实验八 电位差计校准电表

实验目的

1．掌握使用电位差计校准电表的方法。 2．掌握电位差计的工作原理及使用方法。 实验仪器

UJ33a电位差计，毫伏表，滑线变阻器，电阻箱，直流稳压电源等。 实验原理

电表经长期使用和保存，各元件参数就会发生变化（如电阻老化，磁性减弱，金属部分锈蚀等），转动部分（主要是轴尖和轴承）会发生磨损。如果保存条件不善（如受潮），使用不当（如过负荷，运输受震等）都会损坏电表特性。其准确度将降低，特别是在刻度读数产生相当大的偏差的情况下，实际上就不合使用要求，因此，对电表必须进行定期检查，对误差大者要及时检修，对误差小者可以校准后使用。在实验室通常用箱式电位差计来加以校准，而作出校准曲线（见电表改装实验），以消除误差。

电位差计根据补偿法原理制成。箱式电位差计的电路如图4－9－1所示，与板式电

Rp RN VX K EN I R E G 图4－9－1 位差计的原理电路（见用电位差计测量电池的电动势和内阻）略有不同。

调节RP阻值，当工作电流I在RN上产生电压降等于标准电池电动势EN时，如开关K打入右边，检流计便指零，此时工作电流便准确地等于3mA。上述步骤称为对“标准”。

测量时，调节已知的电阻R，使其工作电流3mA产生的电压降等于被测值VX＝IR，如果开关打入左边，检流计指零。从而可由已知的R阻值大小来反映VX数值。

仪器描述 1． 面板介绍

本实验所用UJ33a电位差计是一种便携式电位差计，所需工作电源和标准电池均装

在箱内，无须外接，其面板配置如图4－9－2所示。各部分名称如下：①未知测量接线柱；②倍率开关；③检流计调零；④“测量一输出”开关；⑤扳键开关；⑥工作电流调节变阻器（粗、微）；⑦步进盘；⑧滑线盘；⑨晶体管放大检流计。

20 10 － 0 10 20 ＋ ① ①检流计 ⑨ ⑥ 断 ×5 ×0.1 ×1 ⑤ ⑤ ② ③ ④ Ⅲ ⑧ Ⅰ ×10 ⑦ ⑦Ⅱ ×1 ×0.1 图4－9－2 2．使用方法

（1）测量未知电压VX

倍率开关从“断”旋到所需倍率，此时电源接通，2分钟后调节“调零”旋钮，使检流计指针示值为零。被测电压（势）按极性接入“未知”端钮，“测量—输出”开关放于“测量”位置，扳键开关扳向“标准”，调节“粗”、“微”旋钮，直到检流计指零。

扳键开关扳向“未知”，调节Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ测量盘，使检流计指零，被测电压（势）为测量盘读数与倍率乘积。

测量过程中，随着电池消耗，工作电流变化。所以连续使用时经常核对“标准”，使测量精确。

（2）作讯号输出

按上述步骤，在对好“标准”后，将“测量—输出”开关旋到“输出”位置（即检流计短路）。选择“倍率”及调节Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ测量盘，扳键放在“未知”位置，此时“未知”端钮二端输出电压值即为倍率与测量示值的乘积。

使用完毕，“倍率”开关放“断”位置，以免二组内附干电池无谓放电。若长期不使用，将干电池取出。

实验内容

校准毫伏表，测量电路如图4－9－3所示。

R0 Rp K 图4－9－3 E ＋ 接电位差计 － mV 1．校准电位差计。

2．把毫伏表全量程十等份，校准十个点的毫伏表刻度值。 3．作毫伏表校准曲线（Vx～ΔVx）。 4．确定该电压表准确度级别。 思考题

1．怎样用电位计校准电流表？

2．试设计一个简单的电路，用电位差计来测量未知电阻的阻值。

3．如被测电压大于电位差计的量程，问在不影响测量精度的情况下应采取什么措施？