二、原理

本電位差計(jì)是采用補(bǔ)償法原理，使被測(cè)量電動(dòng)熱與恒定的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)相互比較，是一種高精度測(cè)量電動(dòng)勢(shì)的方法。其原理如圖1所示。在這個(gè)線路里：EN是電子基準(zhǔn)。EX是被測(cè)電動(dòng)勢(shì)、G是檢流計(jì)、RN是電子基準(zhǔn)的補(bǔ)償電阻、B是被測(cè)電動(dòng)勢(shì)的補(bǔ)償電阻、r是工作電流調(diào)節(jié)電阻、B是工作電源、K是轉(zhuǎn)換開關(guān)。

2、按圖1測(cè)量電動(dòng)勢(shì)EX的步驟：

將K放在1位置，然后調(diào)節(jié)r使檢流計(jì)指零，這時(shí)可得

EN=IRN………………………………………………（1）

式中：是流過(guò)RN和R上的電流，稱之為電位差計(jì)的工作電流由（1）式得：

I=EN        …………………………………………（2）

工作電流調(diào)節(jié)好后，將K放在2位置上，同時(shí)移動(dòng)觸頭Q，再次使檢流計(jì)指零，此時(shí)滑動(dòng)觸頭Q在R上的某一數(shù)值為RK，其值可以準(zhǔn)備的讀出，因此可得：

EX=IRK………………………………………………（3）

由（2）和（3）式得：

EX=    …………………………………………（4）

從（4）式可看出，用電位差計(jì)測(cè)量電動(dòng)勢(shì)有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）不需測(cè)量出線路中電流大小，只要測(cè)量RK與RN的比值即可。

（2）當(dāng)*補(bǔ)償時(shí)，測(cè)量回路與被測(cè)量回路之間無(wú)電流流過(guò)，測(cè)量線路不消耗被測(cè)量線路的能量。

（3）測(cè)量的準(zhǔn)確性是依賴電子基準(zhǔn)，EN及被測(cè)電動(dòng)勢(shì)之補(bǔ)償電阻RK與電子基準(zhǔn)補(bǔ)償。電阻RN之比值的準(zhǔn)確性和工作電流穩(wěn)定性所決定，由于電阻RK、RN制造精度和穩(wěn)定性都比較高。在應(yīng)用高靈敏度檢流計(jì)和高穩(wěn)定電流工作的條件下，可使測(cè)量結(jié)果極為準(zhǔn)確。

三、線路和結(jié)構(gòu)

DL08-UJ25型直流電位差計(jì)電路如圖2所示：

電位差計(jì)的工作電流為0.1毫安，每伏為10000歐姆。

電位差計(jì)有六個(gè)測(cè)量十進(jìn)盤，其測(cè)量電動(dòng)勢(shì)范圍如下：

有一測(cè)量十進(jìn)盤   0.1伏×22由22只1000歐姆組成

有二測(cè)量十進(jìn)盤   0.01伏×10由11只100歐姆組成

有三測(cè)量十進(jìn)盤   0.001伏×10由20只10歐姆組成

有四測(cè)量十進(jìn)盤   0.0001伏×10由20只1歐姆組成

有五測(cè)量十進(jìn)盤   0.00001伏×10由10只1歐姆組成

有六測(cè)量十進(jìn)盤0.000001伏×10由20只0.1歐姆組成

工作電流由三個(gè)盤，其可調(diào)范圍如下：

21×20Ω+21×1Ω+0 ~ 1.1Ω

本電位差計(jì)采用市電為電源，220伏市電經(jīng)降壓后分三路，分別進(jìn)行整流、濾波、穩(wěn)壓后，一路供電子基準(zhǔn)源，一路作電位差計(jì)工作電源，再一路作電子指零儀電源。

“標(biāo)準(zhǔn)”“未知”“斷”開關(guān)，可供選擇接入標(biāo)準(zhǔn)電池、被測(cè)電動(dòng)勢(shì)和測(cè)量線路斷開用，有“粗”“細(xì)”“短路”三個(gè)按鍵開關(guān)是用來(lái)將“指零儀”接通或短路之用，開關(guān)接通“粗”時(shí)指零儀回路中接入500KΩ的保護(hù)電阻，以減少通過(guò)指零儀的電源。指零儀采用非線性放大器，指針偏離中心線越遠(yuǎn)，放大倍數(shù)越小。

電位差計(jì)的結(jié)構(gòu)：所有十進(jìn)盤均采用高絕緣材料制成，電刷及觸頭采用得銀材料，因此接解電阻及零電勢(shì)很小。

 四、技術(shù)特性和成套件

（一）DL08-UJ25型高阻電位差計(jì)主要特性：

（1）本儀器測(cè)量上限為2.311110伏，小分度值為1微伏。如配用0.01級(jí)分壓箱來(lái)擴(kuò)大測(cè)量范圍，電位差計(jì)的測(cè)量上*可擴(kuò)大到600伏。

（2）在使用溫度+18℃~ +22℃，相對(duì)濕度低于80%，正常條件下測(cè)量時(shí)，電位差計(jì)全部測(cè)量范圍內(nèi)，大誤差，不應(yīng)超過(guò)下式計(jì)算值：

Elim=(±   +X)×10-4（伏）

式中Un為基準(zhǔn)值，在UJ25中為1（伏）；

X為UJ25標(biāo)度盤示值（伏）

（3）電位差計(jì)在+15℃~ +30℃，相對(duì)溫度在80%以下使用時(shí)，由于周圍環(huán)境溫度超過(guò)+18℃~ +22℃范圍所引起的溫度附加誤差，每超過(guò)5℃，不應(yīng)超過(guò)允許基本誤差的1/2。

（4）電位差計(jì)線路與外殼之間的絕緣強(qiáng)度，在溫度上于8%時(shí)，能耐受工頻50赫，實(shí)際正弦交流電壓2000伏，歷時(shí)1分鐘的耐壓試驗(yàn)而出不穿。

（5）電位差計(jì)外形尺寸：460×310×130毫米

（6）電位差計(jì)重量：5公斤

（二）電位差計(jì)或套件：

0.01級(jí)標(biāo)準(zhǔn)電阻全套

0.01級(jí)分壓箱

五、使用規(guī)定

（一）電動(dòng)勢(shì)測(cè)量：

（1）把電位差計(jì)接上市電，打開面板上電源開關(guān)，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕使檢流計(jì)指針指零，預(yù)熱15分鐘。

（2）調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使檢流計(jì)指針再次指零，將“標(biāo)準(zhǔn)—未知”開關(guān)置“標(biāo)準(zhǔn)”，依次按下“粗”“細(xì)”按鍵，通過(guò)工作電流調(diào)節(jié)旋鈕“粗”“中”“細(xì)”的調(diào)節(jié)，使檢流計(jì)指零。

（3）將被測(cè)接入“未知1”或“未知2”兩個(gè)接線柱，把“標(biāo)準(zhǔn)—未知”開關(guān)置相應(yīng)檔位，先按“粗”按鍵，調(diào)節(jié)測(cè)量盤使檢流計(jì)指零，再按下“細(xì)”按鍵，調(diào)節(jié)測(cè)量盤使檢流計(jì)指針指零，這時(shí)測(cè)量盤讀數(shù)即被測(cè)量的電動(dòng)勢(shì)值。

（由于電子基準(zhǔn)的溫漂加時(shí)漂在24小時(shí)里小于十萬(wàn)分之一，因此不需要進(jìn)行溫度補(bǔ)償，所以水電位差計(jì)無(wú)溫度補(bǔ)償盤。）

（二）高電壓的測(cè)量：

（1）當(dāng)被測(cè)電壓高于2.311110伏以上電壓時(shí)，需應(yīng)用額定電阻輸入式分壓箱。

（2）被測(cè)高電壓按圖3線路連接（在連接時(shí)注意線路結(jié)構(gòu)和正負(fù)級(jí)）。

 分壓箱負(fù)端與電位差計(jì)“未知”負(fù)端連接在一起，而電位差計(jì)“未知”的另一端則根據(jù)被測(cè)電壓值與電位差計(jì)測(cè)量上限的讀數(shù)，選擇分壓箱一個(gè)適當(dāng)（×500×200×100×10）倍率端鍵相連接。

（3）調(diào)節(jié)工作電流。

（4）測(cè)量分壓箱上已確定的相應(yīng)電壓降。

（5）電位差計(jì)上的示值乘上分壓箱上確定的倍率，就等于被測(cè)高壓電壓值。

（三）電流的測(cè)量：

按圖4線路連接，將標(biāo)準(zhǔn)電阻接入被測(cè)電流的回路中。

選擇標(biāo)準(zhǔn)電阻RN應(yīng)遵守下列原則：

（1）在標(biāo)準(zhǔn)電阻RN上壓降不可大于2.311110伏，但盡量大于0.1伏。

（2）被測(cè)電流不應(yīng)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電阻允許電流。

IX=    （安）……………………………………（6）

式中：IX——被測(cè)電流（安）RN——標(biāo)準(zhǔn)電阻（歐姆）

（四）電阻的測(cè)量：

（1）按圖5線路連接，標(biāo)準(zhǔn)電阻和被測(cè)電阻串聯(lián)式連接。

（2）為了減小測(cè)量誤差，選擇標(biāo)準(zhǔn)電阻RN盡可能接近被測(cè)電阻RX

（3）RN和RX是通過(guò)同一電流，其電流不可超過(guò)RN和RX的允許值。通過(guò)轉(zhuǎn)換開關(guān)K，分別測(cè)量出RN和RX電阻上的電壓降，按下式可計(jì)算出被測(cè)電阻的阻值。

RX=     RN

式中：RX——被測(cè)電阻（歐）

UX——被測(cè)電阻上的壓降（伏）

UN——標(biāo)準(zhǔn)電阻上的壓降（伏）

（三）功率的測(cè)量：

功率測(cè)量可按測(cè)量電流方法和測(cè)量電壓的方法接線。

六、注意事項(xiàng)

（1）測(cè)量高壓時(shí)，特別要注意分壓箱線路結(jié)構(gòu)和正負(fù)極性標(biāo)記，被測(cè)高壓與電位差計(jì)接線端鈕不可接錯(cuò)。

（2）電位差計(jì)作在電壓、電流和功率測(cè)量時(shí)，測(cè)量部分各個(gè)旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)從*位開始，依次序旋轉(zhuǎn)。

（3）電位差計(jì)與在成套件使用時(shí)，必須注意連接導(dǎo)線及電位差計(jì)和成套各部分之間的絕緣電阻，應(yīng)不小500兆歐。

（4）電位差計(jì)在校對(duì)調(diào)節(jié)工作電流時(shí)，應(yīng)自粗、中、細(xì)、依次順序進(jìn)行。

七、維護(hù)和保養(yǎng)

1、電位差計(jì)若*擱置沒(méi)有使用，可能在電刷和接觸面發(fā)生氧化，造成接觸不良，使用時(shí)，應(yīng)將全部旋鈕開關(guān)旋轉(zhuǎn)數(shù)次，使其接觸良好。如果電刷和接觸面接觸還不好，必須用汽油清洗，使接觸恢復(fù)后，再涂上一層薄無(wú)酸性的純凡士林馳以保護(hù)。

2、電位差計(jì)不應(yīng)受到強(qiáng)烈的振動(dòng)和撞擊。應(yīng)存放于溫度為+15℃~30℃和相對(duì)濕度低于80%且無(wú)腐蝕性氣體的室內(nèi)。

3、電位差計(jì)應(yīng)每年不少于一次的定期檢定。