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电位差计的原理
发布时间:2020-12-01浏览次数:1128返回列表
电位差计是用补偿原理构造的仪器
原理结构
电位差计是用补偿原理构造的仪器。补偿方法的特点是不从测量对象中支取电流,因而不干扰被测量的数值,测量结果准确可靠,电位差计用途很广,配以标准电池、标准电阻等器具,不仅能在对准确度要求很高的场合测量电动势、电势差(电压)、电流、电阻等电学量,而且配合以各种换能器,还可用于温度、位移等非电量的测量和控制。当没有电流流过时,电池的正负极间的电势差等于电池的电动势。如有电流流过,因在电池内阻上有一定电压降(用电压表测量电池两极间的电压,就是这种情形),这时测得的不再是电池电动势,而只能称作端电压。若能在无电流流过时进行测量,就可直接测量电动势了。补偿法就是这样一种方法。
种类介绍
电位差计分直流电位差计和交流电位差计。直流电位差计用于测量直流电压,使用时调节标准电压的大小,以达到两个电压的补偿。交流电位差计用于测量工频到声频的正弦交流电压。两同频率正弦交流电压相等时,要求其幅值和相位均相等,因此交流电位差计的线路要复杂一些,并且至少有两个可调量。
差计在市场上只有用于工频的产品,其他频率的交流电位差计均需自行设计制作。 随着直流电流比较仪的理论和技术不断发展和完善,出现了准确度很高的直流电流比较仪式电位差计,其测量误差约为百万分之一数量级。
在用电位差计校准电流表时,是通过用电位差计测量标准电阻上的电压来转化成标准电流,进而对电流表各点进行校正。估算电表校验装置的误差,并判断它是否小于电表基本误差限的1/3,进而得出校验装置是否合理的结论。估算时只要求考虑电位差计的基本误差限及标准电阻 的误差,可用下式确定:
显然,电表校验装置的误差还应包括标准电动势 欠准、工作电流波动、线间绝缘不良等其它因素的影响,但考虑这些因素对教学实验就过于复杂了。式中电位差计测电压的不确定度 用上面(5.8.1)式式来估算; 级的标准电阻(本实验 )的不确定度 可用下式简化估算传统电位差计
数字电位差计是传统直流电位差计的换代产品,它采用数字化、智能化技术同传统工艺相结合,在使用功能上完全覆盖原电位差计可对热电偶和传感器、变送器等一次仪表输出的毫伏信号进行检测,也可作为标准毫伏信号源直接校验多种变送器及仪表。