電位差計校準毫安表

1、DJ31型直流電位差計校準毫安表姓名：劉己才 學號：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（即達到平衡），其準確 度可高達0. 001%。它常被用以間接測量電流、電阻和校正各種精 密電表。在科學研究和工程技術中廣泛使用電子電勢差計進行自動 控制和自動檢測。關鍵詞：DJ31直流電位差計毫安表 校準引言：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 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K1旋至X1）和170mV （最小分度10口 V,倍率開關旋到X 10）兩檔。該電路共有3個回路組成：工作回路校準回路測 量回路。（1）校準：為了得到一個已知的“標準”工作電流I=10mA。將 開關S合向“標準”處，E為標準電動勢1.0186v,取R =101.86Q , 調(diào)節(jié)“粗” “中”“細”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準電 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準電 動勢，因而能夠達到較高的測量準確度。上述“校準”和“測量”兩步驟中，檢流計兩次均指零， 表明測量時既不從標準回路內(nèi)的標準電動勢源（通常用標準電池） 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線電阻，標準電阻的內(nèi)阻及 被測回路等效內(nèi)阻等對測量準確度的影響，這是補償法測量準確度 較高的另一個原因。電流表的校準：所謂校準是使被校電流表與標準電流表同時測量一定的電流， 看其指示值與相應的標準值（從標準電表讀出）相符的程度。校準 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%標稱誤差1.0%則該電表的等級為1.0級。【實驗儀器】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；標準電源；標準電阻；導線；開關等。【實驗步驟】Q O O O O O O 標準 檢流計 5.7V-6.4V未知1怎0 (DOX10 X1奈。o Q O O O O O O 標準 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標準X0.001mV粗細短路未知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 準”接線柱接“標準電源”；“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“標準電阻” （注意各接線柱的極性不能接反）。“檢流計”調(diào)零。將開關打到“調(diào)零”處，調(diào)節(jié)“調(diào)零”旋鈕， 直到指針指零。再將開關打到“1pA”處。校準電位差計。先將電阻r設置為101.86o，就是將電位差 計板面上R置于1.0186v處；倍率開關置于x10檔（不能置于中間-N空檔處），轉(zhuǎn)換開關K置于“標準”，檢流計開關K （粗、細、短 路）都彈起。然后，開啟“穩(wěn)壓電源”和“標準電源”，按“粗、中、細”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”電位器。關閉“標準電源”（工作電流校準后開關 S置于“斷”檔?。Ｐ孰娏鞅?。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 模擬標準電阻 設為1 o，R電阻箱設500 ；若被校電流表量程為100.A，則R 模擬標準電阻設為1KO，R 電阻箱設40KQ?；€變阻 器0 ACB觸頭移至B處。然后閉合開關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。的正負端，千萬不能接錯！每次改變被校電流值I，時，轉(zhuǎn)換開 關S0必須置于“斷”檔！)。【數(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。在坐標紙上畫出AII，折線圖。在以后使用這個電表時，根 據(jù)校準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AI =|AI | 算出被校表的最大基本誤差AI /I，I是電流表的量程。校準電表 的首要任務是：根據(jù)AI /I是否大于表的基本誤差極限(準確度等 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,進而得出校驗裝置是否合理的初步結(jié)論。Ro*被校準電表刻度值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】通過實驗設計不僅讓我知道儀器設備的使用方法，而且詳細地 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 設計好的實驗，讓我有了開