补偿原理和电位差 计.doc

补偿原理和电位差_计补偿原理和电位差_计
补偿原理和电位差计
电位差计是精密测量中应用最广的仪器之一,不但用来精确测量电压、电流和电阻等,还可用来校准电表和直流电桥等直读式仪器,此外,它在非电量测量(如温度、压力、位移和速度)等的电测量中也占有重要的地位。它的测量结果仅依赖于精度很高的标准电池、标准电阻和高灵敏度的检流计,可达到很高的精确度(%)。
一、实验原理
电位差计实质上是一个电压压连续可调的装置,它的电阻丝通以电流后,其上任意长度的两点的电压大小都是已知的。如果调节已知电压与未知电动势相平衡,就可测出未知电动势。
1. 线式电位差计
图1 线式电位差计电路图
如图1所示,稳压电源E、变阻器R和均匀电阻丝AB组成一个回路,C、D是可以
在电阻线AB上任意滑动的接触点,是标准电池,将开关K倒向1,调节C、D,设此时C、D间的电阻为,两触点的位置,使检流计指针指零,则有
就得出CD间每单位电阻上的电位差为
池;再将开关K倒向2,接入待测电、时,,又调节触点C、D的位置(此时切不可变动R),设触点在、间的电阻为
检流计指针重新指在零线上(此时为: ,则待测电池的电动势
由于电阻丝AB是均匀的,上式中两段电阻丝电阻之比可用两段电阻丝的长度比表示,因而有:
因此,只要测出CD和
的大小。
2. 由电阻箱组成电位差计两段电阻丝的长度,便可算出待测电池的电动势
如图2
所示,稳压电源、电键补偿回路中,电阻箱1时,调节和和标准电源,电阻箱和构成工作电流回路,而在)相并联。当开关K接通(或被测电源,使检流计指零,则:
,而,则有:
当K接通2时,调节和且使两电阻箱的阻值之和保持不变,则工作电流就和,若某一时刻检流计指零,不会发生变