電位差計(jì)
Ⅰ 直流電位差計(jì)
一、工作原理
電位差計(jì)是根據(jù)補(bǔ)償法(或稱對消法)測量原理設(shè)計(jì)的一種平衡式電壓測量儀器。其基本工作
原理如下圖所示:
圖 電位差計(jì)工作原理示意圖
圖中Es為標(biāo)準(zhǔn)電池,它的電動(dòng)勢已經(jīng)準(zhǔn)確測定。Ex是被測電池。G為靈敏度很高的檢流計(jì),用
來做示零指示。Rs為標(biāo)準(zhǔn)電池的補(bǔ)償電阻,其電阻值大小是根據(jù)工作電流來選擇的。Rx是被
測電池的補(bǔ)償電阻,它由已知電阻值的各進(jìn)位盤組成,通過它可以調(diào)節(jié)不同的電阻值使其電
位降與Ex相對消。R是調(diào)節(jié)工作電流的變阻器,E為工作電源,K為換向開關(guān)。
測量時(shí)先將開關(guān)K置于1的位置,然后調(diào)節(jié)R ,使G指示為零點(diǎn),這時(shí)有以下關(guān)系:
(1)
式中Es為標(biāo)準(zhǔn)電池的電動(dòng)勢,I為流過Rs和Rx的電流,稱為電位差計(jì)的工作電流,即
(2)
工作電流調(diào)節(jié)好后,將K置于2的位置,同時(shí)旋轉(zhuǎn)各進(jìn)位盤的觸頭C,再次使G指示零位。設(shè)
C處的電阻值為Rx ,則有
(3)
代入式(2),則有
(4)
由此可知,用補(bǔ)償法測量電池電動(dòng)勢的特點(diǎn)是:在完全補(bǔ)償(G在零位)時(shí),工作回路與被測
回路之間并無電流通過,不需要測出工作回路中的電流I的數(shù)值,只要測得Rx與Rs 的比值即
可。由于這兩個(gè)補(bǔ)償電阻的精度很高,且Es也經(jīng)過**測定,所以只要用高靈敏度檢流計(jì)示
零,就能準(zhǔn)確測出被測電池的電動(dòng)勢。