[實(shí)用新型]有1μV分辨率的直流電位差計(jì)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920295627.9
• 申請(qǐng)日: 2009-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN201569688U
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方寧妹;程軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 程軍
• 主分類號(hào): G01R17/20
• 分類號(hào): G01R17/20;G01R17/22
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及測(cè)量直流電壓的儀器。

背景技術(shù)

2008年5月7日公布了ZL200510062375.1發(fā)明專利，它是一種有四個(gè)步進(jìn)盤的直流電位差計(jì)，它的第三、雙滑線盤各有測(cè)量盤、代換盤與輔助盤組成，測(cè)量盤與代換盤上的電阻阻值相同，測(cè)量盤每增加一個(gè)電阻，代換盤就減小相同電阻，由于第三步進(jìn)盤不置在第10點(diǎn)時(shí)，雙滑線盤置不同示值時(shí)電路總阻是變化的，第三步進(jìn)盤置在第10點(diǎn)時(shí)，雙滑線盤置不同示值時(shí)電路總阻不變，為此第三步進(jìn)盤除有測(cè)量盤、代換盤外，增加了輔助盤來(lái)區(qū)別步進(jìn)盤置第10點(diǎn)及不置第10點(diǎn)兩種情況的電路連接，雙滑線盤也增加了輔助盤，上面有10只電阻來(lái)分別接入或切出若干個(gè)電阻使電路總阻不變。四個(gè)測(cè)量盤連接在兩個(gè)測(cè)量端鈕間，使步進(jìn)盤上的開關(guān)接觸電阻變差影響排除在測(cè)量回路之外。

由于第三、雙滑線盤都有輔助盤，增加了第三、雙滑線盤開關(guān)的層數(shù)，從而增大了儀器的體積，也使開關(guān)及儀器結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，特別是儀器檢定過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)第三、雙滑線盤測(cè)量數(shù)據(jù)超差，要修正第三、雙滑線盤開關(guān)的內(nèi)層電阻是非常麻煩的。申請(qǐng)?zhí)?00820120442.4比ZL200510062375.1有進(jìn)步，但這二種直流電位差計(jì)的電流流經(jīng)第一步進(jìn)盤的代換盤電刷后，分成兩路，經(jīng)過(guò)各步進(jìn)盤，匯合在第一步進(jìn)盤的測(cè)量盤電刷；它帶來(lái)的問(wèn)題是第二、三、四盤上電阻的阻值都是兩個(gè)相同數(shù)字組成，阻值又小，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)電阻可以比對(duì)；如使用過(guò)渡標(biāo)準(zhǔn)電阻，那么兩只過(guò)渡標(biāo)準(zhǔn)電阻間的引線誤差就難處理；因此該直流電位差計(jì)第二、三、四盤的電阻阻值很難做準(zhǔn)確。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種有1μV分辨率的直流電位差計(jì)，當(dāng)直流電位差計(jì)的步進(jìn)盤開關(guān)切換時(shí)，步進(jìn)盤開關(guān)切換的接觸電阻及變差，開關(guān)熱電勢(shì)不影響測(cè)量結(jié)果；并且第三、雙滑線盤都不用輔助盤。使步進(jìn)盤上的電阻都被設(shè)計(jì)成阻值是10的整數(shù)次冪，可用標(biāo)準(zhǔn)電阻在電橋進(jìn)行對(duì)比，這對(duì)儀器制造帶來(lái)方便。同時(shí)，它也有兩個(gè)量程，最小分辨率為1μV。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：

電流從直流電位差計(jì)4.5V工作電源正極到節(jié)點(diǎn)A、B之間的四個(gè)步進(jìn)盤上的電阻及雙刀雙擲量程轉(zhuǎn)換開關(guān)K₁，到調(diào)定電阻和可鎖定的可調(diào)電阻，再到420Ω固定電阻R₀，經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)范圍在0～19Ω之間的可調(diào)電阻R_P2及20個(gè)17Ω電阻組成的可調(diào)電阻R_P1回到工作電源的負(fù)極組成直流電位差計(jì)工作回路；從標(biāo)準(zhǔn)電池EN正極經(jīng)過(guò)兩個(gè)常閉觸點(diǎn)間接有檢流計(jì)G雙刀雙擲開關(guān)K₂，到調(diào)定電阻及可鎖定的可調(diào)電阻，再到標(biāo)準(zhǔn)電池負(fù)極組成直流電位差計(jì)標(biāo)準(zhǔn)回路；直流電位差計(jì)用于連接被測(cè)量“U_X”的兩個(gè)端鈕，從正極端鈕經(jīng)過(guò)四個(gè)測(cè)量盤的電阻網(wǎng)絡(luò)后，再經(jīng)過(guò)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)K₂到負(fù)極端鈕組成直流電位差計(jì)的補(bǔ)償回路；直流電位差計(jì)的第一步進(jìn)盤有22個(gè)觸點(diǎn)和二個(gè)定位釘，它們成15°角按圓周均布，每個(gè)觸點(diǎn)間用100Ω電阻連接，共21個(gè)電阻組成的第I測(cè)量盤，與所有觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是用和觸點(diǎn)同種材料制成的全環(huán)，第一步進(jìn)盤的電刷一端接觸觸點(diǎn)，另一端接觸全環(huán)；第二步進(jìn)盤由各有10個(gè)10Ω電阻組成的第II測(cè)量盤與第II′代換盤，第II測(cè)量盤的電刷與第II′代換盤的電刷間通過(guò)51Ω電阻R₂連接，第三步進(jìn)盤由各有10個(gè)10Ω電阻組成的第III測(cè)量盤與第III′代換盤，第III測(cè)量盤的電刷與第III′代換盤的電刷間通過(guò)110Ω電阻R₃連接，第四盤為雙滑線盤，兩根滑線電阻絲粗細(xì)相同，材料相同，兩根滑線電阻阻值范圍都是0～10Ω，即始端為0Ω，末端為10Ω，其中一根為第IV測(cè)量盤滑線，另一根為第IV′代換盤滑線，雙滑線盤的刻度盤標(biāo)有0、1、2、……10十一個(gè)示值點(diǎn)的10個(gè)大格，每大格有不標(biāo)數(shù)字均勻分布的10小格，每大格對(duì)應(yīng)阻值為1Ω，雙滑線盤刻度盤的“0”示值，也就是第IV測(cè)量盤滑線第0觸點(diǎn)，即雙滑線盤的電刷接觸測(cè)量盤滑線電阻上的始端，雙滑線盤刻度盤的“10”示值，也就是第IV測(cè)量盤滑線第10觸點(diǎn)，即雙滑線盤的電刷接觸測(cè)量盤滑線電阻上的末端，兩根滑線電阻上的電刷是同一片金屬刷片；直流電位差計(jì)工作電源正極經(jīng)過(guò)節(jié)點(diǎn)A后又分成兩個(gè)支路：左邊支路節(jié)點(diǎn)A連接第I測(cè)量盤第21觸點(diǎn)，第I測(cè)量盤第0觸點(diǎn)通過(guò)141Ω電阻R₁后連接節(jié)點(diǎn)B；右邊支路節(jié)點(diǎn)A通過(guò)1725Ω電阻R₄后連接第II′代換盤第0觸點(diǎn)，第II′代換盤第10觸點(diǎn)連接第III′代換盤第0觸點(diǎn)，第III′代換盤第10觸點(diǎn)連接第IV測(cè)量盤滑線第0觸點(diǎn)，第IV測(cè)量盤滑線第10觸點(diǎn)，連接第III測(cè)量盤第0觸點(diǎn)，第III測(cè)量盤第10觸點(diǎn)連接第II測(cè)量盤第0觸點(diǎn)，第II測(cè)量盤第10觸點(diǎn)連接節(jié)點(diǎn)B；節(jié)點(diǎn)B連接雙刀雙擲量程轉(zhuǎn)換開關(guān)K₁的K_1-2層的常閉觸點(diǎn)，K_1-2層的×1量程觸點(diǎn)連接463Ω的調(diào)定電阻RN₁，再經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)范圍在0～0.5Ω之間可鎖定的可調(diào)電阻R_P3，與標(biāo)準(zhǔn)電池EN負(fù)極連接，K_1-2層的×0.1量程觸點(diǎn)連接4630Ω的調(diào)定電阻RN₂，再經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)范圍在0～5Ω可鎖定的可調(diào)電阻R_P5，與標(biāo)準(zhǔn)電池EN負(fù)極連接，標(biāo)準(zhǔn)電池EN負(fù)極連接雙刀雙擲量程轉(zhuǎn)換開關(guān)K₁的K_1-1層的常閉觸點(diǎn)，K_1-1層的×1量程觸點(diǎn)一路經(jīng)過(guò)420Ω電阻R₀連接調(diào)節(jié)范圍在0～19Ω之間的可調(diào)電阻R_P2及由20只17Ω電阻組成的可調(diào)電阻R_P1后與工作電源負(fù)極連接，另一路連接由20只170Ω電阻組成的可調(diào)電阻R_P6后經(jīng)過(guò)13000Ω電阻R_a與K_1-1層的×0.1量程觸點(diǎn)連接；直流電位差計(jì)用于連接被測(cè)量“U_X”的兩個(gè)端鈕，正極端鈕連接第一步進(jìn)盤全環(huán)，負(fù)極端鈕經(jīng)過(guò)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)K₂后連接第IV′代換盤滑線。