专利名称：电位差计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测量直流电压的仪器。
背景技术：
2008年5月7日公布了 ZL200510062375. 1发明专利，它是一种有四个步进盘的 电位差计，它的第三、第四步进盘各有测量盘、代换盘与辅助盘组成，测量盘与代换盘上的 电阻阻值相同，测量盘每增加一个电阻，代换盘就减 小相同电阻，由于第三步进盘不置在第 10点时，第四步进盘置不同示值时电路总阻是变化的，第三步进盘置在第10点时，第四步 进盘置不同示值时电路总阻不变，为此第三步进盘除有测量盘、代换盘外，增加了辅助盘来 区别步进盘置第10点及不置第10点两种情况的电路连接，第四步进盘也增加了辅助盘，上 面有10只电阻来分别接入或切出若干个电阻使电路总阻不变。四个测量盘连接在两个测 量端钮间，使步进盘上的开关接触电阻变差影响排除在测量回路之外。由于第三、第四步进盘都有辅助盘，增加了第三、第四步进盘开关的层数，从而增 大了仪器的体积，也使开关及仪器结构变得复杂，特别是仪器检定过程中如果发现第三、第 四步进盘测量数据超差，要修正第三、第四步进盘开关的内层电阻是非常麻烦的。申请号 200820120442. 4比ZL200510062375. 1有进步，但这二种电位差计的电流流经第一步进盘 的代换盘电刷后，分成两路，经过各步进盘，汇合在第一步进盘的测量盘电刷；它带来的问 题是第二、三、四盘上电阻的阻值都是两个相同数字组成，阻值又�。挥斜曜嫉缱杩梢员� 对；如使用过渡标准电阻，那么两只过渡标准电阻间的引线误差就难处理；因此该电位差 计第二、三、四盘的电阻阻值很难做准确。
实用新型内容本实用新型的目的是，当电位差计有四个步进盘时，测量开关步进切换的接触电 阻及变差，开关热电势不影响测量结果；并且第三、第四步进盘都不用辅助盘。使四个步进 盘上的电阻都被设计成阻值是10Ω，可用标准电阻在电桥进行对比，这对仪器制造带来方 便。同时，它也有两个量程。本实用新型的技术方案是电流从3 6V稳压电源E正极经过300/101 Ω的电阻R7到节点Α、Β之间的四个 步进盘上的电阻网络及量程转换电阻到单刀双掷量程转换开关K1及83 Ω调定电阻RN和调 节范围在0 0. 5 Ω可锁定的可调电阻RP3，到调节范围在0 56 Ω的可调电阻Rpi经过调 节范围在0 1 Ω的可调电阻Rp2回到稳压电源E负极组成电位差计的工作回路；从标准电 池EN正极经过两个常闭触点间接有检流计G双刀双掷开关K2，到调定电阻RN及可锁定的可 调电阻Rp3，再到标准电池负极组成电位差计标准回路；其特征在于电位差计的第一步进盘 由各有10个10 Ω电阻组成的第I测量盘与第I'代换盘，第I测量盘的电刷与第Γ代换 盘的电刷间通过20Ω电阻R1连接，第二步进盘由各有10个10Ω电阻组成的第II测量盘 与第ΙΓ代换盘，第II测量盘的电刷与第ΙΓ代换盘的电刷间通过2200 Ω电阻R2连接，第三步进盘由各有10个10 Ω电阻组成的第III测量盘与第III'代换盘，第III测量盘 的电刷与第Iir代换盘的电刷间通过2200 Ω电阻R3连接，第四步进盘由各有10个10Ω 电阻组成的第IV测量盘与第IV'代换盘，第IV测量盘的电刷与第IV'代换盘的电刷间通 过20 Ω电阻R4连接；300 Ω电阻Γι的一端与300/101 Ω的电阻R7的一端并联在电路节点 C，节点C连接稳压电源正极，电阻R7的另一端连接节点�。蠓殖闪礁鲋纷蟊咧方诘� A连接第ΙΓ代换盘第10触点，第II'代换盘第0触点连接第I'代换盘第10触点，第I 测量盘第0触点连接第II测量盘第10触点，第II测量盘第0触点连接节点B ；右边支路节 点A通过20800Ω电阻&后连接第IV'代换盘第0触点，第IV'代换盘第10触点连接第 III'代换盘第0触点，第III测量盘第10触点连接第IV测量盘第0触点，第IV测量盘第 10触点通过8900 Ω电阻R6后连接节点B ；电阻Γι的另一端连接单刀双掷量程转换开关K1 的Χ0. 1量程触点，量程转换开关K1的Χ0. 1量程触点与量程转换开关K1的X 1量程触点 间通过2700 Ω电阻r2连接，量程转换开关K1的X 1量程触点连接节点B ；，量程转换开关 K1的常闭触点与83Ω的调定电阻RN高电位端连接；电位差计用于连接被测量“U/’的两个 端钮，正极端钮与第I测量盘第10触点连接， 负极端钮通过检流计的切换开关K2与第III 测量盘第0触点连接。通过以上技术方案，四个步进盘用于测量部分的测量盘是用导线连接的，接触电 阻及变差不在测量回路内，影响的只是电位差计工作回路总阻，由于总阻阻值很大，所以变 差可以忽略；由于省去了辅助盘，使仪器结构简单，测量盘与代换盘上的电阻都被设计成 10 Ω数值，这种电阻的示值误差可以在电桥上用标准电阻比对，可提高仪器测量盘上的电 阻精度，这对仪器制造带来方便，并从而也提高了电位差计整机的测量准确性。步进盘的开 关触点间夹角是15°，开关一个圆周有24个触点勻布，每个步进盘的测量盘与代换盘都是 0 10十一个触点，每个步进盘里测量盘与代换盘共占22个触点，每个步进盘里测量盘与 代换盘需用二个定位钉把它们分开，二个定位钉占二个触点位置，因此，采用本技术方案， 四个步进盘的测量盘与代换盘上的触点及电阻都只要一层，这降低了步进盘的高度，也就 减小了仪器的体积。
图1是本实用新型的原理电路。在图1中，IOX 10 Ω表示由10只10 Ω的电阻组成。
具体实施方式
图1中，在X 1量程，当四只步进盘都置“0”时，节点Α、Β间左边电阻值等于300 Ω， 右边电阻值等于30000 Ω，电位差计标准工作电流在节点C、A、B间设计成11. IlmA,因此，节 点A、B间左边电流是11mA，节点A、B间右边电流是0. 11mA，各个步进盘置其它触点时，每 个步进盘里测量盘增加的电阻等于代换盘减少的电阻，所以节点A、B间左、右边电阻值不 变，且流过电阻队、1 2、1 3、1 4的电流也不变。节点A、B间左边电流流到与第ΙΓ代换盘电 刷接触的触点后分成两个支路，一路经过第一步进盘流到与第II测量盘电刷接触的触点， 这一路的阻值是220 Ω，另一路经过第II'代换盘电刷、2200Ω电阻R2到与第II测量盘电 刷接触的触点，这一路的阻值是2200Ω，所以流过电阻R1的电流是10mA，流过电阻R2的电流是ImA ；节点A、B间右边电流流到与第IV'代换盘电刷接触的触点后分成两个支路，一路经过第三步进盘流到与第IV测量盘电刷接触的触点，这一路的阻值是220 Ω，另一路经 过第IV'代换盘电刷、2200Ω电阻R4到与第IV测量盘电刷接触的触点，这一路的阻值是 2200 Ω，所以流过电阻R3的电流是0. 1mA，流过电阻R4的电流是0.01mA。电位差计标准工作总电流设计成12. 221mA,在X 1量程时，节点A、B间总电阻为 30000/101 Ω，加上300/101 Ω电阻R7到节点C，节点C、A、B间电阻共300 Ω，被10倍于自 身阻值的电阻巧和电阻r2串联后的电阻并联，因此流过节点C、A、B间电流为电位差计总电 流的10/11，为11. 11mA，流过电阻巧和电阻r2电流为电位差计工作电流的1/11 ；在X0. 1 量程时，节点A、B间的电阻、加上电阻R7串联电阻巧后，以10倍于电阻巧并联，使电阻巧 的电流是电位差计工作总电流的10/11，为11. 11mA，节点A、B间的电流为电位差计电流的 1/11，因此测量盘上电流减少到1/10，使量限降低到1/10。在Xl量程，当工作电流标准化后，第I测量盘置Ii1，第II测量盘置Ii2，第III测 量盘置n3，第IV测量盘置Ii4，开关K2掷向左边，这时位于测量的两个端钮间电压为<formula>formula see original document page 5</formula><formula>formula see original document page 5</formula><formula>formula see original document page 5</formula>在X0. 1量程时，四个步进盘上的示值表达式为Ux = 10ηι+η2+0. ln3+0. Oln4 (mv)每批生产的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11. 11mA，因此调定电阻RN取83 Ω，外加0 0.5 Ω可锁定的可调电阻Rp3，可以 覆盖标准电池电动势的变化范围。外接工作电源采用富阳精密仪器厂生产的YJ49a型高稳定性稳压电源，它分0 3V、3 6V、6 9V三段，每段连续可调，本仪器采用3 6V连续可调的一段；为了调节方 便，用调节范围为0 56 Ω的可调电阻Rpi进行粗调，调节范围为0 1 Ω的可调电阻Rp2 进行微小调节。内附标准是这样校准的在“Ux”两端的两个测量端钮按极性接上2V标准电压信 号，开关K2掷向左边，测量盘示值与标准电压值相同，通过调节工作电流调节电阻Rp1及RP2， 使检流计指零，再将开关K2掷向右边，不饱和标准电池的电动势在生产厂出厂时是离散的， 在1. 0188 1. 0196V之间，取样用调定电阻RN的阻值是83 Ω，串联了 0 0. 5 Ω可调电阻 RP3，调节可调电阻RP3，使检流计再次指零，再将开关K2掷向左边，调节可调电阻RP2，使检流 计指零，又将开关K2掷向右边，调节可调电阻RP3，使检流计指零，当开关K2掷向左边及掷向 右边不作调节检流计均指零时，说明电位差计的工作电流就标准化，即调定电阻上的压降 与不饱和标准电池EN的电动势已经相等，这时将可调电阻Rp3锁定，这台电位差计今后就以 此为标准。
权利要求一种电位差计，电流从3～6V稳压电源E正极经过300/101Ω的电阻R7到节点A、B之间的四个步进盘上的电阻网络及量程转换电阻到单刀双掷量程转换开关K1及83Ω调定电阻RN和调节范围在0～0.5Ω可锁定的可调电阻RP3，到调节范围在0～56Ω的可调电阻RP1经过调节范围在0～1Ω的可调电阻RP2回到稳压电源E负极组成电位差计的工作回路；从标准电池EN正极经过两个常闭触点间接有检流计G双刀双掷开关K2，到调定电阻RN及可锁定的可调电阻RP3，再到标准电池负极组成电位差计标准回路；其特征在于电位差计的第一步进盘由各有10个10Ω电阻组成的第I测量盘与第I′代换盘，第I测量盘的电刷与第I′代换盘的电刷间通过20Ω电阻R1连接，第二步进盘由各有10个10Ω电阻组成的第II测量盘与第II′代换盘，第II测量盘的电刷与第II′代换盘的电刷间通过2200Ω电阻R2连接，第三步进盘由各有10个10Ω电阻组成的第III测量盘与第III′代换盘，第III测量盘的电刷与第III′代换盘的电刷间通过2200Ω电阻R3连接，第四步进盘由各有10个10Ω电阻组成的第IV测量盘与第IV′代换盘，第IV测量盘的电刷与第IV′代换盘的电刷间通过20Ω电阻R4连接；300Ω电阻r1的一端与300/101Ω的电阻R7的一端并联在电路节点C，节点C连接稳压电源正极，电阻R7的另一端连接节点A，后分成两个支路左边支路节点A连接第II′代换盘第10触点，第II′代换盘第0触点连接第I′代换盘第10触点，第I测量盘第0触点连接第II测量盘第10触点，第II测量盘第0触点连接节点B；右边支路节点A通过20800Ω电阻R5后连接第IV′代换盘第0触点，第IV′代换盘第10触点连接第III′代换盘第0触点，第III测量盘第10触点连接第IV测量盘第0触点，第IV测量盘第10触点通过8900Ω电阻R6后连接节点B；电阻r1的另一端连接单刀双掷量程转换开关K1的×0.1量程触点，量程转换开关K1的×0.1量程触点与量程转换开关K1的×1量程触点间通过2700Ω电阻r2连接，量程转换开关K1的×1量程触点连接节点B，量程转换开关K1的常闭触点与83Ω的调定电阻RN高电位端连接；电位差计用于连接被测量“UX”的两个端钮，正极端钮与第I测量盘第10触点连接，负极端钮通过检流计的切换开关K2与第III测量盘第0触点连接。
专利摘要一种用于测量电压的有四个测量盘的电位差计，它的四个步进盘都由测量盘与代换盘组成，测量盘与代换盘上的电阻阻值都是10Ω，这种电阻可以用标准电阻在电桥进行对比，这就提高了电阻制造的精度，从而也提高了电位差计整机的测量准确性；四个测量盘间用导线直接连接，不通过开关切换，使直流电位差计测量时不存在开关接触电阻变差影响。
文档编号G01R17/20GK201576040SQ20092029562
公开日2010年9月8日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者方宁妹, 程军 申请人:方宁妹
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