 0，则回路中没有电流，检流计指示为零，这时待测电动势E X 得到己知电动势E O 的完全补偿。可以根据已知电动势值E O 定出E X ，这种方法叫补偿法。我们知道，用电压表测量电压时，总要从被测电路上分出一部分电流，从而改变了被测电路的状态，用补偿法测电压时，补偿电路中没有电流，所以不影响被测电路的状态。这是补偿测量法最大的优点和特点。 2、电位差计 按电压补偿原理构成的测量电动势的仪器称为电位差计。由上述补偿原理可知，采用补偿法测量电动势对E O 应有两点要求：（1）可调。能使E O 和E X 补偿。（2）精确。能方便而准确地读出补偿电压E O 大小，数值要稳定。 E E R a b c d Eo Ex Io

实验十一 电位差计及其应用

实验十一电位差计及其应用 【实验目的】 1．了解电位差计的工作原理、结构、特点与操作方法。 2．掌握用电位差计测电池的电动势的方法。 【实验仪器】 电位差计，标准电池、检流计、待测电池、直流稳压电源、导线若干。 【实验原理】 一般用伏特表测电位差或电动势时，由于伏特表自身的内阻在电路中有分流作用，往往产生较大的测量误差。而用电位差计测电位差或电动势时，却不存在这个问题。 箱式电位差计是用来精确测量电池电动势或电位差的专门仪器。它采用电位比较方法依据补偿原理进行测量，由于与之配合使用的标准电池电动势非常稳定，用做检测电流的灵敏电流计灵敏度很高，加上箱式电位差计的电压比较电路精确度较高，因此，它能精确地测量待测的电位差和电池的电动势。同时，因为箱式电位差计精度很高，常用来校正电压表和电流表。 图8-1 电压补偿原理图图8-2 电位差计原理简图 1．电压补偿原理 图8-1为电压补偿原理图。在图8-1中，Ex为被测未知电动势，E0为可以调节的已知电源，G为检流计。在此回路中，若E0≠Ex，则回路中一定有电流，检流计指针偏转。调整E0值，总可以使检流计G指示零值，这就说明此时回路中两电源的电动势必然是大小相等，方向相反，数值上有Ex=E0，因而相互补偿

（平衡）。这种测电压或电动势的方法称为补偿法。电位差计就是应用这种补偿原理设计而成的测量电动势或电位差的仪器。 由上可见，构成电位差计需要有一个特定的可调电源E0，而且要求它满足两个条件：①它的大小便于调节，使E0能够和Ex补偿；②它的电压很稳定，并能读出精确的伏特值。 2．电位差计原理 图8-2为电位差计原理图。电位差计应用的补偿原理，是用可调的已知电压E0=IR0与被测电动势Ex相比较，当检流计指示零时，两者相等从而获得测量结果，如图8-2所示。由欧姆定律U=IR可知，要想得到可调的已知电压E0，可先使电流I确定为一恒定的已知标准电流I0，然后使I0流过电阻R，如果Ra的大小可调并可知（Ra是R在补偿回路ExKGRa中的部分），则Ra两端的电压降U 即为可调已知，有U=I0Ra，将Ra两端的电压U引出，并与未知电动势Ex进行比较，组成补偿回路，则U相当于上面所要求的“E0”。 在图8-2中，ERRsRp组成辅助回路，ExKGRa和EsRsGK各组成一个补偿回路。 ⑴校准工作电流 辅助回路中的电流叫工作电流。为使Ra中通过的电流是已知的标准电流I0，在图8-2中，使开关K倒向右端1，调节Rp改变辅助回路中的电流，当检流计指示零时，Rs上的电压降恰与补偿回路中标准电池的电动势Es相等，有Es=I0. Rs，，由于Es和Rs都是很准确的，所以这时辅助回路中的工作电流就被精确地校准到所需要的I0值。

大学物理实验-电位差计测电阻率

大学物理实验报告 专业班级： 姓名: 学号： 成绩：

实验题目电位差计测定电阻率实验室物理实验室试验时间 实验类别设计环境 成绩指导教师

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，它准确度高、使用方便，测量结果稳定可靠，还常被用来精确地间接测量电流、电阻和校正各种精密电表。在现代工程技术中电子电位差计还广泛用于各种自动检测和自动控制系统。本实验通过用电位差计对电阻的测定，掌握电位差计的使用。 【实验目的】 1.理解电位差计的工作原理，掌握电位差计的使用方法。 2.能用电位差计测定电阻率。 3.学习简单电路的设计方法，培养独立工作的能力。 【试验原理】 1.补偿原理 在图1所示的电路中，E X 是待测电源。0E 是电动势可调的电源，E X 与0 E 通过检流计并联在一起。调节0E 的大小，当检流计不偏转，即电路中没有电流时，两个电源的电动势大小相等，互为补偿，即E X =0E ，电路达到平衡。若已知平衡状态下0E 的大小，就可以确定E X ，这种测定电源电动势的方法，叫做补偿法。 2．电位差的工作计原理 用电压表测量电源电动势EX ，其实测量结果是端电压，不是电动势。因为将电压表并联到电源两端，就有电流I 通过电源的内部。由于电源有内阻r ，在电源内部不可避免地存在电位降I r ，因而电压表的指示值只是电源端电压（U =EX -I r ）的大小，它小于电动势。显然，只有当I=0时，电源的端电压U 才等于电动势EX 。电位差计就是应用补偿法的原理将待测电动势与标准电势进行比较而进行测量的。其原理如下图所示，它由两个回路组成，上部为工作回路，下部为补偿回路。当有一恒定的工作电流I 流过电阻R 时，改变滑动头C 、D 的位置，就能改变C 、D 间的电位差V CD 的大小，测量时把滑动头C 、D 两端的电压V CD 引出与未知电动势进行比较。 先接通1k ，电流经过AB ，在电阻丝上产生电压降落IR 如果接通2k 可能出现3种情况： （1）x E >CD U 时，G 中有自右向左的电流；

电位差计的原理及使用预习原始数据实验报告精编

电位差计的原理及使用预习原始数据实验报告 精编 Document number：WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986

院（系）名称班 别姓 专业名称学 实验课程名称普通物理实验（2） 实验项目名称电位差计的原理及使用 内容包含：实验目的、实验原理简述、实验中注意事项、实验预习中的问题探讨 【实验目的】 1.了解电位差计的结构，正确使用电位差计； 2.理解电位差计的工作原理——补偿原理； 3.掌握线式电位差计测量电池电动势的方法； 4.熟悉指针式检流计的使用方法。 【实验原理】 电源的电动势在数值上等于电源内部没有净电流通过时两极件的电压。如果直接用电压表测量电源电动势，其实测量结果是端电压不是电动势。因为将电压表并联到电源两端，就有电流I通过电源的内部。由于电源有内阻r0，在电源内部不可避免地存在电位降Ir0，因而电压表的指示值只是电源的端电压（U=E-Ir0 ）的大小，它小于电动势。显然，为了能够准确的测量电源的电动势，必须使通过电源的电流I为零。此时，电源的端电压U才等于其电动势E。 1.补偿原理 如图1所示，把电动势分别为ES 、EX和检流计G联成闭合回路。当ES < EX时，检流计指针偏向一边。当ES > EX时，检流计指针偏向另一边。只有当ES = EX时，回路中才没有电流，此时I＝0 ，检流计指针不偏转，我们称这两个电动势处于补偿状态。反过来说，若I＝0 ，则ES = EX 。 图1

电流计的保护： 图1电路中，当两比较电动势电压稍有变化，电流计将产生极大偏转，这将直接损坏电表。 为保护小量程电表，通常给电流表串联一大电阻R（图2），以减小流经电表的电流，调节比较电动势，使电流计示值为零，再减小串联电阻阻值，调节比较电动势，使电流计示值为零….如此反复进行，直至串联电阻为零时，电流表示值也为零。 2. 十一线电位差计的工作原理 如图3所示，AB为一根粗细均匀的电阻丝共长11米，它与直流电源组成的回路称作工作回路，由它提供稳定的工作电流Io；由待测电源Ex、检流计G、电阻丝MN构成的回路称为测量回路;由标准电源Es、检流计G、电阻丝MN构成的回路称为定标（或校准）回路。调节总 电流I0的变化可以改变电阻丝AB单位长度上电位差Uo的大小。M、N 为AB上的两个活动接触点，可以在电阻丝上移动，以便从AB上取适当的电位差来与测量支路上的电位差（或电动势补偿）。 实验预习报告

箱式电位差计[1]

实验八箱式电位差计 【实验目的】 1．了解箱式电位差计的结构和补偿原理。 2．学会用箱式电位差计测电动势。 【实验原理】 一般用伏特表测电位差或电动势时，由于伏特表自身的内阻在电路中有分流作用，往往产生较大的测量误差。而用电位差计测电位差或电动势时，却不存在这个问题。 箱式电位差计是用来精确测量电池电动势或电位差的专门仪器。它采用电位比较方法依据补偿原理进行测量，由于与之配合使用的标准电池电动势非常稳定，用做检测电流的灵敏电流计灵敏度很高，加上箱式电位差计的电压比较电路精确度较高，因此，它能精确地测量待测的电位差和电池的电动势。同时，因为箱式电位差计精度很高，常用来校正电压表和电流表。 图8-1 电压补偿原理图图8-2 电位差计原理简图 1．电压补偿原理 图8-1为电压补偿原理图。在图8-1中，E x为被测未知电动势，E0为可以调节的已知电源，G为检流计。在此回路中，若E0≠E x，则回路中一定有电流，检流计指针偏转。调整E0值，总可以使检流计G指示零值，这就说明此时回路中两电源的电动势必然是大小相等，方向相反，数值上有E x=E0，因而相互补偿（平衡）。这种测电压或电动势的方法称为补偿法。电位差计就是应用这种补偿原理设计而成的测量电动势或电位差的仪器。 由上可见，构成电位差计需要有一个特定的可调电源E0，而且要求它满足两个条件：①它的大小便于调节，使E0能够和E x补偿；②它的电压很稳定，并能读出精确的伏特值。 2．电位差计原理 图8-2为电位差计原理图。电位差计应用的补偿原理，是用可调的已知电压E0=IR0与被测电动势E x相比较，当检流计指示零时，两者相等从而获得测量结果，如图8-2所示。由欧姆定律U=IR可知，要想得到可调的已知电压E0，可先使电流I确定为一恒定的已知标准电流I0，然后使I0流过电阻R，如果R a的大小可调并可知（R a是R在补偿回路E x KGR a 中的部分），则R a两端的电压降U即为可调已知，有U=I0R a，将R a两端的电压U引出，并与未知电动势E x进行比较，组成补偿回路，则U相当于上面所要求的“E0”。 在图8-2中，ERR s R p组成辅助回路，E x KGR a和E s R s GK各组成一个补偿回路。 ⑴校准工作电流 辅助回路中的电流叫工作电流。为使R a中通过的电流是已知的标准电流I0，在图8-2

电位差计的原理与应用

电位差计的原理及应用 学生式电位差计是按串联代换式电位差计的电路设计的。其特点是线路简明、原理清楚，非常适合大学、中专、中学的学生实验。用它不仅可以直接测量电源电动势、温差电动势，而且配用标准电阻箱后还可以用来测量直流电流和电阻等。 【实验目的】 1. 了解电位差计的工作原理、结构、特点和操作方法，加深对补偿法测量原理的理解和运用. 2. 掌握用电位差计测量电池电动势. 3. 掌握用电位差计测定电阻的方法，会设计简单的测量电路. 【实验仪器】 稳压电源、87-1型学生型电位差计、标准电池、待测干电池、开关、导线 【实验原理】 图1是将被测电动势的电源Ex与一已知电动势的电源E O“+”端对“+”端，“-”端对“-”端地联成一回路，在电路中串联检流计“G”，若两电源电动势不相等，即Ex≠E0， 可调并已知， 回路中必有电流，检流计指针偏转；如果电动势E 那么改变E O的大小，使电路满足E X=E0，则回路中没有电流，检 流计指示为零，这时待测电动势E X得到己知电动势E O的完全补 偿。可以根据已知电动势值E O定出E X，这种方法叫补偿法。如 果要测任一电路中两点之间的电压，只需将待测电压两端点接入 上述补偿回路代替Ex，根据补偿原理就可以测出它的大小。我们 知道，用电压表测量电压时，总要从被测电路上分出一部分电流，图1补偿电路 从而改变了被测电路的状态，用补偿法测电压时，补偿电路中没有电流，所以不影响被测电路的状态。这是补偿测量法最大的优点和特点。 按电压补偿原理构成的测量电动势的仪器称为电位差计。由上述补偿原理可知，采用补偿法测量电动势对E O应有两点要求：（1）可调。能使E O和E X补偿。（2）精确。能方便而准确地读出补偿电压E O大小，数值要稳定。 图2是实现补偿法测电动势的原理线路，即电位差计的 原理图。采用精密电阻R ab组成分压器，再用电压稳定的电 源E和限流电阻R串联后向它供电。只要R cd和I O数值精 确，则图中虚线内cd之间的电压即为精确的可调补偿电压 E O，E O和E X组成的回路cdGE X称为补偿回路。 87-1市电型学生式电位差计外接配套件为标准电池（按 极性接入“E S”接线柱），待测电势（电压）接入“E X”接 线柱，R b已内接一保护电阻，不需另接电阻箱，其它均已安装图2电位差计原理图在密闭的机箱内，各部分之间连接导线也成套供应。图3为87-1型学生式电位差计的面板布置图。

用电位差计测电动势实验报告doc

用电位差计测电动势实验报告 篇一：十一线电位差计测电动势(实验报告) 大学物理实验报告 实验名称电位差计测量电动势实验日期实验人员 【实验目的】 1. 了解电位差计的结构，正确使用电位差计； 2. 理解电位差计的工作原理——补偿原理； 3. 掌握线式电位差计测量电池电动势的方法； 4. 熟悉指针式检流计的使用方法。 【实验仪器】 11线板式电位差计、检流计、标准电池、待测电池、稳压电源、单刀双掷开关、保护电路组 【实验原理】 电源的电动势在数值上等于电源内部没有净电流通过时两极件的电压。如果直接用电压表测量电源电动势，其实测量结果是端电压，不是电动势。因为将电压表并联到电源两端，就有电流I通过电源的内部。由于电源有内阻r0，在电源内部不可避免地存在电位降Ir0，因而电压表的指示值只是电源的端电压（U=E-Ir0）的大小，它小于电动势。显然，为了等于其电动势E。 1. 补偿原理 ?? 如图1所示，把电动势分别为ES 、EX和检流计G 联成闭合回路。当ES EX时，检流计指针偏向另一边。只

有当ES = EX时，回路中才没有电流，此时I＝0 ，检流计指针不偏转，我们称这两个电动势处于补偿状态。反过来说，若I＝0 ，则ES = EX。 能够准确的测量电源的电动势，必须使通过电源的电流I为零。此时，电源的端电压U才 图1 补偿电路 2. 十一线电位差计的工作原理 如图2所示，AB为一根粗细均匀的电阻丝共长11米，它与直流电源组成的回路称作工 作回路，由它提供稳定的工作电流I0；由待测电源EX、检流计G、电阻丝CD构成的回 路称为测量回路;由标准电源ES、检流计G、电阻丝CD 构成的回路称为定标（或校准） 回路。调节总电流I0的变化可以改变电阻丝AB单位长度上电位差U0的大小。C、D 为AB上的两个活动接触点，可以在电阻丝上移动，以便从AB上取适当的电位差来与测量支路上的电位差（或电动势补偿）。 —第 1 页共 3 页— 图2 电位差计原理图 1) 预设 当直流电源接通，K2既不与ES接通、又不与EX接通时，

电位差计的使用数据处理参考

《电位差计的使用》数据处理参考 一、用电位差计校准量程为mA I m 15=电流表的实验数据处理方法举例 1．整理所测实验数据，计算出修正值和标称误差，确定被校准电流表的精度等级。 列出实验中校验15mA 量程毫安表的实验数据如表1 %100max ??量程 标称误差＝ I =____________________ 根据国家对电表的质量指标，指针式电磁表的精度等级可分为： 0.1、 0.2、0.5、1.0、 1.5 、2.5 、5.0 七个等级。根据标称误差的计算，故可确定被校电表的精度等级为____________级。 2．根据表中数据，用坐标纸作出校正曲线x x I I -?。 3．验证用电位差计校准量程为mA I m 15=电流表实验的校验装置的合理性 用电位差计校验毫安表，要求估算校验装置的误差，并判断它是否小于电表基本误差限的1/3，就可得出校验装置是否合理的结论。 0.05级电位差计的基本误差限可用下式计算： )%05.0(U U S U S ?+±=?=________________________mV （注意：U ?值与电位差计上的量程倍率有关） 标准电阻s R 等级为f=0.01级，其电阻的误差限： s R R f s ?=?%=________________________Ω 估算时只要求考虑电位差计及标准电阻s R 的基本误差限，根据s s s R U I =由误差传递公式可导出：

=?? ? ? ???+???? ???=?2 2s R s U s I R U I s S S ____________________ 所以 =??= ?S S I I I I S S __________________________mA 而被校毫安表的基本误差限为： 量程级别％?=?I =____________________mA ， 其1/3基本误差限值： =?3/I __________mA ， 比较S I ?是否《3/I ?（即比较校验装置的误差S I ?是否远小于被校电表基本误差限I ?的1/3，若是该校验装置是合理。否则不合理。 二、用电位差计测干电池电动势的数据处理 1给出电位差计测量干电池电动势的测量结果。 按图２接线，取分压箱分压比为５００，电压差计量程倍率为k=1,对干电池电动势进行六次测量，得到表2的实验数据。 n 为分压箱分压比; f 为分压箱精度等级子; k 电位差计量程倍率; E n (14.5)为14.5℃时标准电池电压。 由实验装置可得被测干电池的电压为：s x nU E = 由误差传递公式得： 22222 2)()()()( )()( s s s s s x x s s x x U U n n U n U U n n E E U U n n E E ?+?=?+?=??+?=? (1)

电位差计使用说明

产品名称：直流电位差计 型号：UJ33系列 价格：1320 品牌： 产品介绍：主要指标：倍率测量范围最小分度值误差绝对值热电势检流计灵敏度 ×10 0~2.111V 100uV ≤0.05℅UX＋50uV ≤２uV ≤格／100uV ×5 0~1.055V 50uV ≤0.05℅UX＋50uV ≤２uV ≤格／50uV ×1 0~211.1mV 10uV ≤0.05℅UX＋5uV ≤1uV ≤格／10uV ×0.1 0~21.11m V 1uV ≤0.05℅UX＋0.5uV ≤２uV ≤格／3uV 注：校对“标准确确时”，工作电流相对变化0.05℅时，检流计指针偏转大于１格。 ２、仪器使用条件： 保证准确温度范围：１5℃~25℃ 使用温度范围：5℃~35℃ 相对湿度：≤80℅ 3、外壳对线路绝缘电阻RJ＞100MΩ 4、仪器工作流３mA、5.5mA，标称工作电压３Ｖ，可用范围2.76~2.36V,有5节或6节1.5V1号干电池串并供电。 5、仪器能耐受５０赫正弦波５００Ｖ电压历时１分钟的耐压试验。 ６、外行尺寸：３１０×２４０×１６０mm ７、重量：＜５Ｋa 三、原理 本电位差计根据补偿法原理制成。 调节ＲＰ阻值、当工作电流Ｉ在ＲＮ上产生电压降等于标准电池电势值ＥＮ时，如开关Ｋ打入左边，检流计便指零，此时工作电流便准确地等于３mV或5.5mV。上述步骤称为对“标准”。 测量时，调节已知电阻Ｒp其工作电流３mA或5mA产生的电压降等于被测值ＵＸ时ＵＸ＝ＩＲ，如开关Ｋ打入右边，检流计指零。从而可由已知的Ｒ阻值大小来反映ＵＸ数值 详细原理线路图２。 四、使用说明书 1、测量未知电压Ux： 打开后盖，按极性装入1.5V1号干电５节或６节及9V6F22叠层电池2节或4节，倍率开关从“断”旋到所需倍率，此时上述电源接通，２分钟后５分钟调节“调零”旋钮，使检流计指针指示值为零。被测电压（势）按极性接入“未知”端钮，“测量－输出”开关放于“测量”位置，扳键开关扳向“标准”，调节“粗”“微”旋钮、直到检流计指零。 扳键扳向“未知”调节Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ测量盘，使检流计指零，被测电压（势）为测量盘读数与倍率乘积。 测量过程中，随着电池消耗，工作电流变化，所以连续使用时经常核对“标准”，使测量精确。２、作讯号输出：

实验十二 用电位差计测量电动势

实验4—14 电位差计测电动势 电位差计是精密测量中应用最广的仪器之一，不但用来精确测量电动势、电压、电流和电阻等，还可用来校准精密电表和直流电桥等直读式仪表，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。 【实验目的】 1. 掌握电位差计的工作原理和结构特点。 2. 学习用线式电位差计测量电动势。 【实验原理】 若将电压表并联到电池两端，就有电流I 通过电池内部。由于电池有内电阻r ，在电池内部不可避免地存在电位降落r I ，因而电压表的指示值只是电池端电压r V E I =-的大小。只有当I =0时，电池两端的电压才等于电动势。 采用补偿法，可以使电池内部没有电流通过，这时测定电池两端的电压即为电池电动势。如图4-14-1所示，按通K 1后，有电流I 通过电阻丝AB ，并在电阻丝上产生电压降R I 。如果再接通K 2，可能出现三种情况： 1. 当x CD E V >时，G 中有自右向左流动的电流（指针偏向右侧）。 2. 当x CD E V <时，G 中有自左向右流动的电流（指针偏向左侧）。 3. 当x CD E V =时，G 中无电流，指针不偏转。将这种情形称为电位差计处于补偿状态，或者说待测电路得到了补偿。 在补偿状态时，x CD E IR =。设每单位长度电阻丝的电阻为0r ，CD 段电阻丝的长度为x L ，于是 x x L Ir E 0= (4-14-1) 将保持可变电阻n R 及稳压电源E 输出电压不变，即保持工作电流I 不变，再用一个电动势为s E 的标准电池替换图中的x E ，适当地将C D 、的位置调至''C D 、，同样可使检流计G 的指针不偏转，达到补偿状态。设这时''C D 段电阻丝的长度为s L ，则 ''0s C D s E IR Ir L == （4-14-2） 将（4-14-1）和（4-14-2）式相比得到 图4-14-1

电位差计的原理和使用

实验八 电位差计得原理与使用 【实验目得】 1.掌握电位差计得工作原理与正确使用方法,加深对补偿法测量原理得理解与运 用。 2.训练简单测量电路得设计与测量条件得选择。 【实验仪器】 UJ31型直流电位差计、SS1791双路输出直流稳 压电源、标准电池、标准电阻、AC15/5灵敏电流计、 FJ31型直流分压箱、滑线变阻器、直流电阻箱、待 校验电表、待测干电池、待测电阻、开关与导线等。 【实验原理】 如图 5.8.1所示,电位差计得工作原理就是根据 电压补偿法,先使标准电池E n 与测量电路中得精密电阻R n 得两端电势差U st 相比较,再使被测电势差(或电压)E x 与准确可变得电势差U x 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得“校准”与“测量”两个步骤中理解。 校准:将K 2打向“标准”位置,检流计与校准电路联接,R n 取一预定值,其大小由标准电池E S 得电动势确定;把K 1合上,调节R P ,使检流计G 指零,即E n = IR n ,此时测量电路得工作电流已调好为 I = E n /R n 。校准工作电流得目得:使测量电路中得R x 流过一个已知得标准电流I o ,以保证R x 电阻盘上得电压示值(刻度值)与其(精密电阻R x 上得)实际电压值相一致。 测量:将K 2打向“未知”位置,检流计与被测电路联接,保持I o 不变(即R P 不变),K 1合上,调节R x ,使检流计G 指零,即有E x = U x = I o R x 。 由此可得。由于箱式电位差计面板上得测量盘就是根据R x 电阻值标出其对应得电压刻度值,因此只要读出R x 电阻盘刻度得电压读数,即为被测电动势E x 得测量值。 所以,电位差计使用时,一定要先“校准”,后“测量”,两者不能倒置。 【实验装置】 1、 UJ31型电位差计 UJ31型箱式电位差计就是一种测量 低电势得电位差计,其测量范围为(置档)或(置档)。使用外接工作电源,标准电池与 灵敏电流计均外接,其面板图如图 5.8.2所示。调节工作电流(即校准)时分别调节 (粗调)、(中调)与(细调)三个电阻转盘,以保证迅速准确地调节工作电流。就是为了适应温度不同时标准电池电动势得变化 而设置得,当温度不同引起标准电池电动势变化时,通过调节,使工作电流保持不 变。被分成Ⅰ()、Ⅱ()与Ⅲ()三个电阻转盘,并在转盘上标出对应得电压值,电位差 计处于补偿状态时可以从这三个转盘上直接读出未知电动势或未知电压。左下方得“粗”与 图5.8.1 电位差计得工作原理 图5.8.2 UJ31型电位差计面板图 +--++-+-标准检流计 5.7-6.4V 未知1未知2K 1R P2R P3R P1R n K 2I II III 1.01×10×1未知1未知2标准断断粗中细×1×0.1×0.001粗细短路

电位差计的工作原理

电位差计的工作原理 电位差计是利用补偿法测量直流电动势（或电压）的精密仪器，如图1所示，工作电源E，限流 电阻R p，滑线电阻R AB构成辅助回路，待测电源E x（或标准电池E n），检流计G和R AC 构成补偿回路 。按图中规定电源极性接入E、E x，双向开关K打向2，调节C点，使流过G 中的电流为零（称达到平 衡，若E

【UJ36a直流电位差计】产品说明 产品说明： 一、用途 UJ36a为测量精度0.1%的直流携带式电位差计，可在实验室、车间及现场测量直流电压，亦可以换算后测 量直流电阻、电流、功率及温度等。 本仪器可以校验一般电压表及有转换开关、经转换后可用电压讯号输出，对电子电位差计，毫伏计等以电 压作为测量对象的工业仪表进行校验。 仪器有内附集成放大器、电动势基准以及工作电池、不需外加附件硬可进行测量。同时避免了采用市电作为工作电源的电位差计的工业干扰，使测量工作正常进行。 二、主要技术指标 1、各主要指标： 注：校对“标准”时，工作电流相对变化0.1%时，检流计指针转大于1格。 2、仪器使用条件： 保证准确温度范围：15℃~25℃ 使用温度范围：5℃~35℃ 相对湿度：＜80% 3、外壳对线路绝缘电阻RJ＞100MΩ 4、仪器工作电流6mA，标称工作电压1.5V，可用范围1.4~1.6V，由4节1.5V1号干电串并供电。 5、仪器能耐受50赫正弦波500V电压历时1分钟的耐压试验。 6、外形尺寸：270×230×140mm 7、重量：＜4kg 三、原理 本电位差计根据补偿法原理制成。 调节R P阻值、当工作电流I在R N上产生电压降等于标准电池电势值E N时，如开关K打入左边，检流计便指零，此时工作电流便准确地等于6mA。上述步骤称为对“标准”。 测量时，调节已知电阻R P，其工作用电流6mA产生的电压降等于被测值U X时U X=IR，如开关K打入右边，检流计指零。从而可由已知的R阻值大小来反映U X数值。 四、使用说明 1、测量未知电压U X： 打开后盖，按极性装入1.5V1号干电4或5节及9V6F22垒层电池1或2节，倍率开关从“断”旋到所需倍率，此时上述电源接通，2分钟后调节“调零”旋钮，使检流计指针示值为零。被测电压（势）按极性接入“未知”端钮，“测量-输出”开关放于“测量”位置，扳键开关扳向“标准”，调节“粗”“微”旋钮，直到检流计指零。 扳键扳向“未知”调节ⅠⅡ测量盘，使检流计指零，被测电压（势）为测量盘读数与倍率乘积。 测量过程中，随着电池消耗，工作电流变化，所以连续使用时经常核对“标准”，使测量精确。 2、作讯号输出： 按上述步骤，在对好“标准”后，将“测量-输出”开关旋到“输出”位置（即检流计短路）。选择“倍率”及调节ⅠⅡ测量盘，扳键放在“未知”位置，此时“未知”端钮二端输出电压值即为倍率与测量示值的乘积。