二、原理

本電位差計是采用補償法原理，使被測量電動熱與恒定的標(biāo)準(zhǔn)電動勢相互比較，是一種高精度測量電動勢的方法。其原理如圖1所示。在這個線路里：EN是電子基準(zhǔn)。EX是被測電動勢、G是檢流計、RN是電子基準(zhǔn)的補償電阻、B是被測電動勢的補償電阻、r是工作電流調(diào)節(jié)電阻、B是工作電源、K是轉(zhuǎn)換開關(guān)。

2、按圖1測量電動勢EX的步驟：

將K放在1位置，然后調(diào)節(jié)r使檢流計指零，這時可得

EN=IRN………………………………………………（1）

式中：是流過RN和R上的電流，稱之為電位差計的工作電流由（1）式得：

I=EN        …………………………………………（2）

工作電流調(diào)節(jié)好后，將K放在2位置上，同時移動觸頭Q，再次使檢流計指零，此時滑動觸頭Q在R上的某一數(shù)值為RK，其值可以準(zhǔn)備的讀出，因此可得：

EX=IRK………………………………………………（3）

由（2）和（3）式得：

EX=    …………………………………………（4）

從（4）式可看出，用電位差計測量電動勢有以下優(yōu)點：

（1）不需測量出線路中電流大小，只要測量RK與RN的比值即可。

（2）當(dāng)*補償時，測量回路與被測量回路之間無電流流過，測量線路不消耗被測量線路的能量。

（3）測量的準(zhǔn)確性是依賴電子基準(zhǔn)，EN及被測電動勢之補償電阻RK與電子基準(zhǔn)補償。電阻RN之比值的準(zhǔn)確性和工作電流穩(wěn)定性所決定，由于電阻RK、RN制造精度和穩(wěn)定性都比較高。在應(yīng)用高靈敏度檢流計和高穩(wěn)定電流工作的條件下，可使測量結(jié)果極為準(zhǔn)確。

三、線路和結(jié)構(gòu)

DL08-UJ25型直流電位差計電路如圖2所示：

電位差計的工作電流為0.1毫安，每伏為10000歐姆。

電位差計有六個測量十進盤，其測量電動勢范圍如下：

有一測量十進盤   0.1伏×22由22只1000歐姆組成

有二測量十進盤   0.01伏×10由11只100歐姆組成

有三測量十進盤   0.001伏×10由20只10歐姆組成

有四測量十進盤   0.0001伏×10由20只1歐姆組成

有五測量十進盤   0.00001伏×10由10只1歐姆組成

有六測量十進盤0.000001伏×10由20只0.1歐姆組成

工作電流由三個盤，其可調(diào)范圍如下：

21×20Ω+21×1Ω+0 ~ 1.1Ω

本電位差計采用市電為電源，220伏市電經(jīng)降壓后分三路，分別進行整流、濾波、穩(wěn)壓后，一路供電子基準(zhǔn)源，一路作電位差計工作電源，再一路作電子指零儀電源。

“標(biāo)準(zhǔn)”“未知”“斷”開關(guān)，可供選擇接入標(biāo)準(zhǔn)電池、被測電動勢和測量線路斷開用，有“粗”“細”“短路”三個按鍵開關(guān)是用來將“指零儀”接通或短路之用，開關(guān)接通“粗”時指零儀回路中接入500KΩ的保護電阻，以減少通過指零儀的電源。指零儀采用非線性放大器，指針偏離中心線越遠，放大倍數(shù)越小。

電位差計的結(jié)構(gòu)：所有十進盤均采用高絕緣材料制成，電刷及觸頭采用得銀材料，因此接解電阻及零電勢很小。

 四、技術(shù)特性和成套件

（一）DL08-UJ25型高阻電位差計主要特性：

（1）本儀器測量上限為2.311110伏，小分度值為1微伏。如配用0.01級分壓箱來擴大測量范圍，電位差計的測量上*可擴大到600伏。

（2）在使用溫度+18℃~ +22℃，相對濕度低于80%，正常條件下測量時，電位差計全部測量范圍內(nèi)，大誤差，不應(yīng)超過下式計算值：

Elim=(±   +X)×10-4（伏）

式中Un為基準(zhǔn)值，在UJ25中為1（伏）；

X為UJ25標(biāo)度盤示值（伏）

（3）電位差計在+15℃~ +30℃，相對溫度在80%以下使用時，由于周圍環(huán)境溫度超過+18℃~ +22℃范圍所引起的溫度附加誤差，每超過5℃，不應(yīng)超過允許基本誤差的1/2。

（4）電位差計線路與外殼之間的絕緣強度，在溫度上于8%時，能耐受工頻50赫，實際正弦交流電壓2000伏，歷時1分鐘的耐壓試驗而出不穿。

（5）電位差計外形尺寸：460×310×130毫米

（6）電位差計重量：5公斤

（二）電位差計或套件：

0.01級標(biāo)準(zhǔn)電阻全套

0.01級分壓箱

五、使用規(guī)定

（一）電動勢測量：

（1）把電位差計接上市電，打開面板上電源開關(guān)，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕使檢流計指針指零，預(yù)熱15分鐘。

（2）調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使檢流計指針再次指零，將“標(biāo)準(zhǔn)—未知”開關(guān)置“標(biāo)準(zhǔn)”，依次按下“粗”“細”按鍵，通過工作電流調(diào)節(jié)旋鈕“粗”“中”“細”的調(diào)節(jié)，使檢流計指零。

（3）將被測接入“未知1”或“未知2”兩個接線柱，把“標(biāo)準(zhǔn)—未知”開關(guān)置相應(yīng)檔位，先按“粗”按鍵，調(diào)節(jié)測量盤使檢流計指零，再按下“細”按鍵，調(diào)節(jié)測量盤使檢流計指針指零，這時測量盤讀數(shù)即被測量的電動勢值。

（由于電子基準(zhǔn)的溫漂加時漂在24小時里小于十萬分之一，因此不需要進行溫度補償，所以水電位差計無溫度補償盤。）

（二）高電壓的測量：

（1）當(dāng)被測電壓高于2.311110伏以上電壓時，需應(yīng)用額定電阻輸入式分壓箱。

（2）被測高電壓按圖3線路連接（在連接時注意線路結(jié)構(gòu)和正負級）。

 分壓箱負端與電位差計“未知”負端連接在一起，而電位差計“未知”的另一端則根據(jù)被測電壓值與電位差計測量上限的讀數(shù)，選擇分壓箱一個適當(dāng)（×500×200×100×10）倍率端鍵相連接。

（3）調(diào)節(jié)工作電流。

（4）測量分壓箱上已確定的相應(yīng)電壓降。

（5）電位差計上的示值乘上分壓箱上確定的倍率，就等于被測高壓電壓值。

（三）電流的測量：

按圖4線路連接，將標(biāo)準(zhǔn)電阻接入被測電流的回路中。

選擇標(biāo)準(zhǔn)電阻RN應(yīng)遵守下列原則：

（1）在標(biāo)準(zhǔn)電阻RN上壓降不可大于2.311110伏，但盡量大于0.1伏。

（2）被測電流不應(yīng)超過標(biāo)準(zhǔn)電阻允許電流。

IX=    （安）……………………………………（6）

式中：IX——被測電流（安）RN——標(biāo)準(zhǔn)電阻（歐姆）

（四）電阻的測量：

（1）按圖5線路連接，標(biāo)準(zhǔn)電阻和被測電阻串聯(lián)式連接。

（2）為了減小測量誤差，選擇標(biāo)準(zhǔn)電阻RN盡可能接近被測電阻RX

（3）RN和RX是通過同一電流，其電流不可超過RN和RX的允許值。通過轉(zhuǎn)換開關(guān)K，分別測量出RN和RX電阻上的電壓降，按下式可計算出被測電阻的阻值。

RX=     RN

式中：RX——被測電阻（歐）

UX——被測電阻上的壓降（伏）

UN——標(biāo)準(zhǔn)電阻上的壓降（伏）

（三）功率的測量：

功率測量可按測量電流方法和測量電壓的方法接線。

六、注意事項

（1）測量高壓時，特別要注意分壓箱線路結(jié)構(gòu)和正負極性標(biāo)記，被測高壓與電位差計接線端鈕不可接錯。

（2）電位差計作在電壓、電流和功率測量時，測量部分各個旋鈕轉(zhuǎn)動應(yīng)從*位開始，依次序旋轉(zhuǎn)。

（3）電位差計與在成套件使用時，必須注意連接導(dǎo)線及電位差計和成套各部分之間的絕緣電阻，應(yīng)不小500兆歐。

（4）電位差計在校對調(diào)節(jié)工作電流時，應(yīng)自粗、中、細、依次順序進行。

七、維護和保養(yǎng)

1、電位差計若*擱置沒有使用，可能在電刷和接觸面發(fā)生氧化，造成接觸不良，使用時，應(yīng)將全部旋鈕開關(guān)旋轉(zhuǎn)數(shù)次，使其接觸良好。如果電刷和接觸面接觸還不好，必須用汽油清洗，使接觸恢復(fù)后，再涂上一層薄無酸性的純凡士林馳以保護。

2、電位差計不應(yīng)受到強烈的振動和撞擊。應(yīng)存放于溫度為+15℃~30℃和相對濕度低于80%且無腐蝕性氣體的室內(nèi)。

3、電位差計應(yīng)每年不少于一次的定期檢定。