电势差计的使用(电势差计的使用实验改进)

1. 电势差计的使用实验改进

1，电位差计是采用比较法，并配以高灵敏度的检流计；

2，电位差计的基准源是精度极高的标准电池；

3，电位差计内部的器件都是高精确度的器件；

4，与电位差计配合使的标准电阻都是高精确度标准电阻。

5，高精确度的电位差计对使用条件，环境，操作规程都有严格的规定。

2. 电势差计的应用实验

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。

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Ⅰ　Ⅱ　Ⅲ测量盘，扳键放在“未知”位置，此时“未知”端钮二断输出电压值即为倍率与测量示值的乘积。

使用完毕，“倍率”开关放“断”位置，免于二组附于电池无谓放电。若长期不使用，将干电池取出。

3. 电势差计的原理和使用实验报告结论

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=IoRx。

4. 电势差计的调整和使用的实验数据

不能,因为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。

电位差计是通过将电源电压（通常是标准电池）的进行分压,然后和被测电压比较,然后求出被测电压值.

如果想测比电源电压高的电动势,则需要将被测电压用精密电阻分压,然后再通过电位差计测量.设计分压电路应该注意几点：电压的负载特性；电阻的准确度；电阻的功率.

5. 电势差计的使用 实验报告

电位差计测量电动势，在工作电流较小的情况下， 电阻丝上单位长度上的电势降比较小， 比较容易更精确的测量未知电源电动势的大小。

6. 电位差计的使用实验误差分析

电位差计的原理是根据被测电压和已知电压相互补偿 (即平衡)的原理制成的高精度测量电位差的仪器。与电压表相比的主要优点是测量时不需要待测电路供给电流，因而不影响待测电路，可准确测出电源电动势。一般有转柄式和滑线式两种。由于采用电位补偿的方法， 因此测量精度高。避免了由于电源内阻产生的误差， 在没有电流通过电源的情况下测量它的路端电压， 极大地提高了精确度和灵敏度。

7. 电位差计实验改进建议

1.补偿原理：

        电位差计的测量原理实质：用它自己的输出电压和待测电压比较大小，故称为“电位差计”。如下图所示，设Ex是待测电动势或未知电压，E0是电压可调的电源，电表G是高灵敏度的检流计，Ex和E0通过检流计并联在一起。接通电路后调节E0的大小，当Ex=E0时，检流计将不偏转，即电路中没有电流，两个电源的电动势大小相等，称为“补偿”，若已知补偿状态下E0的大小，就可以确定Ex。这种测定电源电动势的方法叫做补偿法。电位差计就是应用补偿法原理设计的精密仪器。

2.UJ33a型直流携带式电位差计的工作原理：

        如下图所示，UJ33a型直流携带式电位差计的内部电路主要由三个电路组成。

（1）工作电路：工作电路是由内置电压E、工作电流调节电阻Rp、内置标准电阻RN、补偿电阻Rk组成的串联回路，它实际上就是一个限流回路，作用是提供工作电流Ip。

（2）电流校准回路：由内置标准电池EN、标准电阻RN和检流计G组成，作用是校准工作电流，使其保持一个固定的值。当K2开关接通“标准”端时，调节Rp使检流计回零，此时满足RNIp=EN，亦即工作电流为

（3）测量回路：由补偿电阻Rk、待测电动势或电压Ex和检流计G组成，它实际上是分压电路，作用是输出一个电压去补偿未知电压或电动势。

     当Ex接入未知端时，将K2接通“未知”端，调节补偿电阻Rk的滑动端C，使检流计指零，此时满足Ex=RkIp，由于工作电流IP是一定的，可将补偿电阻Rk的不同取值标定成相应的输出电压值。UJ33a型直流电位差计就是按Ip=10mA标定的，所以我们可以从电位差计读取到它输出的电压。在测量档位达到补偿状态时，这个电压值就是Ex。

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