电位差计
Ⅰ 直流电位差计
一、工作原理
电位差计是根据补偿法(或称对消法)测量原理设计的一种平衡式电压测量仪器。其基本工作
原理如下图所示:
图 电位差计工作原理示意图
图中Es为标准电池,它的电动势已经准确测定。Ex是被测电池。G为灵敏度很高的检流计,用
来做示零指示。Rs为标准电池的补偿电阻,其电阻值大小是根据工作电流来选择的。Rx是被
测电池的补偿电阻,它由已知电阻值的各进位盘组成,通过它可以调节不同的电阻值使其电
位降与Ex相对消。R是调节工作电流的变阻器,E为工作电源,K为换向开关。
测量时先将开关K置于1的位置,然后调节R ,使G指示为零点,这时有以下关系:
(1)
式中Es为标准电池的电动势,I为流过Rs和Rx的电流,称为电位差计的工作电流,即
(2)
工作电流调节好后,将K置于2的位置,同时旋转各进位盘的触头C,再次使G指示零位。设
C处的电阻值为Rx ,则有
(3)
代入式(2),则有
(4)
由此可知,用补偿法测量电池电动势的特点是:在完全补偿(G在零位)时,工作回路与被测
回路之间并无电流通过,不需要测出工作回路中的电流I的数值,只要测得Rx与Rs 的比值即
可。由于这两个补偿电阻的精度很高,且Es也经过**测定,所以只要用高灵敏度检流计示
零,就能准确测出被测电池的电动势。