有溫度補(bǔ)償盤的電壓測(cè)量儀的制作方法
【專利摘要】一種用于直流電壓測(cè)量有溫度補(bǔ)償盤的電壓測(cè)量儀，其中它的后面四個(gè)步進(jìn)盤都由測(cè)量盤和與測(cè)量盤結(jié)構(gòu)相同的代換盤組成，后面四個(gè)步進(jìn)盤測(cè)量盤與代換盤上的對(duì)應(yīng)觸點(diǎn)互相連接后三個(gè)步進(jìn)盤上都沒有電阻，它使電壓測(cè)量儀內(nèi)部引線電阻、開關(guān)接觸電阻及變差、熱電勢(shì)對(duì)電壓測(cè)量儀影響都能夠忽略。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及對(duì)直流電壓進(jìn)行測(cè)量的儀器。 有溫度補(bǔ)償盤的電壓測(cè)量儀
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前對(duì)于有五個(gè)步進(jìn)盤的電壓測(cè)量儀，在五個(gè)步進(jìn)盤之間的連接上，中間盤普遍 采用開關(guān)切換，這樣就產(chǎn)生接觸電阻的變差，給分辨率帶來限制。為了克服該問題，一般采 用大電刷以增大接觸面積，并采用銀-銅復(fù)合材料；申請(qǐng)?zhí)?00810121911. 4公開了有五個(gè) 步進(jìn)盤的電壓測(cè)量儀解決開關(guān)接觸電阻變差的新方法，它的五個(gè)步進(jìn)盤都由測(cè)量盤及代換 盤組成，不含輔助盤，每個(gè)測(cè)量盤及代換盤上都有電阻，它的五個(gè)步進(jìn)盤上的測(cè)量盤與代換 盤在電路中組成了橋式線路，它最大的毛病在于誤差不獨(dú)立，一旦測(cè)量盤某點(diǎn)示值超差，就 無法確定是哪只電阻超差引起的，這對(duì)鑒定與維修帶來不便。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種有五個(gè)步進(jìn)盤的電壓測(cè)量儀，它不采用橋式線路，這樣 誤差可以獨(dú)立，且后三個(gè)步進(jìn)盤觸點(diǎn)間沒有電阻，這可以降低成本，減小儀器體積。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案這樣采取：電壓測(cè)量儀從調(diào)節(jié)范圍在10. 2?11V之間的外接 工作電源E正極端鈕經(jīng)過由22只4Ω電阻串聯(lián)構(gòu)成的可調(diào)電阻RP1、由22只0.2 Ω電阻串 聯(lián)構(gòu)成的可調(diào)電阻RP2、及調(diào)節(jié)范圍在〇?〇. 22 Ω之間的可調(diào)電阻RP3、經(jīng)過五個(gè)步進(jìn)盤，到 101. 8 Ω調(diào)定電阻RN，再經(jīng)過上面有18X0. 05 Ω串聯(lián)電阻的溫度補(bǔ)償盤W回到調(diào)節(jié)范圍在 10. 2?11V之間的外接工作電源E負(fù)極端鈕組成電壓測(cè)量儀工作回路；從外接飽和標(biāo)準(zhǔn)電 池EN正極端鈕經(jīng)過兩個(gè)常閉觸點(diǎn)之間接有檢流計(jì)G的雙刀雙擲開關(guān)K 2到101. 8 Ω調(diào)定電 阻RN再經(jīng)過上面有18 X 0. 05 Ω串聯(lián)電阻的溫度補(bǔ)償盤W回到外接飽和標(biāo)準(zhǔn)電池ΕΝ負(fù)極端 鈕組成電壓測(cè)量儀標(biāo)準(zhǔn)回路；用于連接被測(cè)量"U x"的兩個(gè)端鈕，正極端鈕經(jīng)過五個(gè)測(cè)量盤 后，再經(jīng)過兩個(gè)常閉觸點(diǎn)之間接有檢流計(jì)G的雙刀雙擲開關(guān)K2到負(fù)極端鈕組成電壓測(cè)量儀 補(bǔ)償回路；其特征在于它有〇、1、2、……18共19個(gè)檔位的溫度補(bǔ)償盤W，溫度補(bǔ)償盤W每 兩個(gè)相鄰觸點(diǎn)間焊接〇. 05 Ω電阻一只，溫度補(bǔ)償盤W第"0"觸點(diǎn)與第" 18"觸點(diǎn)兩端并聯(lián) 0. 1Ω電阻R9 ;它另有六個(gè)步進(jìn)盤，第一步進(jìn)盤是有〇、1、2、……20共21個(gè)檔位的測(cè)量盤 I，測(cè)量盤I上每兩個(gè)相鄰觸點(diǎn)間焊接0.1 Ω電阻一只，第二步進(jìn)盤由有〇、1、2、……10共 11個(gè)檔位的測(cè)量盤II與有0、1、2、……10共11個(gè)檔位的代換盤ΙΓ組成，測(cè)量盤II與 代換盤ΙΓ上每兩個(gè)相鄰觸點(diǎn)間焊接阻值是0.1111Ω的電阻一只，測(cè)量盤II的第"0"觸 點(diǎn)為電路節(jié)點(diǎn)A，代換盤ΙΓ的第"10"觸點(diǎn)為電路節(jié)點(diǎn)B，第三步進(jìn)盤由有0、1、2、……10 共11個(gè)檔位的測(cè)量盤III與有0、1、2、……10共11個(gè)檔位的代換盤IIΓ組成，第四步進(jìn) 盤由有0、1、2、……10共11個(gè)檔位的測(cè)量盤IV與有0、1、2、……10共11個(gè)檔位的代換 盤IV'組成，第五步進(jìn)盤由有0、1、2、……10共11個(gè)檔位的測(cè)量盤V與有0、1、2、……10 共11個(gè)檔位的代換盤V'組成，第三步進(jìn)盤中測(cè)量盤III與代換盤IIΓ上的各個(gè)觸點(diǎn)，第 四步進(jìn)盤中測(cè)量盤IV與代換盤IV'上的各個(gè)觸點(diǎn)，第五步進(jìn)盤中測(cè)量盤V與代換盤V'上 的各個(gè)觸點(diǎn)，與第二步進(jìn)盤中測(cè)量盤π與代換盤ΙΓ對(duì)應(yīng)觸點(diǎn)連接，第二步進(jìn)盤測(cè)量盤II 的金屬接觸環(huán)與代換盤ΙΓ的金屬接觸環(huán)間用999. 89 Ω的電阻Ri連接，第三步進(jìn)盤測(cè)量 盤ΙΠ的金屬接觸環(huán)與代換盤ΙΙΓ的金屬接觸環(huán)間用9999. 89 Ω的電阻R2連接，第四步 進(jìn)盤測(cè)量盤IV的金屬接觸環(huán)與代換盤IV'的金屬接觸環(huán)間用100ΚΩ的電阻R 3連接，第五 步進(jìn)盤測(cè)量盤V的金屬接觸環(huán)與代換盤V'的金屬接觸環(huán)間用1000ΚΩ的電阻R4連接，每 個(gè)步進(jìn)盤測(cè)量盤上的電刷與代換盤上的電刷轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)同步，測(cè)量盤II的第"0"觸點(diǎn)即節(jié)點(diǎn)A 連接測(cè)量盤I第"〇"觸點(diǎn)，測(cè)量盤I第"20"觸點(diǎn)經(jīng)過6. 91 Ω的電阻R8連接節(jié)點(diǎn)C后再連 接可調(diào)電阻RP3的低電位端，節(jié)點(diǎn)C另一路經(jīng)過101 Ω電阻R6連接雙刀雙擲開關(guān)&中Kh層 的X0. 1量程觸點(diǎn)，雙刀雙擲開關(guān)Ki中Kh層與Ki_2層的常閉觸點(diǎn)用導(dǎo)線連接，代換盤Γ 的第"10"觸點(diǎn)即節(jié)點(diǎn)B連接雙刀雙擲開關(guān)Ki中、層的XI量程觸點(diǎn)及Ki_ 2層的X0. 1量 程觸點(diǎn)，雙刀雙擲開關(guān)Ki中Ki_2層的X0. 1量程觸點(diǎn)經(jīng)過818. 1 Ω電阻R7與Ki_2層的X 1 量程觸點(diǎn)連接，再經(jīng)過101. 8 Ω調(diào)定電阻RN后連接溫度補(bǔ)償盤W第"0"觸點(diǎn)溫度補(bǔ)償盤W 第"18"觸點(diǎn)連接電壓測(cè)量儀外接工作電源E負(fù)極端鈕；用于連接被測(cè)量"U x"的兩個(gè)測(cè)量端 鈕，正極端鈕與測(cè)量盤I的金屬接觸環(huán)連接，負(fù)極端鈕經(jīng)過兩個(gè)常閉觸點(diǎn)之間接有檢流計(jì)G 的雙刀雙擲開關(guān)K 2后與測(cè)量盤II的第" 10"觸點(diǎn)連接。
[0005] 通過以上技術(shù)方案，第三、第四、第五步進(jìn)盤觸點(diǎn)間都沒有電阻，且五個(gè)步進(jìn)盤誤 差獨(dú)立，后四盤相同步進(jìn)的誤差一致，這給調(diào)試與維修帶來方便，也使電壓測(cè)量儀結(jié)構(gòu)簡 單，體積縮小，從而降低了生產(chǎn)成本；當(dāng)電壓測(cè)量儀五個(gè)測(cè)量盤置"〇"時(shí)，電壓測(cè)量儀的內(nèi) 部線路總電勢(shì)是Α點(diǎn)電位，一點(diǎn)電位為"0"，所以本電壓測(cè)量儀的零電勢(shì)很小，五個(gè)步進(jìn)盤 各個(gè)支路幾個(gè)μ V的熱電勢(shì)都串聯(lián)在以伏為單位的電壓降上，因此熱電勢(shì)對(duì)"Ux"的兩個(gè)測(cè) 量端鈕影響可以忽略。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006] 圖1是本發(fā)明的一種原理電路。
[0007] 在圖1中，22 X 4 Ω的可調(diào)電阻RP1，表示可調(diào)電阻RP1上有22只阻值是4 Ω的電阻 串聯(lián)，同理，22X0. 2 Ω的可調(diào)電阻RP2，表示可調(diào)電阻RP2上有22只阻值是0.2 Ω的電阻串 聯(lián)，第一步進(jìn)盤測(cè)量盤I上的20X0. 1 Ω表示測(cè)量盤I有20只阻值是0. 1 Ω的電阻串聯(lián)，
[0008] 第二步進(jìn)盤測(cè)量盤II與代換盤ΙΓ上的10X0. 01111 Ω，表示測(cè)量盤II與代換 盤ΙΓ上都有10只阻值是0.01111 Ω的電阻串聯(lián)。
[0009] 在圖1中，步進(jìn)盤上粗黑線條表示金屬接觸環(huán)，空心小圓圈表示金屬觸點(diǎn)，雙向箭 頭表不金屬電刷。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 實(shí)施例1，在圖1中，節(jié)點(diǎn)A、節(jié)點(diǎn)B之間的后四個(gè)步進(jìn)盤中任意一個(gè)步進(jìn)盤轉(zhuǎn)動(dòng) 時(shí)，電流流過測(cè)量盤增加的電阻等于電流流過代換盤減少的電阻，反之也然，所以，后四個(gè) 步進(jìn)盤不管置何示值，該步進(jìn)盤在節(jié)點(diǎn)A與節(jié)點(diǎn)B之間電阻值不變，這能保證后四個(gè)步進(jìn)盤 不管置何示值，各步進(jìn)盤電阻比值基本不變，也保證流經(jīng)各步進(jìn)盤的電流基本不變。
[0011] 電壓測(cè)量儀標(biāo)準(zhǔn)工作電流設(shè)計(jì)成10mA，在X0. 1量程時(shí)，從節(jié)點(diǎn)C經(jīng)過6. 91 Ω電 阻R8、五個(gè)步進(jìn)盤到節(jié)點(diǎn)B阻值是909 Ω，連接到雙刀雙擲開關(guān)&中1_2層的X0. 1量程觸 點(diǎn)時(shí)，與101 Ω電阻R6并聯(lián)，909 Ω阻值是101 Ω電阻R6阻值的9倍，所以流過101 Ω電阻 &的電流是9mA，流過五個(gè)步進(jìn)盤的電流是1mA，與101 Ω電阻R6并聯(lián)后使電路減小的電阻， 通過串聯(lián)818. 1 Ω電阻R7來保持電路總阻不變。
[0012] 在XI量程時(shí)，流過節(jié)點(diǎn)A與節(jié)點(diǎn)B之間為總工作電流10mA。電壓測(cè)量儀10mA 工作電流經(jīng)過節(jié)點(diǎn)A后分成四路：一路經(jīng)過測(cè)量盤II，一路經(jīng)過測(cè)量盤III，一路經(jīng)過測(cè)量 盤IV，再一路經(jīng)過測(cè)量盤V，四路電流匯合于節(jié)點(diǎn)B。節(jié)點(diǎn)A、節(jié)點(diǎn)B之間各支路電阻比：第 五步進(jìn)盤：第四步進(jìn)：第三步進(jìn)盤：第二步進(jìn)盤=1000 : 100 : 10 : 1，所以，流過節(jié) 點(diǎn)A、節(jié)點(diǎn)B之間各支路電流比為：第五步進(jìn)盤：第四步進(jìn)：第三步進(jìn)盤：第二步進(jìn)盤= 1 : 10 : 100 : 1000，
[0013] 當(dāng)電壓測(cè)量儀10mA電流全部流過測(cè)量盤II上某一個(gè)電阻，即測(cè)量盤II、測(cè)量盤 III、測(cè)量盤IV、測(cè)量盤V上的電刷全部置在該電阻之后，這個(gè)電阻在連接被測(cè)量"ux"的兩 個(gè)測(cè)量端鈕間的電壓值是0. llllmv，在被測(cè)量"Ux"兩個(gè)測(cè)量端鈕的兩端，第二步進(jìn)盤每步 進(jìn)的電壓增加值是lXK^mV，第三步進(jìn)盤每步進(jìn)的電壓增加值是lXl(T 2mV，第四步進(jìn)盤每 步進(jìn)的電壓增加值是IX l(T3mV，第五步進(jìn)盤每步進(jìn)的電壓增加值是IX l(T4mV。第一步進(jìn)盤 每個(gè)步進(jìn)是lmV。在X0. 1量程時(shí)，流過五個(gè)步進(jìn)盤的電流小到在X 1量程時(shí)的1/10,所以 當(dāng)工作電流標(biāo)準(zhǔn)化后，第一步進(jìn)盤每個(gè)步進(jìn)是1 X lO^nV，第二步進(jìn)盤每步進(jìn)的電壓增加值 是lXl(T2mV，第三步進(jìn)盤每步進(jìn)的電壓增加值是lXl(T 3mV，第四步進(jìn)盤每步進(jìn)的電壓增加 值是1 X l(T4mV，第五步進(jìn)盤每步進(jìn)的電壓增加值是1 X l(T5mV。
[0014] 在標(biāo)準(zhǔn)回路中，飽和標(biāo)準(zhǔn)電池的電動(dòng)勢(shì)在室溫20°C時(shí)是1. 0186V，環(huán)境溫度每升 高1°C，飽和標(biāo)準(zhǔn)電池的電動(dòng)勢(shì)降低約4〇μ V，通過飽和標(biāo)準(zhǔn)電池上0. 1°C分辨率的溫度計(jì) 來確定飽和標(biāo)準(zhǔn)電池即時(shí)的電動(dòng)勢(shì)。本電壓測(cè)量儀用每步進(jìn)50 μ V的溫度補(bǔ)償盤對(duì)溫度進(jìn) 行補(bǔ)償。
[0015] 電壓測(cè)量儀工作電源要采用YJ49型高穩(wěn)定度可調(diào)穩(wěn)壓電源，可調(diào)電阻RP1、可調(diào)電 阻R P2、可調(diào)電阻RP3用于調(diào)節(jié)工作電流，可調(diào)電阻RP3全部調(diào)節(jié)范圍的電阻值大于可調(diào)電阻 R P2的一個(gè)步進(jìn)值，可調(diào)電阻心全部調(diào)節(jié)范圍的電阻值大于可調(diào)電阻RP1的一個(gè)步進(jìn)值，只 要把YJ49型高穩(wěn)定度可調(diào)穩(wěn)壓電源輸出電壓調(diào)節(jié)到10. 2?11V之間，就可以方便通過調(diào) 節(jié)可調(diào)電阻RP1、可調(diào)電阻RP2、可調(diào)電阻R P3把電壓測(cè)量儀工作電流調(diào)節(jié)到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。
【權(quán)利要求】
1. 一種有溫度補(bǔ)償盤的電壓測(cè)量儀，電壓測(cè)量儀從調(diào)節(jié)范圍在10. 2?11V之間的外接 工作電源E正極端鈕經(jīng)過由22只4Ω電阻串聯(lián)構(gòu)成的可調(diào)電阻RP1、由22只0.2 Ω電阻串 聯(lián)構(gòu)成的可調(diào)電阻RP2、及調(diào)節(jié)范圍在〇?〇. 22 Ω之間的可調(diào)電阻RP3、經(jīng)過五個(gè)步進(jìn)盤，到 101. 8 Ω調(diào)定電阻RN，再經(jīng)過上面有18X0. 05 Ω串聯(lián)電阻的溫度補(bǔ)償盤W回到調(diào)節(jié)范圍在 10. 2?11V之間的外接工作電源E負(fù)極端鈕組成電壓測(cè)量儀工作回路；從外接飽和標(biāo)準(zhǔn)電 池EN正極端鈕經(jīng)過兩個(gè)常閉觸點(diǎn)之間接有檢流計(jì)G的雙刀雙擲開關(guān)K 2到101. 8 Ω調(diào)定電 阻RN再經(jīng)過上面有18 X 0. 05 Ω串聯(lián)電阻的溫度補(bǔ)償盤W回到外接飽和標(biāo)準(zhǔn)電池ΕΝ負(fù)極端 鈕組成電壓測(cè)量儀標(biāo)準(zhǔn)回路；用于連接被測(cè)量"U x"的兩個(gè)端鈕，正極端鈕經(jīng)過五個(gè)測(cè)量盤 后，再經(jīng)過兩個(gè)常閉觸點(diǎn)之間接有檢流計(jì)G的雙刀雙擲開關(guān)K2到負(fù)極端鈕組成電壓測(cè)量儀 補(bǔ)償回路；其特征在于它有〇、1、2、……18共19個(gè)檔位的溫度補(bǔ)償盤W，溫度補(bǔ)償盤W每 兩個(gè)相鄰觸點(diǎn)間焊接〇. 05 Ω電阻一只，溫度補(bǔ)償盤W第"0"觸點(diǎn)與第" 18"觸點(diǎn)兩端并聯(lián) 0. 1Ω電阻R9 ;它另有六個(gè)步進(jìn)盤，第一步進(jìn)盤是有〇、1、2、……20共21個(gè)檔位的測(cè)量盤 I，測(cè)量盤I上每兩個(gè)相鄰觸點(diǎn)間焊接0.1 Ω電阻一只，第二步進(jìn)盤由有〇、1、2、……10共 11個(gè)檔位的測(cè)量盤II與有0、1、2、……10共11個(gè)檔位的代換盤ΙΓ組成，測(cè)量盤II與 代換盤ΙΓ上每兩個(gè)相鄰觸點(diǎn)間焊接阻值是0.1111Ω的電阻一只，測(cè)量盤II的第"0"觸 點(diǎn)為電路節(jié)點(diǎn)A，代換盤ΙΓ的第"10"觸點(diǎn)為電路節(jié)點(diǎn)B，第三步進(jìn)盤由有0、1、2、……10 共11個(gè)檔位的測(cè)量盤III與有0、1、2、……10共11個(gè)檔位的代換盤IIΓ組成，第四步進(jìn) 盤由有0、1、2、……10共11個(gè)檔位的測(cè)量盤IV與有0、1、2、……10共11個(gè)檔位的代換 盤IV'組成，第五步進(jìn)盤由有0、1、2、……10共11個(gè)檔位的測(cè)量盤V與有0、1、2、……10 共11個(gè)檔位的代換盤V'組成，第三步進(jìn)盤中測(cè)量盤III與代換盤IIΓ上的各個(gè)觸點(diǎn)，第 四步進(jìn)盤中測(cè)量盤IV與代換盤IV'上的各個(gè)觸點(diǎn)，第五步進(jìn)盤中測(cè)量盤V與代換盤V'上 的各個(gè)觸點(diǎn)，與第二步進(jìn)盤中測(cè)量盤Π與代換盤ΙΓ對(duì)應(yīng)觸點(diǎn)連接，第二步進(jìn)盤測(cè)量盤II 的金屬接觸環(huán)與代換盤ΙΓ的金屬接觸環(huán)間用999. 89 Ω的電阻Ri連接，第三步進(jìn)盤測(cè)量 盤ΙΠ的金屬接觸環(huán)與代換盤ΙΙΓ的金屬接觸環(huán)間用9999. 89 Ω的電阻R2連接，第四步 進(jìn)盤測(cè)量盤IV的金屬接觸環(huán)與代換盤IV'的金屬接觸環(huán)間用100ΚΩ的電阻R 3連接，第五 步進(jìn)盤測(cè)量盤V的金屬接觸環(huán)與代換盤V'的金屬接觸環(huán)間用1000ΚΩ的電阻R4連接，每 個(gè)步進(jìn)盤測(cè)量盤上的電刷與代換盤上的電刷轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)同步，測(cè)量盤II的第"0"觸點(diǎn)即節(jié)點(diǎn)A 連接測(cè)量盤I第"〇"觸點(diǎn)，測(cè)量盤I第"20"觸點(diǎn)經(jīng)過6. 91 Ω的電阻R8連接節(jié)點(diǎn)C后再連 接可調(diào)電阻RP3的低電位端，節(jié)點(diǎn)C另一路經(jīng)過101 Ω電阻R6連接雙刀雙擲開關(guān)&中Kh層 的X0. 1量程觸點(diǎn)，雙刀雙擲開關(guān)Ki中Kh層與Ki_2層的常閉觸點(diǎn)用導(dǎo)線連接，代換盤Γ 的第"10"觸點(diǎn)即節(jié)點(diǎn)B連接雙刀雙擲開關(guān)Ki中、層的XI量程觸點(diǎn)及Ki_ 2層的X0. 1量 程觸點(diǎn)，雙刀雙擲開關(guān)Ki中Ki_2層的X0. 1量程觸點(diǎn)經(jīng)過818. 1 Ω電阻R7與Ki_2層的X 1 量程觸點(diǎn)連接，再經(jīng)過101. 8 Ω調(diào)定電阻RN后連接溫度補(bǔ)償盤W第"0"觸點(diǎn)溫度補(bǔ)償盤W 第"18"觸點(diǎn)連接電壓測(cè)量儀外接工作電源E負(fù)極端鈕；用于連接被測(cè)量"U x"的兩個(gè)測(cè)量端 鈕，正極端鈕與測(cè)量盤I的金屬接觸環(huán)連接，負(fù)極端鈕經(jīng)過兩個(gè)常閉觸點(diǎn)之間接有檢流計(jì)G 的雙刀雙擲開關(guān)K 2后與測(cè)量盤II的第" 10"觸點(diǎn)連接。
【文檔編號(hào)】G01R17/20GK104101757SQ201410363534
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月24日
【發(fā)明者】袁樂香, 駱曉峰 申請(qǐng)人:富陽興遠(yuǎn)儀器儀表經(jīng)營部