用箱式电势差计校准电表实验方案

《用箱式电势差计校准电表实验方案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、用箱式电势差计校准电表实验方案  2009-10-1022:21:25

2、  分类：默认分类

3、  标签：

4、字号大中小 订阅  实验目的：1、 了解箱式电势差计的结构和原理2、 掌握电势差计的使用3、 利用电势差计校准电压表、电流表4、 测量电势差计的灵敏度实验器材：箱式电势差计、标准电阻、滑线变阻器、待校准电流表、待校准电压表、直流电源、电阻箱、导线等。实验原理：箱式电势差计是用来精确测量电池电动势或电势差的专门仪器，如图8-1所示，由工作电源E、电阻RAB、限流电阻RP构成一测量电路，其中有稳定而准确的电流I0；电源EX和检测电流计G组成的一种补偿电路，调切P点使G中电流为零，AP间电压为V

5、AP，则EX=VAP而VAP=RAP·I0(RAP为A、P间电阻)，所以EX=RAP·I0（1）即当测量电路的电阻与电流已知时，可得EX之值，如将EX改用标准电池ES，可得ES=RS·I0，或，代入式（8-1）得(2)通过滑线变阻器P点的调节，进行二次电压比较，取平衡时的RAP和RS值，根据（2）式可求得待测电压EX的电动势。1、箱式电势差计的工作电流与电压值标度如图8-2，将图8-1中的电阻RAB改为相同电阻R的串联电路。设计仪器时先规定仪器的工作电流I0，其次按确定R的精确值，这样制作的电势差计其a、b、c…各点和A点电势差精确为0.1V、0.2V、0.3V…(即准确可变的电势差)，因此

6、可将这些电压值标在a、b、c…各点处。箱式电势差计面板上的电压值标度就是按照此原理进行的。使用此标度的电势差计去测量，可如图8-3，移动P点当检流计G中电流为零时，则P点处的示值将等于电动势EX之值。2、标准电池与工作电流的校准图8-4的电路是在图8-2的电路中加入用标准电池ES监控电流的校准电阻RS。例如20℃时所用饱和式标准电池的电动势为1.01859V，则在设计时使用RS在EK间阻值，并在K点处标以1.01859V，以后每在20℃使用此仪器时，先将K移至1.01859V处，调节限流电阻RP，当检流计读数为零时，测量电路中的电流即等于设计的工作电流I0。3、用电势差计测量电动势(或电压)

7、、电阻及电流箱式电势差计的原理如图8-5所示，待测电池的两极或待测电势差的二点接到X1、X2，图中的双刀双掷开关S1倒向右侧，测检流计和校准电路联接，S1倒向左侧则检流计和被测电路联接。②    电池电动势或AB电热差时，可如图8-6联接。②测回路的电流，如图8-6(b)。当R为标准电阻时，测出其两端的电压UAB，则电流I,(3)③电阻的测量如图8-7，将待测电阻RX和标准电池RS串联在一电路中，分别测量其两端的电压UAB、UBC，由于回路中电流一定，所以即（4）图中的开关K1是为了AB、BC测量转换用的，有此电势差计将此开关K1装在电势差计中的箱中。4、电势差计灵敏度、准确度等级及基本误差

8、当电势差计平衡时。从面板上可读出被测电动势之值EX，如果这时移动P点使面板值改变，平衡被破坏，检流计相应地发生一偏转α，则电势差计的灵敏度SP定义为如果测得电势差计灵敏度SP，则根据检流计刻度的分辨值，求出灵敏度引入的误差为。显然，SP越大由灵敏度引入的误差越小。电势差计的允许基本误差Elim按下式计算，式中α为准确度等级，Ux为标度盘示值，Un为基准值(V)，是该量程中10的最高整数幂。5、标准电阻标准电阻是电阻的标准量具。标准电阻是用锰铜条制成的。其结构是在绝缘的圆形骨架上面绕以绝缘锰铜线而成。为了减少锰铜线的电感，采用双线绕法，这样虽然电容量增大，但对直流电的测量没有影响。标准电阻有非

9、密封式和密封式两种。非密封式的外壳可以是封闭的或是穿孔的，其散热性能好，受外界影响差，适用于低电阻大功率的标准电阻。密封式的外壳内需灌满不含水份、纯净的变压器油，它能隔离温度和腐蚀性气体等对电阻的影响，稳定性好，散热性差，适用于高阻值的标准电阻。低阻值的标准电阻为了减少接线电阻和接触电阻的影响，具有两对接线端钮，其中较粗的一对用以接入电路通以电流，称电流接头；较细的一对用以作测量线圈上电压的引线，称电压接头。标准电阻证书上标明的电阻指的是电压接头这两端的电阻。电压接头应在电流接头内。实验内容：1、校准工作电流查出室温下标准电池的电动势，扭转RS使之符合此值。2、用电位差计校准电压表 +电势差

10、计-RMRSCBA图2校正电压表电路图电路图如图2所示，对实验室指定的电压表进行校正，要在电压表的全量程中，从小到大选10—15点进行，既用电压表和电位差计同时逐点测量。V设对同一电压U，电压表读数为U，电位差计读数为Up，找出

11、U-Up

12、的最大值，并用以确定电压表的等级。　　以U为横坐标，U-Up为纵坐标作误差图线，注意用折线联结相邻各点，因为各点的误差有独立性3、用电位差计校准电流安表+电势差计- 电路图