電位差計校準(zhǔn)毫安表

1、DJ31型直流電位差計校準(zhǔn)毫安表姓名：劉己才 學(xué)號：201010320210摘要：電位差計是一種精密測量電位差（電壓）的儀器，它的 原理是使被測電壓和一已知電壓相互補償（即達(dá)到平衡），其準(zhǔn)確 度可高達(dá)0. 001%。它常被用以間接測量電流、電阻和校正各種精 密電表。在科學(xué)研究和工程技術(shù)中廣泛使用電子電勢差計進(jìn)行自動 控制和自動檢測。關(guān)鍵詞：DJ31直流電位差計毫安表 校準(zhǔn)引言：一般的毫安表在長期使用過后指針會發(fā)生偏離0刻度而 產(chǎn)生誤差，所以需要用UJ-31型低電勢電位差計校準(zhǔn)毫安表。正文：【實驗原理】1 .補償原理：圖6-1中用已知可調(diào)的電信號E去抵消未知被測電信號E。當(dāng) 完全抵消時（檢流計G

2、指零）,可知信號E的大小就是被測信號E的 大小，此方法為補償法，其中可知信號為補償信號。2 .電位差計的原理：圖6-2是UJ31型電位差計的原理簡圖。UJ-31型電位差計是一種測量直流低電位差的儀器，量程分為17mV （最小分度1 口 V, 倍率開關(guān)K1旋至X1）和170mV （最小分度10口 V,倍率開關(guān)旋到X 10）兩檔。該電路共有3個回路組成：工作回路校準(zhǔn)回路測 量回路。（1）校準(zhǔn)：為了得到一個已知的“標(biāo)準(zhǔn)”工作電流I=10mA。將 開關(guān)S合向“標(biāo)準(zhǔn)”處，E為標(biāo)準(zhǔn)電動勢1.0186v,取R =101.86Q , 調(diào)節(jié)“粗” “中”“細(xì)”三個電阻大小使檢流計G指蒙，顯然I n = 10 m

3、A（ 6-1）0 R.一一 一N .（2）測量:將開關(guān)S合向“測量”處，e是未知待測電動勢。保 持I0=10mA，調(diào)節(jié)Rx使檢流計G指零，則有E 10 R（6-2）I R是測量回路中一段電阻上的分壓，稱為“補償電壓”。被測電壓E與補償電壓極性相反、大小相等，因而相互補償（平衡）。 這種測量未知電壓的方式叫“補償法”。補償法具有以下優(yōu)點：電位差計是一電阻分壓裝置，它將被測電壓和一標(biāo)準(zhǔn)電 動勢接近于直接加以并列比較。U的值僅取決于電阻比及標(biāo)準(zhǔn)電 動勢，因而能夠達(dá)到較高的測量準(zhǔn)確度。上述“校準(zhǔn)”和“測量”兩步驟中，檢流計兩次均指零， 表明測量時既不從標(biāo)準(zhǔn)回路內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)電動勢源（通常用標(biāo)準(zhǔn)電池） 中也不

4、從測量回路中吸取電流。因此，不改變被測回路的原有狀態(tài) 及電壓等參量，同時可避免測量回路導(dǎo)線電阻，標(biāo)準(zhǔn)電阻的內(nèi)阻及 被測回路等效內(nèi)阻等對測量準(zhǔn)確度的影響，這是補償法測量準(zhǔn)確度 較高的另一個原因。電流表的校準(zhǔn)：所謂校準(zhǔn)是使被校電流表與標(biāo)準(zhǔn)電流表同時測量一定的電流， 看其指示值與相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值（從標(biāo)準(zhǔn)電表讀出）相符的程度。校準(zhǔn) 的結(jié)果得到電表各個刻度的絕對誤差。選取其中最大的絕對誤差除 以量程，即得該電表的標(biāo)稱誤差，即最大絕對誤差量程x 最大絕對誤差量程x 100根據(jù)標(biāo)稱誤差的大小，將電表分為不同的等級，常記為K。 例如，若0.5%標(biāo)稱誤差1.0%則該電表的等級為1.0級?！緦嶒瀮x器】UJ31型電位差

5、計；毫安表；檢流計；直流穩(wěn)壓電源；滑線變 阻器；標(biāo)準(zhǔn)電源；標(biāo)準(zhǔn)電阻；導(dǎo)線；開關(guān)等?！緦嶒灢襟E】Q O O O O O O 標(biāo)準(zhǔn) 檢流計 5.7V-6.4V未知1怎0 (DOX10 X1奈。o Q O O O O O O 標(biāo)準(zhǔn) 檢流計 5.7V-6.4V未知1怎0 (DOX10 X1奈。o 未知 1 未知 2 X1mV X0.1mV J標(biāo)準(zhǔn)X0.001mV粗細(xì)短路未知2圖6-3電流表校正電路圖圖6-4 UJ31圖6-3電流表校正電路圖圖6-4 UJ31型電位差計面板示意圖如圖6-4,電位差計上的“標(biāo) 準(zhǔn)”接線柱接“標(biāo)準(zhǔn)電源”；“檢流計”接線柱接“檢流計”；“5.7 6.4”接線柱接“品體管穩(wěn)壓電

6、源”；“未知1”接線柱接“標(biāo)準(zhǔn)電阻” （注意各接線柱的極性不能接反）?！皺z流計”調(diào)零。將開關(guān)打到“調(diào)零”處，調(diào)節(jié)“調(diào)零”旋鈕， 直到指針指零。再將開關(guān)打到“1pA”處。校準(zhǔn)電位差計。先將電阻r設(shè)置為101.86o，就是將電位差 計板面上R置于1.0186v處；倍率開關(guān)置于x10檔（不能置于中間-N空檔處），轉(zhuǎn)換開關(guān)K置于“標(biāo)準(zhǔn)”，檢流計開關(guān)K （粗、細(xì)、短 路）都彈起。然后，開啟“穩(wěn)壓電源”和“標(biāo)準(zhǔn)電源”，按“粗、中、細(xì)”順 序調(diào)節(jié)電位器，直至檢流計指零，此時，I =10mA，以后不得再動 “粗、中、細(xì)”電位器。關(guān)閉“標(biāo)準(zhǔn)電源”（工作電流校準(zhǔn)后開關(guān) S置于“斷”檔！）。校準(zhǔn)電流表。首先，開啟E

7、 TH-SS3022型數(shù)顯直流穩(wěn)壓電源，輸出電壓調(diào)至6v,若被校電流表量程為100mA，則R0 模擬標(biāo)準(zhǔn)電阻 設(shè)為1 o，R電阻箱設(shè)500 ；若被校電流表量程為100.A，則R 模擬標(biāo)準(zhǔn)電阻設(shè)為1KO，R 電阻箱設(shè)40KQ?；€變阻 器0 ACB觸頭移至B處。然后閉合開關(guān)K，移動滑線變阻器觸頭，調(diào)節(jié)被檢電流值I： = 10mA，將轉(zhuǎn)換開關(guān)S置于測量回路“未知1”，開始測量。按照 “ x 1、x 0.1、x 0.001 ” 的順序調(diào)節(jié)測量盤，直到檢流計指零，將三個測量盤上的讀數(shù)相加即為R兩端的電壓。根據(jù)歐姆定理求出流經(jīng) 被校電流表的電流大小I.。用同樣的方法依次校準(zhǔn)20mA、30mA、 40mA

8、、50mA、60mA、70mA、80mA、90mA、100mA； 90mA、 80mA、70mA、60mA、50mA、40mA、30mA、20mA、10mA (注 意R。的正負(fù)端，千萬不能接錯！每次改變被校電流值I，時，轉(zhuǎn)換開 關(guān)S0必須置于“斷”檔！)?！緮?shù)據(jù)處理與分析】將測量數(shù)據(jù)填入表格，并計算AI =I，I。在坐標(biāo)紙上畫出AII，折線圖。在以后使用這個電表時，根 據(jù)校準(zhǔn)曲線可以修正電表的讀數(shù)。從AI中找出絕對值最大的一個aI，從其絕對值A(chǔ)I =|AI | 算出被校表的最大基本誤差A(yù)I /I，I是電流表的量程。校準(zhǔn)電表 的首要任務(wù)是：根據(jù)AI /I是否大于表的基本誤差極限(準(zhǔn)確度等 級指數(shù)

9、/100)，作出被校1表是否“合格”的結(jié)論。估算電表校驗裝置的誤差，并判斷它是否小于電表基本誤 差極限的1/3,進(jìn)而得出校驗裝置是否合理的初步結(jié)論。Ro*被校準(zhǔn)電表刻度值I/mA測量盤總 電壓值U測皿毫安表實際電流值I. /mA.1A I=I.-I. /mA1 1AI m =IA I. /mAimA Im/Im X100%102030405060708090100908070605040302010【心得體會】通過實驗設(shè)計不僅讓我知道儀器設(shè)備的使用方法，而且詳細(xì)地 了解了 DJ31低電勢直流電位差計的原理。這使得我對電位差計的 運用有了更深層次的掌握。讓我不再像以前那樣只能局限于書本上 設(shè)計好的實驗，讓我有了開