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有五個(gè)步進(jìn)盤的直流電位差計(jì)的制作方法
【專利摘要】一種用于直流電壓測量有五個(gè)步進(jìn)盤的直流電位差計(jì)，它的第一步進(jìn)盤由20只0.1Ω電阻構(gòu)成測量盤，第二步進(jìn)盤由10只0.01111Ω電阻構(gòu)成的測量盤與由10只0.01111Ω電阻構(gòu)成的代換盤組成，第三、第四、五步進(jìn)盤的各個(gè)觸點(diǎn)與第二步進(jìn)盤中測量盤上的對應(yīng)觸點(diǎn)連接，使第三、第四、五步進(jìn)盤步進(jìn)盤都不需電阻，使電壓測量儀器內(nèi)部引線電阻上總電壓降幾乎為零，電壓測量儀器測量時(shí)能夠忽略零電勢及熱電勢影響。
【專利說明】有五個(gè)步進(jìn)盤的直流電位差計(jì)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及對直流電壓進(jìn)行測量的儀器。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前對于有五個(gè)步進(jìn)盤的直流電位差計(jì)，在五個(gè)步進(jìn)盤之間的連接上，中間盤普遍采用開關(guān)切換，這樣就產(chǎn)生接觸電阻的變差，給分辨率帶來限制。為了克服該問題，一般采用大電刷以增大接觸面積，并采用銀一銅復(fù)合材料；申請?zhí)?00810121911.4公開了有五個(gè)步進(jìn)盤的直流電位差計(jì)解決開關(guān)接觸電阻變差的新方法，它的五個(gè)步進(jìn)盤都由測量盤及代換盤組成，不含輔助盤，每個(gè)測量盤及代換盤上都有電阻，它的五個(gè)步進(jìn)盤上的測量盤與代換盤在電路中組成了橋式線路，它最大的毛病在于誤差不獨(dú)立，一旦測量盤某點(diǎn)示值超差，就無法確定是哪只電阻超差引起的，這對鑒定與維修帶來不便。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種有五個(gè)步進(jìn)盤的直流電位差計(jì)，它不采用橋式線路，這樣誤差可以獨(dú)立，且后三個(gè)步進(jìn)盤觸點(diǎn)間沒有電阻，這可以降低成本，減小儀器體積。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案這樣采取:從直流電位差計(jì)3V工作電源的正極經(jīng)過760 Ω電阻Rm、由20只29 Ω電阻串聯(lián)構(gòu)成的可調(diào)電阻Rp1、由20只1.5 Ω電阻串聯(lián)構(gòu)成的可調(diào)電阻Rp2、及調(diào)節(jié)范圍在O?1.6Ω之間的可調(diào)電阻Rp3，經(jīng)過經(jīng)過五個(gè)步進(jìn)盤，到1018 Ω調(diào)定電阻Rn，再經(jīng)過O?2 Ω可鎖定滑動(dòng)觸點(diǎn)的可調(diào)電阻Rp4回到直流電位差計(jì)3V工作電源的負(fù)極組成直流電位差計(jì)工作回路；從不飽和標(biāo)準(zhǔn)電池En正極經(jīng)過兩個(gè)常閉觸點(diǎn)之間接有檢流計(jì)G的雙刀雙擲開關(guān)K到1018 Ω調(diào)定電阻Rn和調(diào)節(jié)范圍在O?2 Ω之間可鎖定滑動(dòng)觸點(diǎn)的可調(diào)電阻RP4，再經(jīng)過200ΚΩ電阻Rtl到標(biāo)準(zhǔn)電池En負(fù)極組成直流電位差計(jì)標(biāo)準(zhǔn)回路；用于連接被測量“Ux”的兩個(gè)端鈕，正極端鈕經(jīng)過五個(gè)測量盤后，再經(jīng)過兩個(gè)常閉觸點(diǎn)之間接有檢流計(jì)G的雙刀雙擲開關(guān)K到負(fù)極端鈕組成直流電位差計(jì)補(bǔ)償回路；其特征在于第一步進(jìn)盤是有0、1、2、……20共21個(gè)檔位的測量盤I，測量盤I上每兩個(gè)相鄰觸點(diǎn)間焊接0.1 Ω電阻一只，第二步進(jìn)盤由有0、1、2、……10共11個(gè)檔位的測量盤II與有0、1、2、……10共11個(gè)檔位的代換盤ΙΓ組成，測量盤II與代換盤ΙΓ上每兩個(gè)相鄰觸點(diǎn)間焊接阻值是
0.01111 Ω的電阻一只，測量盤II的第“O”觸點(diǎn)為電路節(jié)點(diǎn)A，代換盤ΙΓ的第“10”觸點(diǎn)為電路節(jié)點(diǎn)B，第三步進(jìn)盤由有O、1、2、……10共11個(gè)檔位的測量盤III與有0、1、2、……10共11個(gè)檔位的代換盤ΙΙΓ組成，第四步進(jìn)盤由有O、1、2、……10共11個(gè)檔位的測量盤IV與有0、1、2、……10共11個(gè)檔位的代換盤IV'組成，第五步進(jìn)盤由有O、1、2、……10共11個(gè)檔位的測量盤V與有O、1、2、……10共11個(gè)檔位的代換盤V組成，第三步進(jìn)盤中測量盤III與代換盤Iir上的各個(gè)觸點(diǎn)，第四步進(jìn)盤中測量盤IV與代換盤IVi上的各個(gè)觸點(diǎn)，第五步進(jìn)盤中測量盤V與代換盤V'上的各個(gè)觸點(diǎn)，與第二步進(jìn)盤中測量盤II與代換盤ΙΓ對應(yīng)觸點(diǎn)連接，第二步進(jìn)盤測量盤II的金屬接觸環(huán)與代換盤ΙΓ的金屬接觸環(huán)間用999.89Ω的電阻R1連接，第三步進(jìn)盤測量盤III的金屬接觸環(huán)與代換盤ΙΙΓ的金屬接觸環(huán)間用9999.89 Ω的電阻R2連接，第四步進(jìn)盤測量盤IV的金屬接觸環(huán)與代換盤IV'的金屬接觸環(huán)間用100ΚΩ的電阻R3連接，第五步進(jìn)盤測量盤V的金屬接觸環(huán)與代換盤V'的金屬接觸環(huán)間用100K Ω的電阻R4連接，每個(gè)步進(jìn)盤測量盤上的電刷與代換盤上的電刷轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)同步，測量盤II的第“O”觸點(diǎn)即節(jié)點(diǎn)A連接測量盤I第“O”觸點(diǎn)，測量盤I第“20”觸點(diǎn)連接可調(diào)電阻Rp3的低電位端，代換盤ΙΓ的第“1(Γ觸點(diǎn)即節(jié)點(diǎn)B連接調(diào)定電阻Rn的高電位端，用于連接被測量“Ux”的兩個(gè)測量端鈕，正極端鈕與測量盤I的金屬接觸環(huán)連接，負(fù)極端鈕經(jīng)過兩個(gè)常閉觸點(diǎn)之間接有檢流計(jì)G的雙刀雙擲開關(guān)K后與測量盤II的第“ 10”觸點(diǎn)連接。
[0005]通過以上技術(shù)方案，第三、第四、第五步進(jìn)盤觸點(diǎn)間都沒有電阻，且五個(gè)步進(jìn)盤誤差獨(dú)立，后四盤相同步進(jìn)的誤差一致，這給調(diào)試與維修帶來方便，也使直流電位差計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，體積縮小，從而降低了生產(chǎn)成本；當(dāng)直流電位差計(jì)五個(gè)測量盤置“O”時(shí)，直流電位差計(jì)的內(nèi)部線路總電勢是A點(diǎn)電位，一點(diǎn)電位為“0”，所以本直流電位差計(jì)的零電勢很小，五個(gè)步進(jìn)盤各個(gè)支路幾個(gè)μ V的熱電勢都串聯(lián)在以伏為單位的電壓降上，因此熱電勢對“υχ”的兩個(gè)測量端鈕影響可以忽略。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是本實(shí)用新型的一種原理電路。
[0007]在圖1中，20 X 29 Ω的可調(diào)電阻Rpi，表示可調(diào)電阻Rpi上有20只阻值是29 Ω的電阻串聯(lián)，同理，20X1.5Ω的可調(diào)電阻Rp2，表示可調(diào)電阻Rp2上有20只阻值是1.5 Ω的電阻串聯(lián)，第一步進(jìn)盤測量盤I上的20X0.1 Ω表示測量盤I有20只阻值是0.1 Ω的電阻串聯(lián)，
[0008]第二步進(jìn)盤測量盤II與代換盤ΙΓ上的10X0.01111 Ω，表示測量盤II與代換盤ΙΓ上都有10只阻值是0.01111 Ω的電阻串聯(lián)，
[0009]在圖1中，步進(jìn)盤上粗黑線條表示金屬接觸環(huán),空心小圓圈表示金屬觸點(diǎn),雙向箭頭表不金屬電刷。

【具體實(shí)施方式】
[0010]實(shí)施例1,在圖1中，節(jié)點(diǎn)Α、節(jié)點(diǎn)B之間的后四個(gè)步進(jìn)盤中任意一個(gè)步進(jìn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流流過測量盤增加的電阻等于電流流過代換盤減少的電阻，反之也然，所以，后四個(gè)步進(jìn)盤不管置何示值，該步進(jìn)盤在節(jié)點(diǎn)A與節(jié)點(diǎn)B之間電阻值不變，這能保證后四個(gè)步進(jìn)盤不管置何示值，各步進(jìn)盤電阻比值基本不變，也保證各步進(jìn)盤的電流基本不變。
[0011 ] 直流電位差計(jì)標(biāo)準(zhǔn)工作電流設(shè)計(jì)成1mA，直流電位差計(jì)ImA工作電流經(jīng)過節(jié)點(diǎn)A后分成四路:一路經(jīng)過測量盤II，一路經(jīng)過測量盤III，一路經(jīng)過測量盤IV，一路經(jīng)過測量盤V,四路電流匯合于節(jié)點(diǎn)B ;節(jié)點(diǎn)A、節(jié)點(diǎn)B之間各支路電阻比:第五步進(jìn)盤:第四步進(jìn):第三步進(jìn)盤:第二步進(jìn)盤=1000: 100: 10: 1，所以，流過節(jié)點(diǎn)A、節(jié)點(diǎn)B之間各支路電流比為:第五步進(jìn)盤:第四步進(jìn):第三步進(jìn)盤:第二步進(jìn)盤=I: 10: 100: 1000，當(dāng)兩個(gè)常閉觸點(diǎn)之間接有檢流計(jì)G的雙刀雙擲開關(guān)K置在左邊時(shí)，直流電位差計(jì)ImA電流全部流過測量盤II上某一個(gè)電阻，這個(gè)電阻在連接被測量“Ux”的兩個(gè)測量端鈕間貢獻(xiàn)的電壓值是
0.0111 ImV,第二步進(jìn)盤貢獻(xiàn)的電壓值是I X l(T2mV，第三步進(jìn)盤貢獻(xiàn)的電壓值是I X l(T3mV，第四步進(jìn)盤貢獻(xiàn)的電壓值是lX10_4mV，第五步進(jìn)盤貢獻(xiàn)的電壓值是lX10_5mV。因此，第一步進(jìn)盤每個(gè)步進(jìn)是I X 1^mY,第二步進(jìn)盤每個(gè)步進(jìn)是是I X 10_2mV，第三步進(jìn)盤每個(gè)步進(jìn)是是lX10_3mV，第四步進(jìn)盤每個(gè)步進(jìn)是是lX10_4mV，第五步進(jìn)盤每個(gè)步進(jìn)是lX10_5mV。
[0012]直流電位差計(jì)工作電壓為3V，由于干電池每節(jié)穩(wěn)定電動(dòng)勢在1.4V?1.65V之間，為實(shí)現(xiàn)電源電壓在1.35V?1.65V均能把直流電位差計(jì)工作電流調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，取固定電阻Rm= 760 Ω，可調(diào)電阻RP1 = 20X29 Ω，可調(diào)電阻RP2 = 20X 1.5 Ω，可調(diào)電阻Rp3為O?1.6Ω，這樣用兩組干電池串聯(lián)起來就可以作為直流電位差計(jì)工作電源，也可以用外接3V穩(wěn)壓電源工作。
[0013]在標(biāo)準(zhǔn)回路中，為避免回路電流過大，采用200ΚΩ電阻Rtl來限流，由于不飽和標(biāo)準(zhǔn)電池的電動(dòng)勢是離散的，在1.0188V?1.0196V之間，標(biāo)準(zhǔn)化的工作電流為1mA，因此調(diào)定電阻Rn取1018 Ω，外加O?2 Ω可鎖定的可調(diào)電阻RP4，可以覆蓋標(biāo)準(zhǔn)電池電動(dòng)勢的變化范圍。
[0014]直流電位差計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)工作電流是這樣獲得:把2mY標(biāo)準(zhǔn)信號電壓按極性與直流電位差計(jì)“U,兩個(gè)測量端鈕連接，直流電位差計(jì)各步進(jìn)盤總示值與標(biāo)準(zhǔn)信號電壓值相同，雙刀雙擲開關(guān)K擲向左邊，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻Rp1、可調(diào)電阻Rp2及可調(diào)電阻Rp3,使檢流計(jì)G指零；再將雙刀雙擲開關(guān)K擲向右邊，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻RP4，使檢流計(jì)G指零，再重復(fù)一次后，把可調(diào)電阻Rp4鎖定，這時(shí)直流電位差計(jì)的工作電流就標(biāo)準(zhǔn)化，儀器使用時(shí)，先校對標(biāo)準(zhǔn)，要對讀數(shù)盤進(jìn)行讀數(shù)時(shí)，校對標(biāo)準(zhǔn)后再讀數(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種有五個(gè)步進(jìn)盤的直流電位差計(jì)，從直流電位差計(jì)3V工作電源的正極經(jīng)過760 Ω電阻Rm、由20只29 Ω電阻串聯(lián)構(gòu)成的可調(diào)電阻Rp1、由20只1.5 Ω電阻串聯(lián)構(gòu)成的可調(diào)電阻Rp2、及調(diào)節(jié)范圍在O?1.6Ω之間的可調(diào)電阻Rp3，經(jīng)過經(jīng)過五個(gè)步進(jìn)盤，到1018 Ω調(diào)定電阻Rn，再經(jīng)過O?2 Ω可鎖定滑動(dòng)觸點(diǎn)的可調(diào)電阻Rp4回到直流電位差計(jì)3V工作電源的負(fù)極組成直流電位差計(jì)工作回路；從不飽和標(biāo)準(zhǔn)電池En正極經(jīng)過兩個(gè)常閉觸點(diǎn)之間接有檢流計(jì)G的雙刀雙擲開關(guān)K到1018 Ω調(diào)定電阻Rn和調(diào)節(jié)范圍在O?2 Ω之間可鎖定滑動(dòng)觸點(diǎn)的可調(diào)電阻RP4，再經(jīng)過200ΚΩ電阻Rtl到標(biāo)準(zhǔn)電池En負(fù)極組成直流電位差計(jì)標(biāo)準(zhǔn)回路；用于連接被測量“Ux”的兩個(gè)端鈕，正極端鈕經(jīng)過五個(gè)測量盤后，再經(jīng)過兩個(gè)常閉觸點(diǎn)之間接有檢流計(jì)G的雙刀雙擲開關(guān)K到負(fù)極端鈕組成直流電位差計(jì)補(bǔ)償回路；其特征在于第一步進(jìn)盤是有0、1、2、……20共21個(gè)檔位的測量盤I，測量盤I上每兩個(gè)相鄰觸點(diǎn)間焊接0.1 Ω電阻一只，第二步進(jìn)盤由有0、1、2、……10共11個(gè)檔位的測量盤II與有0、1、2、……10共11個(gè)檔位的代換盤ΙΓ組成，測量盤II與代換盤ΙΓ上每兩個(gè)相鄰觸點(diǎn)間焊接阻值是.0.01111 Ω的電阻一只，測量盤II的第“O”觸點(diǎn)為電路節(jié)點(diǎn)A，代換盤ΙΓ的第“10”觸點(diǎn)為電路節(jié)點(diǎn)B，第三步進(jìn)盤由有O、1、2、……10共11個(gè)檔位的測量盤III與有0、1、2、……10共11個(gè)檔位的代換盤ΙΙΓ組成，第四步進(jìn)盤由有O、1、2、……10共11個(gè)檔位的測量盤IV與有0、1、2、……10共11個(gè)檔位的代換盤IV'組成，第五步進(jìn)盤由有O、1、2、……10共11個(gè)檔位的測量盤V與有O、1、2、……10共11個(gè)檔位的代換盤V組成，第三步進(jìn)盤中測量盤III與代換盤Iir上的各個(gè)觸點(diǎn)，第四步進(jìn)盤中測量盤IV與代換盤IVi上的各個(gè)觸點(diǎn)，第五步進(jìn)盤中測量盤V與代換盤V'上的各個(gè)觸點(diǎn)，與第二步進(jìn)盤中測量盤II與代換盤ΙΓ對應(yīng)觸點(diǎn)連接，第二步進(jìn)盤測量盤II的金屬接觸環(huán)與代換盤ΙΓ的金屬接觸環(huán)間用999.89Ω的電阻R1連接，第三步進(jìn)盤測量盤III的金屬接觸環(huán)與代換盤ΙΙΓ的金屬接觸環(huán)間用9999.89 Ω的電阻R2連接，第四步進(jìn)盤測量盤IV的金屬接觸環(huán)與代換盤It的金屬接觸環(huán)間用100ΚΩ的電阻R3連接，第五步進(jìn)盤測量盤V的金屬接觸環(huán)與代換盤V'的金屬接觸環(huán)間用1000K Ω的電阻R4連接，每個(gè)步進(jìn)盤測量盤上的電刷與代換盤上的電刷轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)同步，測量盤II的第“O”觸點(diǎn)即節(jié)點(diǎn)A連接測量盤I第“O”觸點(diǎn)，測量盤I第“20”觸點(diǎn)連接可調(diào)電阻Rp3的低電位端，代換盤ΙΓ的第“1(Γ觸點(diǎn)即節(jié)點(diǎn)B連接調(diào)定電阻Rn的高電位端，用于連接被測量“Ux”的兩個(gè)測量端鈕，正極端鈕與測量盤I的金屬接觸環(huán)連接，負(fù)極端鈕經(jīng)過兩個(gè)常閉觸點(diǎn)之間接有檢流計(jì)G的雙刀雙擲開關(guān)K后與測量盤II的第“10”觸點(diǎn)連接。
【文檔編號】G01R17/20GK204008800SQ201420419467
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月24日
【發(fā)明者】袁樂香, 駱曉峰 申請人:袁樂香