直流电位差计的工作原理

　　图1 示出的是直流电位差计的原理电路。它可以分为I、Ⅱ、Ⅲ三个回路。

　　回路I为工作电流回路。包括辅助电源E、调节工作电流用的可变电阻R、已知电阻Ra和Rn。此回路的主要任务是提供一个稳定的工作电流。

　　回路Ⅱ为校准回路。标准电池E，用来校准工作电流。当开关S倒向位置“1”时，检流计G接到标准电池En一边，调节R，使检流计G指零，此时标准电池的电动势偿，即En与工作电流在Rn上的压降相互补偿,即

　　图1 直流电位差计的原理电路

　　回路Ⅲ为测量回路。当开关S倒向位置“2”时，调节Rab（注意，不能调节Rn否则工作电流将发生变化）使检流计再次指零，说明回路中被测电动势Ex与工作电流在Rab上的压降相互补偿，即

　　式中 Rab——电阻Ry左端ab部分的电阻值。

　　由于En、Rn为已知，所以可按Rab求出En值。

　　从上述原理可以看出，电位差计具有以下两个特点。

　　①电位差计是利用电动势互相补偿的原理进行的，因此平衡时，测量回路不从被测电源E，中取用电流，从而消除了被测电源Ex的内阻、导线电阻、接触电阻对测量的影响。校准回路也不从标准电池取用电流，保持了标准电池电动势的稳定性。

　　②准确度高。由于被测电动势由式（3-6）决定，其中En是标准电池的电动势，它的性能稳定，电动势值保证有较高的准确度。而Ra、Rn又可以用准确度、稳定性均较高的电阻，所以电位差计的准确度可达±0.001%。

　　实际直流电位差计电路与上述原理电路有一些区别，如考虑到标准电池的电动势会受温度影响，所以Rn通常由两部分构成，一部分为固定电阻，一部分为可调电阻，可调部分又称为温度补偿电阻，以补偿En因温度而发生的变化。为了使电位差计能达到足够的读数准确度，满足一定的测量范围，多数实用电位差计的Ra，用十进制读数盘，以便能读出多位读数，但也有用滑线电阻盘的。

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