电位差计是用补偿原理构造的仪器。根据被测电压和已知电压相互补偿的原理制成的高精度测量仪表。分交流、直流两种。用以测量电压、电流和电阻,交流电位差计还可测量磁性。亦称电势差计、 电位计。根据被测电压和已知电压相互补偿 (即平衡)的原理制成的高精度测量电位差的仪器。
电位差计特点
电位差计与电压表相比的主要优点是测量时不需要待测电路供给电流,因而不影响待测电路,可准确测出电源电动势。一般有转柄式和滑线式两种。
由于采用电位补偿的方法,因此测量精度高。避免了由于电源内阻产生的误差, 在没有电流通过电源的情况下测量它的路端电压,极大地提高了精确度和灵敏度。
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。
电位差计原理
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。
电位差计分交流和直流两种,在生产和科研中广泛使用。例如生产半导体材料和 元件时,常用铂—铂铑合金组成的温差电偶测 量炉温,而温差电动势的变化只有几十微伏,不宜用电压表测量,一般都要用电位差计。电位差计还被用来准确测量电流和电阻。交流电位差计可用于磁性测量。
电位差计分类
电位差计的种类很多, 常见的有板式和箱式电位差计。板式电位差计具有结构简单 、 直观、 便于分析讨论等优点,但它的电阻丝不可能完全均匀,长度也不十分准确,存在一定的测量误差,且体积大,使用不便 ,箱式电位差计克服板式电位差计的缺点,准确度更高、更为实用。
相同点:
两种电位差计的构想原理都是电路补偿原理;
在测量过程中,都不需要测出线路中电流的大小;
当完全补偿时,测量回路与被测量回路间无电流流过,无须从被测电路中取用电流;
测量的准确度都是依赖于标准电池 E3 、补偿电阻R和 Rx以及工作电流的稳定性。
由于两种电位差计在制作上有所不同,因此,使用所达到的准确度和应用范围也有所不同,不同点:
箱式电位差计中电阻均采用锰铜合金线,以双线无感绕制,并经人工老化和精确调整, 阻值稳定,而板式电位差计的电阻则是用镍铬合金制作;
箱式电位差计可以测量直流电压 ( 或电动势 ),对各种直流毫伏表及电子电位差计进行刻度校正,板式电位差计可用于粗测电源电动势,结构直观,易于了解原理构件。
传统电位差计
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。
交流电位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。
数字电位差计
数字电位差计/电子电位差计 型号:tx-YJ108B/1
TX-YJ108B/1型数字电位差计是传统直流电位差计的更新换代产品,它采用先进的数字化、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UJ33a、UJ33a-1等产品,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精密检测,也可作为标准毫伏信号源直接校验多种变送器及仪表。
u 产品特点:数字直读发生(输出)和测量(输入)电压值;输出标准电压信号可带负载,直接校验各种低阻抗仪表;采用四端钮方式,消除小信号输出时测量导线误差;可发生对应多种热电偶分度号常用温度范围的毫伏值,温度直读显示;内附精密基准源,去除标准电池,避免环境污染,同时省却反复对标准要求,方便用户操作;带RS232标准接口,可与计算机通讯;外形尺寸:88×215×285mm
直流电位差计注意事项
①按被测电动势大小和测量精度要求,选择所需量程和相应准确度的电位差计。
②选择足够容量的稳定电源供电,以保证工作电流恒定。应满足电源总容量超过1000倍放电电流值的条件。当工作电流大于10mA时,应选用蓄电池供电。
③连接线路时必须使标准电池、工作电源和被测电动势(或电压)的极性符合要求,切不可错接,否则在测量时不仅无法调到平衡,还会引起过载。
④为防止标准电池短路,应先连接电位差计的“标准电池”端钮,再将导线按极性接于标准电池上。在测量过程中若需要变动较大阻值,要断开按钮进行,否则标准电池可能会充电或放电,容易导致损坏。
⑤用于连接蓄电池的导线必须专线专用,一是防止腐蚀,二是避免引起测量误差。
⑥当被测电压大于电位差计上限电压时,可用标准电压箱来扩大量程。
⑦测量完毕,应将倍率开关置“断”位置,防止电池放电。