一种带限流保护电阻测量仪

1.本实用新型涉及物理实验技术领域，尤其涉及一种带限流保护电阻测量仪。


背景技术：

2.普通物理实验大纲要求学生掌握多种测电阻的方法，如：伏安法、伏阻法、电桥法等。不过在大纲中却缺少相应操作方法、步骤等具体说明，许多学校采用分立的电阻箱、未知电阻、检流计等多个元件来进行实验，由于连线较多、元件分散、线路件杂乱无章，学生容易出现多接、漏接、接错、难以排查电路故障等问题，实验效果不好，学生耗费太多时间在操作上，本末倒置。同时市场上缺少能够直观简单、较为方便的辅助学生进行此类实验的仪器。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种带限流保护电阻测量仪。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：包括测量仪本体，在测量仪本体的面板上设置有滑动电阻，面板上设置有所述滑动电阻的接线插座，在所述测量仪本体的面板上设置有第一标准直流表、第二标准直流表、第三标准直流表和直流微安表，面板上分别对应设置有所述第一标准直流表、第二标准直流表、第三标准直流表和直流微安表的接线插座，在所述测量仪本的面板上设置有第一标准直流电压表、第二标准直流电压表和第三标准直流电压表，面板上分别对应设置有所述第一标准直流电压表、第二标准直流电压表和第三标准直流电压表的接线插座，在所述测量仪本体内设置有限流装置，面板上设有所述限流装置的接线插座，在所述测量仪本体内设置有电源模块，在面板上设有直流电源输出接口，该直流电源输出接口由所述电源模块供电，在面板上设有外接电阻接线插座，还包括支撑底座，所述测量仪本体安装在该支撑底座上，所述测量仪本体的底面设有通风口，在支撑底座对应通风口的位置设置有散热风扇。
5.进一步的，在所述测量仪本体内设置有温度传感器和湿度传感器，在面板上设有与所述温度传感器和湿度传感器信号连接的显示表。
6.进一步的，所述支撑底座包括安装板、底杆和撑杆，所述散热风扇设置在所述安装板上，左右两根底杆分别可转动的连接在安装板底端的两侧，两撑杆分别支撑在安装板和左右两底杆之间。
7.进一步的，所述底杆上开设有多个定位槽，所述撑杆的上端与安装板转动连接，撑杆的下端抵在底杆对应定位槽上。
8.进一步的，测量仪本体的通风口上设有防尘网布。
9.进一步的，在所述面板上设有四组外接电阻接线插座，分别为第一外接电阻接线插座，第二外接电阻接线插座，第三外接电阻接线插座和第四外接电阻接线插座。
10.本实用新型与传统技术相比，该带限流保护电阻测量仪，通过具体的面板来设计
电桥实验、验证欧姆定律实验及探究二极管的伏安特性曲线实验等，并通过限流装置保护电路，提高测量平台的利用率，延长使用寿命。学生可以按照说明书上实验电路原理图将插头线插入接线插座内进行连接组装，操作简单，实验方便，避免学生在实验过程中因为复杂的电路组装而浪费过多时间，从而帮助学生更好地认识理解电路实验的测量原理。
附图说明
11.图1为本实用新型提出的一种带限流保护电阻测量仪结构示意图；
12.图2为本实用新型所述的测量仪本体的正视图；
13.图3为本实用新型所述的支撑底座的结构示意图；
14.图4为本实施例的板式电桥电路图；
15.图5为本实施例的电阻单臂桥电路图。
具体实施方式
16.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
17.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
18.如图1-3所示的带限流保护电阻测量仪，包括测量仪本体1和支撑底座2。
19.在测量仪本体的面板上设置有滑动电阻3，滑动电阻下设有刻度标尺21，面板上设置有所述滑动电阻的接线插座。
20.在所述测量仪本体的面板上设置有第一标准直流表4、第二标准直流表5、第三标准直流表6和直流微安表8，面板上分别对应设置有所述第一标准直流表、第二标准直流表、第三标准直流表和直流微安表的接线插座。
21.第一标准直流表4、第二标准直流表5、第三标准直流表6的量程依次为0-0.6a和0-3a以及0-15a，直流微安表的0-2000μa.精度为1％。
22.在所述测量仪本的面板上设置有第一标准直流电压表9、第二标准直流电压表10和第三标准直流电压表11，面板上分别对应设置有所述第一标准直流电压表、第二标准直流电压表和第三标准直流电压表的接线插座。
23.第一标准直流电压表0、第二标准直流电压表10和第三标准直流电压表11的量程依次为0-3v和0-15v以及0-30v。
24.在所述测量仪本体内设置有限流装置12，面板上设有所述限流装置的接线插座，限流装置工作量程为0-10a，精度为10ma。限流装置设定好电流标准，当电流超过本标准时，电路自动断开。
25.在所述测量仪本体内设置有电源模块，在面板上设有直流电源输出接口7，该直流电源输出接口由所述电源模块供电，直流电源输出电压范围为0-36v。
26.在所述面板上设有四组外接电阻接线插座，分别为第一外接电阻接线插座13，第二外接电阻接线插座14，第三外接电阻接线插座15和第四外接电阻接线插座16。可由外部接入已知电阻、未知电阻、开关或二极管，根据未知电阻粗略值选择合适的已知电阻大小精确测量，及用于不同电阻测量、描绘二极管伏安特性曲线，或欧姆定律的验证实验。
27.在所述测量仪本体内设置有温度传感器和湿度传感器，在面板上设有与所述温度传感器和湿度传感器信号连接的显示表22，可直观显示仪器内部温度湿度，以开启散热风扇为仪器内部元件降温，提高元件寿命。
28.所述测量仪本体1安装在该支撑底座2上，所述测量仪本体的底面设有通风口，测量仪本体的通风口上设有防尘网布。在支撑底座对应通风口的位置设置有散热风扇20。所述支撑底座包括安装板17、底杆19和撑杆18，所述散热风扇20设置在所述安装板上，左右两根底杆19分别可转动的连接在安装板17底端的两侧，两撑杆18分别支撑在安装板和左右两底杆之间。
29.所述底杆上开设有多个定位槽，所述撑杆的上端与安装板转动连接，撑杆的下端抵在底杆对应定位槽上。根据需要调整撑杆的位置，以调整安装板的倾斜角度，使得其上的测量仪本体面板与台面形成一个角度，方便操作和展示。
30.在利用本测量仪进行实验时，用导线插入测量仪中所需器件的接线插座的正负插孔，连接形成所需的测量电路便可开始实验。
31.图4、图5为利用本装置进行实验的电路原理图。板式电桥实验原理参见图4，滑动电阻上的滑动片对应滑键a，可自由滑动，接入a键后，滑动电阻的电阻丝被分为l1、l2两部分，并对应两个电阻rx1、rx2。即rx1、rx2与l1、l2、成正比。同时a键兼有检流计线路的开关作用，当电桥平衡时，ig＝0。实验前，调节检流计零点，外接电阻r0取最大值，以保护检流计。根据a键的位置，估计待测电阻rx,的值，调节外接电阻r0使电桥平衡。保持a键位置不变，将rx、r0调换位置，调节r0重新使电桥平衡，记下r0的值，并计算出rx。
32.参见图5，利用本实验装置使用电桥法测量未知电阻rx时，导线由直流电源正极接出，接至外加开关，外加开关接入电阻丝，通过电阻丝接出至限流装置，回到直流电源负极；从外加开关接入已知电阻r0，由已知电阻r0串联与未知电阻rx相连，未知电阻rx接入限流装置；电阻丝通过滑键、导线接入直流微安表头正极，直流微安表头负极接至已知电阻r0与未知电阻rx中间，闭合开关，固定直流电源输出电压，通过滑动a键来调节电桥比例，使流过直流微安表头的电流为零，则电桥平衡，由刻度尺读出长度，算出电阻丝比例臂(右除以左)，乘以已知电阻阻值，及为待测电阻阻值。(若已知电阻为电阻箱，则保持a键位置不变，将rx、r0调换位置，调节r0重新使电桥平衡，记下r0的值，并计算出r0。)
33.在验证欧姆定律、绘制已知电阻伏安特性曲线、绘制二极管伏安特性曲线实验时，由直流电源正极接出，接至外加开关，由外加开关接入电流表1正极，由电流表负极接出至外加电阻r0，再由外加电阻r0接至限流装置，回到直流电源负极。(在绘制二极管伏安特性
曲线时，只需将外加电阻换成二极管即可)闭合开关，调节直流电源输出电压，即可得到伏安特性曲线、验证欧姆定律。
34.结束实验后，拆除接入导线、外加电阻、二极管，保持仪器整洁，将相应实验器材放置指定位置。
35.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。