电位差计的使用（电位差计）

大家好，今天给各位分享电位差计的使用的一些知识，其中也会对电位差计进行解释，文章篇幅可能偏长，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在就马上开始吧！

本文主要内容一览

• 1、电位差计的补偿法判定依据是示值为什么
• 2、fb325新型十一线电位差计原理
• 3、用电位差计测电动势和电压测量误差主要来源有哪些
• 4、电位差计校准后工作回路中可变电阻Rp还能否改变为什么

电位差计的使用（电位差计）

1电位差计的补偿法判定依据是示值为什么

电位差计的测量原理及使用方法

一. 补偿法测电动势

电位

（a） 电压表测量电动势 （b） 补偿法测电动势

图3-3-8 测量电动势原理图

如图3-3-8（a）所示，用电压表测量电动势时，由于电压表内阻不可能无穷大，当有电流I流过时，它在被测电动势内阻r上的电压降为Ir，则电压表测出的值应为EX-Ir，而不是电动势EX。

用补偿法测量电动势如图3-3-8（b）所示，图中EP是连续可调且能准确知道电压值的电源，称为补偿电源。G为检流计，当流过G的电流为零（或G两端的电压为零）时，G指零（零偏转）。测量时，调节补偿电压EP，当G零偏时，称EP和EX达到补偿状态。此时EX=EP。这种用补偿电压和被测量电压相等（检流计指零）来测量电压（或电动势）的方法，称为补偿法。

电位

图3-3-9 电位差计原理图

用补偿法测量电压（或电动势）的优点是，被测量和测量仪器（这里指补偿电压EP和检流计）之间没有电流。所以用补偿法可以准确测得电动势EX。

二. 电位差计原理

以补偿法原理构成测量电压（或电动势）的仪器称为电位差计。由补偿法原理可知：电位差计应具有一个可调节大小，且电压值可准确读数的补偿电压EP和一个检流计。在电位差计中，利用精密可调电阻，通以标准化工作电流构成EP，图3-3-9是电位差计的原理图。图中E是提供工作电流的电池，调节电位器RC，可以改变工作电流的大小。标准电阻Rn和标准电池En用来检测工作电流，精密变阻器RA和RB用来调节补偿电压。G为检流计。如图3-3-9示所示，电位差计的工作回路由工作电池E，工作电流调节电位器RC，精密变阻器RA、RB和标准电阻Rn构成。先将开关K扳向标准一边，调节工作电流调节电位器RC，当工作电流I在标准电阻Rn上的电压IRn和标准电池的电动势相等时，检流计指零。或者说：当检流计指零时，标准电阻上的电压IRn和标准电池的电动势相互补偿：IRn=En，此时的电流为：

电位

校准的工作电流In称为标准化工作电流。

工作电流校准后，将开关K扳向未知端，使检流计接入测量回路中，测量未知电动势EX。调节变阻器RA和RB，改变EP=InRP的大小，当检流计指零时，即有

电位

仪器在生产过程中，已直接把电阻的变化转化为相应的电压，标在刻度盘上。因此，EP可直接从电位差计的刻度盘上读出。

三. 电位差计的使用方法

电位

图3-3-10 UJ37电位差计面板图

实验室主要使用的电位差计是UJ37型，它属于便携式电位差计，其面板如图3-3-10所示。在UJ37面板上，有一个“输出”和“测量”转换开关S，当S开关扳到“测量”一边时，UJ37即具有上边原理中所述的校准和测量功能。当S开关扳向“输出”功能时，UJ37可以从“未知”端输出标准电势。

UJ37型电位差计的使用方法：

1.调整检流计的机械零点：把开关S扳向“测量”，开关K应放在中间“断”的位置。调节检流计G上的小机械调零旋钮，使指针指零。

2.接入待测电动势：将待测电动势接到两个“未知”接线柱上（可在第一步之前进行）。将A和B两个读数盘示值预置在待测电动势值附近（A和B两个读数盘的示值和为电位差计内部补偿电势EP）。

3.工作电流标准化：把开关K扳向“标准”端。调节工作电流调节电位器RC（也叫多圈电位器，在面板右上角），使检流计指针指零。此时工作电流为标准化工作电流In 。

4.测未知电动势：把开关K扳向“未知”端。调节读数盘A和B，使检流计指针指零。此时A盘读数和B盘（红线下）读数之和为被测电动势的值。

5.工作电流检查：当待测电动势值测量后，还应把开关K扳向“标准”端，检查检流计指针是否为零。如果不为零，校准工作电流后，应重新测量。

注意：实验结束之后，必须将开关K置于“断”的位置！否则电位差计内部电池将会继续工作，造成不必要的浪费，甚至于腐蚀仪器。

电位差计的使用（电位差计）

2fb325新型十一线电位差计原理

用新型十一线电位差计测量电动势

电位差计是通过与标准电势源（一般为饱和型或不饱和型标准电池）的电压进行比较来测定未知电动势的仪器。由于电路设计中采用补偿法原理，使被测电路在实际测量时通过的电流为零，从而可以达到非常高的测量准确度。电位差计被广泛地应用在计量和其它精密测量中。虽然随着科学技术的进步，高内阻、高灵敏度的仪表的不断出现，在许多测量场合都可以由新型仪表逐步取代电位差计的作用，但电位差计这一典型的物理实验仪器，采用的补偿法原理是一种十分可贵的实验方法和手段。它不仅在历史上有着十分重要的意义，至今仍然是值得借鉴的好方法。325FB 新型十一线电位差计是在传统的板式十一线电位差计基础上加以改进的实验仪器，它具有体积小、直观、实验原理清楚、不容易损坏等特点，而322FB 电位差计实验仪是325FB 新型十一线电位差计的配套仪器，它提供有十一线电位差计工作所需的工作电源、标准电动势、检流计及待测电动势（二种），也可以配用于传统的板式十一线电位差计，设计合理、紧凑并使用方便。

【实验目的】

1. 学习“补偿法” 在实验中的应用。

2. 掌握电位差计的工作原理及其进行测量的基本方法。

3. 学习对实验电路参数的估算及校准的方法。

【实验仪器】

322FB 电位差计实验仪、325FB 型新型十一线电位差计。

【实验原理】

1.补偿法原理 ：

补偿法是一种准确测量电动势（电压）的有效方法。如图1所

示，设0E 为一连续可调的标准电源电动势（电压），而X E 为待测

电动势，调节0E 使检流计G 示零（即回路电流0=I ），则

0E E X = 。

上述过程的实质是，不断地用已知标准电动势（电压）与待测的电动势（电压）进行比较，当检流计指示电路中的电流

为零时，电路达到平衡补偿状态，此时被测电动势与标准电动势

相等，这种方法称为补偿法 。这和用一把标准的米尺来与被测物体（长度）进行比较，测出其长度的基本思想一样。但其比较判别的手段有所不同，补偿法用示值为零来判定 。 但电动势连续可调的标准电源很难找到，那么怎样才能简单地获得连续可调的标准电动势（电压）呢？简单的设想是：让一阻值连续可调的标准电阻上

流过一恒定的工作电流，则该电阻两端的电压便可作为连续可

调的标准电动势。

2．电位差计原理 ：

电位差计就是一种根据补偿法思想设计的测量电动势（电

压）的仪器。

图2是一种直流电位差计的原理简图。它由三个基本回路

构成：①工作电流调节回路，由工作电源E 、限流电阻P R 、标

准电阻N R 和X R 组成；②校准回路，由标准电池N E 、平衡指

① ② ③

3用电位差计测电动势和电压测量误差主要来源有哪些

用电位差计测电动势和电压时，误差的主要来源有：

1、仪器的不准确：

比如使用过久的仪器，比如电表，定值电阻等，可能就存在误差

2、读数的不准确：

读电表时，存在每次读数都不一样，所以做实验时总要多次实验取平均值，以减小误差

3、电路连接方式不正确导致误差：

给定不同的仪器，那么测电动势时的电路可能就不同。如果按误差大的电路连接仪器，误差就很大

注意：误差是实验中不可避免的，能做的是减小误差

电位差计原理

当没有电流流过时，电池的正负极间的电势差等于电池的电动势。如有电流流过，因在电池内阻上有一定电压降(用电压表测量电池两极间的电压，就是这种情形)，这时测得的不再是电池电动势，而只能称作端电压。若能在无电流流过时进行测量，就可直接测量电动势了。补偿法就是这样一种方法。

电位差计分交流和直流两种，在生产和科研中广泛使用。例如生产半导体材料和元件时，常用铂—铂铑合金组成的温差电偶测量炉温，而温差电动势的变化只有几十微伏，不宜用电压表测量，一般都要用电位差计。电位差计还被用来准确测量电流和电阻。交流电位差计可用于磁性测量。

参考资料来源：百度百科——电位差计

4电位差计校准后工作回路中可变电阻Rp还能否改变为什么

不能，因为利用补偿法测电阻,既能够避免伏安法测电阻由于电表内阻引入的误差,又可以避免电桥法测电阻由于比率臂电阻不精确引入的误差,不失为一种精确测量电阻的方法。

可用一标准己知电阻民与待测电阻串联通电,用电位差计测得Rn和Rx的压降分别为Vn和Vx,由下式求得Rx。

Rx=(Vx/Vn)Rn。当Vn和Vx的测量值超过电位差计“测量补偿电压”En调节范围时，应选择图3分压补偿电路进行测量。

扩展资料：

电池的正负极间的电势差等于电池的电动势。如有电流流过，因在电池内阻上有一定电压降(用电压表测量电池两极间的电压，就是这种情形)。

这时测得的不再是电池电动势，而只能称作端电压。若能在无电流流过时进行测量，就可直接测量电动势了。补偿法就是这样一种方法。

电位差计分直流电位差计和交流电位差计。直流电位差计用于测量直流电压，使用时调节标准电压的大小，以达到两个电压的补偿。

交流电位差计用于测量工频到声频的正弦交流电压。两同频率正弦交流电压相等时，要求其幅值和相位均相等，因此交流电位差计的线路要复杂一些，并且至少有两个可调量。

参考资料来源：百度百科-电位差计