直流電位差計(jì)的工作原理

直流電位差計(jì)的工作原理直流電位差計(jì)是儀表修理必備的測(cè)量?jī)x器之一。主要用來測(cè)量熱電偶的熱電勢(shì)，以便快速、精確?????的檢測(cè)溫度值，也可對(duì)各種直流毫伏信號(hào)儀表及電子電位差計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)。協(xié)作標(biāo)準(zhǔn)電阻、過渡電阻，還能對(duì)直流電阻、電池進(jìn)行測(cè)量。

1、常規(guī)直流電位差計(jì)工作原理

常規(guī)直流電位差計(jì)是采納補(bǔ)償法原理，即被測(cè)量電動(dòng)勢(shì)或電壓，與恒定的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)相互比較，從而得到測(cè)量結(jié)果，補(bǔ)償法是一種高精度測(cè)量電動(dòng)勢(shì)的方法，其原理如圖1所示。

圖1常規(guī)直流電位計(jì)原理圖

當(dāng)將轉(zhuǎn)換開關(guān)S扳向標(biāo)準(zhǔn)位置，通過調(diào)整電阻RP來轉(zhuǎn)變工作電流，使檢流計(jì)G指零，這時(shí)標(biāo)準(zhǔn)電池EN的電動(dòng)勢(shì)由標(biāo)準(zhǔn)電池電動(dòng)勢(shì)補(bǔ)償電阻RN上的電壓降補(bǔ)償。即：

EN=IEN

式中：I是流過RN和被測(cè)量電動(dòng)勢(shì)的補(bǔ)償電阻R的電流，又稱為電位差計(jì)的工作電流。

由上式可得：

I=EN/RN

工作電流調(diào)整好以后，將S扳向“未知”位置，同時(shí)移動(dòng)Q觸頭，再次使檢流計(jì)G指零此時(shí)觸頭Q在R上的讀數(shù)為RQ，這時(shí)被測(cè)量的電動(dòng)勢(shì)或電壓電阻RQ上的電壓降補(bǔ)償。所以：

EX=IRQ

把式（2）代入式（3）得：

EX=(RQ/RN)*EN

從上公式可看出：用電位差計(jì)測(cè)量電動(dòng)勢(shì)或電壓,不需要測(cè)量出線路里的電流大小，只要測(cè)量RQ與RN的比值即可。當(dāng)完全補(bǔ)償時(shí)，測(cè)量回路與被測(cè)量回路之間無電流通過，也不從被測(cè)電路中吸取功率。測(cè)量的精確?????性取決于標(biāo)準(zhǔn)電池的電動(dòng)勢(shì)En，及補(bǔ)償電阻RQ和標(biāo)準(zhǔn)電阻RN比值的精確?????性，工作電流和工作電源E的穩(wěn)定性。

2、數(shù)字式電位差計(jì)的工作原理

數(shù)字式電位差計(jì)采納了數(shù)字化、智能化技術(shù)。其工作原理框圖如圖2所示。電位差計(jì)發(fā)生穩(wěn)定直流mV信號(hào)，經(jīng)精密衰減、隔離放大后采納四端方式輸出，通過量程轉(zhuǎn)換可選擇所需的輸出量程，功能轉(zhuǎn)換可選擇輸出或測(cè)量方式，測(cè)量或輸出信號(hào)經(jīng)精密放大后，通過A／D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，經(jīng)微處理器運(yùn)算后由LCD顯示測(cè)量結(jié)果，儀器還帶有RS232接口可與計(jì)算機(jī)通信。

圖2數(shù)字電位差計(jì)工作原理框圖

數(shù)字電位差計(jì)可直讀對(duì)應(yīng)于輸出或測(cè)量毫伏值的多種熱電偶分度號(hào)的溫度值；其輸出的標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)可帶負(fù)載，為滿意校準(zhǔn)各種低阻抗儀表；大多采納四端鈕輸出方式，以消退小信