【板式电位差计】价格_厂家

板式电位差计

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中国杭州

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FMUJB型

板式电位差计

使用说明书

一、概述

FMUJB型板式电位差计保留了十一线电位差计结构直观，原理明确的“解剖式仪器”特色，改进了十一线电位差计易出故障、误差较大等缺陷，把师生从焦头烂额状态中解放出来，测量精度、重复性和稳定性可与箱式电位差计相媲美，不确定度分析也能有一个合理的交代。使用本仪器有助于教师讲清原理、要领和抽象的因果逻辑，有助于学生保持清晰的超作思路，也适合编排讨论型、设计型、综合型实验，蕴含丰富的素质教育素材。

二、结构

将以往十一线电位差计作为整书读数的10条电阻丝绕制成10个名义值相等的微小误差电阻器，串联形成电阻链O-A，各连接点上的11个接线柱可与外电路选择联通。以往十一线电位差计作为小读数的1米长电阻丝仍然作成“标尺——滑块——按键”结构，并且在两端并联一只高精度电位器，以便调节其电阻值与其他10个电阻器相等。该电位器出厂时已调好，用户不可无故调节。标尺上刻有归一化读数0~1.00，记录读数时应写足有效数字到万分位。沿标尺滑动的燕尾槽滑块上装有一只铜片按键N，铜片左、右各有一个刀口，按下刀口时与电阻丝接触。做两个刀口的意图是避免标尺端部有死区，不可同时按下两个刀口。

三、使用方法

由上文可知，本仪器的主体是一条电阻链A——Q——B，共有11个单无电阻，最后一个是1米长电阻丝OB。在接线柱A、B上连接一台可调的高稳定性电源E，E与电阻链组成工作回路，闭合开关K1时，回路内有工作电流I流过，总电压Uab平均分配到11个单元电阻上，各单元电阻的压降U叫做本次实验的校准常数，总电压Uab就是本次实验的实际量程。U和Uab是可大可小的，应根据测量要求来确定。以精密测量干电池的电动势Ex为例，按常识粗知Ex=1.5V，依据“量程略大于被测量”、“校准常识尽量取整”两条原则，确定U=0.200000V，Uab=2.200000V

1、校准

确定U=0.200000V仅仅表示一种愿望，真正在仪器上实现U=0.200000V还需要做一系列工作，此工作过程叫做“校准”。在AB上并联伏特计V，调节电源E使V表读数Uab=2.2V，似乎就完成校准，但这仅完成了“粗校”，伏特计只能给出2~4位有效数字的粗造结果。只有借助于标准电池Es才能完成精确校准，实现Uab=2.200000V

标准电池独特的物理化学性质决定其电动势Es在同一温度下非常稳定，在不同温度下Es的变化规律也非常确定，能够比较准确地体现“伏特”的大小。Es供人们在测量中与被测电压Ux进行比对而得到测量结果。象标准电池这样可以体现测量单位大小的实物，通称为度量器或量具。电学度量器包括标准电池、标准电阻、标准电容。根据度量器在量值传递中的地位和作用，可分为基准器、标准器和工作量3个级别，在一般工程测量中用到的度量器都是工作量具。

常用的II级饱和式标准电池，BC2型20度时的电动势E20约为1.01850-1.01870V，BC3型20度时的电动势E20约为1.01855-1.01865V之间，具体每只标准电池的E20可直接引用它的鉴定证书。当气温偏离20度时，饱和式标准电池的电动势Et按下式变化，实验者应按此公式修正。

标准电池准确度如此之高，只可惜内阻太大稍有电流，其端压就会降低，影响校准：电流如果大于1微安还有可能损坏标准电池。因此需要有一个巧妙而便捷的实验方法，在ES不输出也不输入电流的状态下令UAB或UAB的一部分与ES精确比对，这个方法就是“补偿法”。当然过程初期还会有微小电流，应采取措施使之不超过1微安。将检流计G、标准电池ES、转换开关K2、衰减电位器RN、验零按钮AN串联，组成校准支路CGD。当然CGD不能直接并联到AOB上，也不能只并联到莫一个单元电阻上。C应接到铜片按键N，N应滑到标尺读数最恰当之处与电阻丝接触。以上两个“最恰当”指的是，假设已调准U=0.200000V，M——O——N段电阻链上的电压Umon正好等于ES二者在环路C——G——D——N——O——M——C中方向相反，大小相等，因此G无电流通过，我们就称电路达到补偿状态，ES恰好被Umon补偿掉了，因而Umon又称为补偿电压。由Umon=Es=1.01847V反算M——O——N之间应该有多少个单元电阻，设应有ns个，显然ns不是整数，因为大自然赐予我们的ES就不是整数。

实际上刚用伏特计完成粗校，不保证Umon=Es，G尚有电流通过，因此应将衰减电位器Rn调到最大，保证IG<1uA以保护ES当然此时电路灵敏度S也达到最低值，此时应严格保持上述两个“最恰当位置”不变也就是保持（2）式的ns值不变，轻微调节工作电源E使G初步指零，适当减小Rn使G又显现出偏转，进一步微调E使G指零，如此循环调节直至Rn——0，由此可推断U=0.200000V和UAB=2.200000V均已成为现实，校准目标已实现，工作电流I已标准化。当然我们不必知道I是多少。随手将Rn恢复到最大，灵敏度S岁之降到最低，为下一步实验做好准备。在调节过程中，为了确认G是否真正指零，可以随时按动验零按钮AN，若G的指针有轻微摆动，说明电路尚未平衡，还需仔细调节。一般公认指针式件流计的灵敏度为0.1格。由于指零仪的静态微偏与其真实零点不可能同时被贯观察，所以观察者需将当前静态微偏的视觉形象与记忆中的真实零点相对比，这是不准确的。本实验以一定节奏按动验零按钮AN实际是将静态微偏调制成一种微振幅交变信号，使之醒目可辨，显著提高检流计的灵敏度。

另外，如果完成组校后忘记拆掉V表而进行精细校准，则V表成为电路的一部分，

2、测量未知电动势

测量电路与标准电路相同，但操作的因果逻辑相反，一定要保持思路清晰。用K2甩端ES接通被测干电池EX，牢记I、U、UAB、均已标准化，不可再调E，并要意识到刚才校准时的两个“最恰当”已不恰当，急待寻求新的“最恰当”。按常识EX=1.5V，常识代替粗测过程，可根据估算EX需要多少个单元电阻与之平衡，设为nx个有（3）式与（2）式的区别就在图（2）是nx的准确值，超作中应严格保持不得改变：而（3）式是NX的估算值，超作中恰恰的要改变它直至找到准确的nx。