专利名称：有四个测量盘的电位差计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测量直流电压的仪器。
背景技术：
2008年5月7日公布了 ZL200510062375. 1发明专利，它是一种有四个步进盘的电位差计，它的第三、第四步进盘各有测量盘、代换盘与辅助盘组成，测量盘与代换盘上的 电阻阻值相同，测量盘每增加一个电阻，代换盘就减小相同电阻，由于第三步进盘不置在第 10点时，第四步进盘置不同示值时电路总阻是变化的，第三步进盘置在第10点时，第四步 进盘置不同示值时电路总阻不变，为此第三步进盘除有测量盘、代换盘外，增加了辅助盘来 区别步进盘置第10点及不置第10点两种情况的电路连接，第四步进盘也增加了辅助盘，上 面有10只电阻来分别接入或切出若干个电阻使电路总阻不变。四个测量盘连接在两个测 量端钮间，使步进盘上的开关接触电阻变差影响排除在测量回路之外。由于第三、第四步进盘都有辅助盘，增加了第三、第四步进盘开关的层数，从而增 大了仪器的体积，也使开关及仪器结构变得复杂，特别是仪器检定过程中如果发现第三、第 四步进盘测量数据超差，要修正第三、第四步进盘开关的内层电阻是非常麻烦的。申请号 200820120442. 4比ZL200510062375. 1有进步，但这二种电位差计的电流流经第一步进盘 的代换盘电刷后，分成两路，经过各步进盘，汇合在第一步进盘的测量盘电刷；它带来的问 题是第二、三、四盘上电阻的阻值都是两个相同数字组成，阻值又小，没有标准电阻可以比 对；如使用过渡标准电阻，那么两只过渡标准电阻间的引线误差就难处理；因此该电位差 计第二、三、四盘的电阻阻值很难做准确。
实用新型内容本实用新型的目的是，当电位差计有四个步进盘时，测量开关步进切换的接触电 阻及变差，开关热电势不影响测量结果；并且第三、第四步进盘都不用辅助盘。使四个步进 盘上的电阻都被设计成阻值是10Ω，可用标准电阻在电桥进行对比，这对仪器制造带来方 便。同时，它也有两个量程。本实用新型的技术方案是电流从3 6V稳压电源E正极经过906/101 Ω的电阻R7到节点A、B之间的四 个步进盘上的电阻及双刀双掷量程转换开关K1到91. 7 Ω调定电阻RN和调节范围在0 0. 1 Ω可锁定的可调电阻Rp3,经过0 56 Ω的可调电阻Rpi及0 1 Ω的可调电阻Rp2回到 稳压电源的负极组成电位差计工作回路；从标准电池EN正极经过两个常闭触点间接有检 流计G双刀双掷开关K2,到调定电阻RN及可锁定的可调电阻RP3，再到标准电池负极组成电 位差计标准回路；其特征在于电位差计的第一步进盘由各有10个10 Ω电阻组成的第I测 量盘与第Γ代换盘，第I测量盘的电刷与第Γ代换盘的电刷间通过20Ω电阻R1连接， 第二步进盘由各有10个10 Ω电阻组成的第II测量盘与第II'代换盘，第II测量盘的电 刷与第ΙΓ代换盘的电刷间通过2200 Ω电阻R2连接，第三步进盘由各有10个10 Ω电阻组成的第III测量盘与第Iir代换盘，第III测量盘的电刷与第Iir代换盘的电刷间通 过20Ω电阻R3连接，第四步进盘由各有10个10Ω电阻组成的第IV测量盘与第IV'代换 盘，第IV测量盘的电刷与第IV'代换盘的电刷通过2200Ω电阻R4连接；电位差计稳压电 源正极经过节点C后分成两个支路一路经过34 Ω电阻Γι后连接双刀双掷量程转换开关 K1的IV1层Χ0. 1量程触点，另一路经过906/101 Ω的电阻R7连接节点A后又分成两个支 路左边支路节点A连接第II'代换盘第10触点，第II'代换盘第0触点连接第I'代换 盘第10触点，第I测量盘第0触点连接第II测量盘第10触点，第II测量盘第0触点连接 节点B，右边支路节点A通过20800Ω电阻&后连接第IV'代换盘第0触点，第IV'代换盘 第10触点连接第ΙΙΓ代换盘第0触点，第III测量盘第10触点连接第IV测量盘第0触 点，第IV测量盘第10触点通过8900 Ω电阻R6后连接节点B ；节点B连接双刀双掷量程转 换开关K1的Kh层与IV2层两个常闭触点，275. 4 Ω电阻r2的两端分别连接双刀双掷量程 转换开关K1的IV2层的X0. 1量程触点及Xl量程触点，双刀双掷量程转换开关K1的K" 层的Xl量程触点连接调定电阻RN高电位端；电位差计用于连接被测量“U/’的两个端钮， 正极端钮连接第I测量盘第10触点，负极端钮经过两个常闭触点之间接有检流计G的双刀 双掷开关K2后与第III测量盘第0触点连接。通过以上技术方案，四个步进盘用于测量部分的测量盘是用导线连接的，接触电 阻及变差不在测量回路内，影响的只是电位差计工作回路总阻，由于总阻阻值很大，所以变 差可以忽略；由于省去了辅助盘，使仪器结构简单，测量盘与代换盘上的电阻都被设计成 10 Ω数值，这种电阻的示值误差可以在电桥上用标准电阻比对，可提高仪器测量盘上的电 阻精度，这对仪器制造带来方便，并从而也提高了电位差计整机的测量准确性。步进盘的开 关触点间夹角是15°，开关一个圆周有24个触点勻布，每个步进盘的测量盘与代换盘都是 0 10十一个触点，每个步进盘里测量盘与代换盘共占22个触点，每个步进盘里测量盘与 代换盘需用二个定位钉把它们分开，二个定位钉占二个触点位置，因此，采用本技术方案， 四个步进盘的测量盘与代换盘上的触点及电阻都只要一层，这降低了步进盘的高度，也就 减小了仪器的体积。
图1是本实用新型的原理电路。在图1中，IOX 10 Ω表示由10只10 Ω的电阻组成。
具体实施方式
图1中，在X 1量程，当四只步进盘都置“0”时，节点Α、Β间左边电阻值等于300 Ω， 右边电阻值等于30000 Ω，电位差计标准工作电流在节点C、A、B间设计成11. IlmA,因此，节 点A、B间左边电流是11mA，节点A、B间右边电流是0. 11mA，各个步进盘置其它触点时，每个 步进盘里测量盘增加的电阻等于代换盘减少的电阻，所以节点A、B间左、右边电阻值不变， 且流过电阻礼、R2、R3、R4的电流也不变。节点A、B间左边电流流到与第II'代换盘电刷接触的触点后分成两个支路，一路经过第一步进盘流到与第II测量盘电刷接触的触点，这一路的阻值是220 Ω，另一路经 过第ΙΓ代换盘电刷、2200 Ω电阻R2到与第II测量盘电刷接触的触点，这一路的阻值是2200 Ω，所以流过电阻R1的电流是10mA，流过电阻R2的电流是ImA ；节点A、B间右边电流 流到与第IV'代换盘电刷接触的触点后分成两个支路，一路经过第三步进盘流到与第IV 测量盘电刷接触的触点，这一路的阻值是220Ω，另一路经过第IV'代换盘电刷、2200Ω电 阻R4到与第IV测量盘电刷接触的触点，这一路的阻值是2200 Ω，所以流过电阻R3的电流 是0. 1mA，流过电阻R4的电流是0.01mA。在Xl量程，当工作电流标准化后，第I测量盘置Ii1，第II测量盘置Ii2，第III测 量盘置n3，第IV测量盘置Ii4，开关K2掷向左边，这时位于测量的两个端钮间电压为<formula>formula see original document page 5</formula>[0016]在X0. 1量程时，节点A、B间总电阻为30000/101 Ω，加上906/101 Ω电阻R7到节 点C共306 Ω，阻值为34 Ω的电阻Γι与节点C、A、B间电阻并联，34 Ω的电阻Γι的阻值是 306 Ω的1/9，使流过节点Α、Β间的电流减小到Xl量程时的1/10，则量限降低到X 1量程 时的1/10，电阻Γι与节点A、B间电阻并联后使电阻值减小，因此在电路中串入275. 4 Ω电 阻巧来保持总电阻不变。这时四个步进盘的示值表达为<formula>formula see original document page 5</formula>[0018]每批生产的标准电池的电动势是离散的，在1. 0188V 1. 0196V之间，标准化的工 作电流为11. 11mA，因此调定电阻RN取91.7 Ω，外加0 0. 1 Ω可锁定的可调电阻Rp3，可 以覆盖标准电池电动势的变化范围。外接工作电源采用富阳精密仪器厂生产的YJ49a型高稳定性稳压电源，它分0 3V、3 6V、6 9V三段，每段连续可调，本仪器采用3 6V连续可调的一段；为了调节方 便，用调节范围为0 56 Ω的可调电阻Rpi进行粗调，调节范围为0 1 Ω的可调电阻Rp2 进行微小调节。内附标准是这样校准的在“Ux”两端的两个测量端钮按极性接上IV标准电压信 号，开关K2掷向左边，测量盘示值与标准电压值相同，通过调节工作电流调节电阻Rp1及RP2， 使检流计指零，再将开关K2掷向右边，调节可调电阻RP3，使检流计再次指零，再将开关K2掷 向左边，调节可调电阻RP2，使检流计指零，又将开关K2掷向右边，调节可调电阻RP3，使检流 计指零，当开关K2掷向左边及掷向右边不作调节检流计均指零时，说明电位差计的工作电 流就标准化，即调定电阻上的压降与不饱和标准电池EN的电动势已经相等，这时将可调电 阻Rp3锁定，这台电压测量仪器今后就以此为标准。
权利要求一种有四个测量盘的电位差计，电流从3～6V稳压电源E正极经过906/101Ω的电阻R7到节点A、B之间的四个步进盘上的电阻及双刀双掷量程转换开关K1到91.7Ω调定电阻RN和调节范围在0～0.1Ω可锁定的可调电阻RP3，经过0～56Ω的可调电阻RP1及0～1Ω的可调电阻RP2回到稳压电源的负极组成电位差计工作回路；从标准电池EN正极经过两个常闭触点间接有检流计G双刀双掷开关K2，到调定电阻RN及可锁定的可调电阻RP3，再到标准电池负极组成电位差计标准回路；其特征在于电位差计的第一步进盘由各有10个10Ω电阻组成的第I测量盘与第I′代换盘，第I测量盘的电刷与第I′代换盘的电刷间通过20Ω电阻R1连接，第二步进盘由各有10个10Ω电阻组成的第II测量盘与第II′代换盘，第II测量盘的电刷与第II′代换盘的电刷间通过2200Ω电阻R2连接，第三步进盘由各有10个10Ω电阻组成的第III测量盘与第III′代换盘，第III测量盘的电刷与第III′代换盘的电刷间通过20Ω电阻R3连接，第四步进盘由各有10个10Ω电阻组成的第IV测量盘与第IV′代换盘，第IV测量盘的电刷与第IV′代换盘的电刷通过2200Ω电阻R4连接；电位差计稳压电源正极经过节点C后分成两个支路一路经过34Ω电阻r1后连接双刀双掷量程转换开关K1的K1-1层×0.1量程触点，另一路经过906/101Ω的电阻R7连接节点A后又分成两个支路左边支路节点A连接第II′代换盘第10触点，第II′代换盘第0触点连接第I′代换盘第10触点，第I测量盘第0触点连接第II测量盘第10触点，第II测量盘第0触点连接节点B，右边支路节点A通过20800Ω电阻R5后连接第IV′代换盘第0触点，第IV′代换盘第10触点连接第III′代换盘第0触点，第III测量盘第10触点连接第IV测量盘第0触点，第IV测量盘第10触点通过8900Ω电阻R6后连接节点B；节点B连接双刀双掷量程转换开关K1的K1-1层与K1-2层两个常闭触点，275.4Ω电阻r2的两端分别连接双刀双掷量程转换开关K1的K1-2层的×0.1量程触点及×1量程触点，双刀双掷量程转换开关K1的K1-2层的×1量程触点连接调定电阻RN高电位端；电位差计用于连接被测量“UX”的两个端钮，正极端钮连接第I测量盘第10触点，负极端钮经过两个常闭触点之间接有检流计G的双刀双掷开关K2后与第III测量盘第0触点连接。
专利摘要一种用于测量电压的有四个测量盘的电位差计，它的四个步进盘都由测量盘与代换盘组成，测量盘与代换盘上的电阻阻值都是10Ω，这种电阻可以用标准电阻在电桥进行对比，这就提高了电阻制造的精度，从而也提高了电位差计整机的测量准确性；四个测量盘间用导线直接连接，不通过开关切换，使直流电位差计测量时不存在开关接触电阻变差影响；它有二个量程。
文档编号G01R17/20GK201569687SQ20092029562
公开日2010年9月1日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者方宁妹, 程军 申请人:方宁妹