直流電位差計的工作原理
圖1 示出的是直流電位差計的原理電路。它可以分為i、ⅱ、ⅲ三個回路。
回路i為工作電流回路。包括輔助電源e、調(diào)節(jié)工作電流用的可變電阻r、已知電阻ra和rn。此回路的主要任務是提供一個穩(wěn)定的工作電流。
回路ⅱ為校準回路。標準電池e，用來校準工作電流。當開關(guān)s倒向位置“1”時，檢流計g接到標準電池en一邊，調(diào)節(jié)r，使檢流計g指零，此時標準電池的電動勢償，即en與工作電流在rn上的壓降相互補償,即
圖1直流電位差計的原理電路
回路ⅲ為測量回路。當開關(guān)s倒向位置“2”時，調(diào)節(jié)rab（注意，不能調(diào)節(jié)rn否則工作電流將發(fā)生變化）使檢流計再次指零，說明回路中被測電動勢ex與工作電流在rab上的壓降相互補償，即
式中 rab——電阻ry左端ab部分的電阻值。
由于en、rn為已知，所以可按rab求出en值。
從上述原理可以看出，電位差計具有以下兩個特點。
①直流電位差計是利用電動勢互相補償?shù)脑磉M行的，因此平衡時，測量回路不從被測電源e，中取用電流，從而消除了被測電源ex的內(nèi)阻、導線電阻、接觸電阻對測量的影響。校準回路也不從標準電池取用電流，保持了標準電池電動勢的穩(wěn)定性。
②準確度高。由于被測電動勢由式（3-6）決定，其中en是標準電池的電動勢，它的性能穩(wěn)定，電動勢值保證有較高的準確度。而ra、rn又可以用準確度、穩(wěn)定性均較高的電阻，所以電位差計的準確度可達±0.001%。
實際直流電位差計電路與上述原理電路有一些區(qū)別，如考慮到標準電池的電動勢會受溫度影響，所以rn通常由兩部分構(gòu)成，一部分為固定電阻，一部分為可調(diào)電阻，可調(diào)部分又稱為溫度補償電阻，以補償en因溫度而發(fā)生的變化。為了使電位差計能達到足夠的讀數(shù)準確度，滿足一定的測量范圍，多數(shù)實用電位差計的ra，用十進制讀數(shù)盤，以便能讀出多位讀數(shù)，但也有用滑線電阻盤的。
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