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《电位差计的使用》数据处理参考一、用电位差计校准量程为mA I m 15=电流表的实验数据处理方法举例1．整理所测实验数据，计算出修正值和标称误差，确定被校准电流表的精度等级。
列出实验中校验15mA 量程毫安表的实验数据如表1%100max⨯∆量程标称误差＝I =____________________根据国家对电表的质量指标，指针式电磁表的精度等级可分为： 0.1、 0.2、0.5、1.0、1.5 、2.5 、5.0 七个等级。
根据标称误差的计算，故可确定被校电表的精度等级为____________级。
2．根据表中数据，用坐标纸作出校正曲线x x I I -∆。
3．验证用电位差计校准量程为mA I m 15=电流表实验的校验装置的合理性用电位差计校验毫安表，要求估算校验装置的误差，并判断它是否小于电表基本误差限的1/3，就可得出校验装置是否合理的结论。
0.05级电位差计的基本误差限可用下式计算：)%05.0(U U S U S ∆+±=∆=________________________mV（注意：U ∆值与电位差计上的量程倍率有关）标准电阻s R 等级为f=0.01级，其电阻的误差限：s R R f s ⨯=∆%=________________________Ω估算时只要求考虑电位差计及标准电阻s R 的基本误差限，根据ss s R U I =由误差传递公式可导出：=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆=∆22s R sU s I R U I s S S____________________ 所以 =⋅∆=∆S S I I I I SS __________________________mA而被校毫安表的基本误差限为：量程级别％⨯=∆I =____________________mA ，其1/3基本误差限值：=∆3/I __________mA ，比较S I ∆是否《3/I ∆（即比较校验装置的误差S I ∆是否远小于被校电表基本误差限I ∆的1/3，若是该校验装置是合理。
实验十用直流电位差计校准电表实验目的：1、了解补偿法测电势差的原理及优点。
2、掌握电位差计的结构，工作原理和使用方法。
3、用直流电位差计校准直流毫安表,绘制校准曲线。
实验器材：UJ36a型直流电位差计、标准电阻、可变电阻、毫安表、电池、导线等。
实验原理：一、直流电位差计各种系列的指针式直流仪表（主要是磁电式、电磁式和电动式仪表），虽然工作可靠，使用方便，造价低廉，可以满足许多实际工作的需要，但由于结构上、工艺上的许多原因，目前所能达到的测量准确度在使用到满量限时，最优者只为+0.1%。
更重要的是仪表工作时，要从被测电路中吸收小部分功率，从而不可避免地要破坏被测电路的原始工作状态，造成所谓的“方法误差”。
而直流电位差计则是一种根据补偿测量法制成的高精度和高灵敏度的电测仪器，它主要是用来测量直流电动势和电压，配合标准电阻可测量直流电流和电阻。
它采用补偿测量法，可以克服以上的困难，使测量准确度获得很大提高。
补偿测量电压的原理，参看图一，如果按该图一所示的结构，组装一套实验设备。
并不断调节“可准确读数的可调标准电压箱”的电压En 。
使它的大小与被测电压UX相等，而极性相反，检流计指针为零时，则UX= En，如果检流计具有足够的灵敏度，可使UX 的测量结果的准确度与En本身的准确度十分接近。
测量时由于电路电流i=0，即不从UX 中引出任何能量，不会改变Ux的值，所以避免了“方法误差”。
因此，为了用补偿法对电动势（或电压）进行高精度的测量，必须解决以下两个问题：（1）要有灵敏度足够的检流计；（2）要有可以调节的标准电势En （因UX的范围很广）。
直流电位差计就是根据补偿原理和上述要求制成的。
图二画出了直流电位差计的原理线路图，它可以分为三个基本回路：（1）工作电流（Ip)调节回路。
由工作电源E、调节电阻Rp、标准电阻Rn及补偿电阻Rk组成；（2）校准工作电流回路由标准电池En、标准电阻Rn及检流计G组成；（3）测量电压（Ux回路（亦称补偿回路））。
2 用UJ 31型低电势直流电位差计校准微安表实验仪器UJ31型低电势直流电位差计，标准电池，AC15/4型直流复射式检流计，精密电阻箱，滑线变阻器，待校验微安表，工作电源（两组），导线若干仪器介绍及测量原理UJ31型低电势直流电位差计1．该电位差计是滑线式电位差计的改进，测量低电位差更精确，使用更方便，其面板(矩形框内)及外部仪器连接线如图3（图4为内部电路简图）。
其测量范围：1μV ～17mV（Ｋ0旋至“×1”）和10μV ～170mV （Ｋ0旋至“×10”）,准确度等级为0.05，在20℃左右的室温条件下，其基本误差限X U Δ为)5.0%05.0(U U U X X Δ+±=Δ (3)式中U X 为测量盘示值；△ U 为测量盘的最小分度值，对应于“×1”和“×10” 的倍率分别取1μV 和10μV 。
面板图上方的五对接线端钮从左到右依次接入标准电池、电流计、5.7～6.4Ｖ直流电源和待测电压(“未知1”和“未知2”)。
面板上各旋钮、开关及调节盘的名称、作用及操作注意事项见下表： 图 中 标 记名 称 作用、特点 及 操作注意事项Ｋ2操作步骤选择开关 不用时应旋至“断”位置；“校准”时旋至“标准”； “测量”时旋至“未知（１或2）” ＲＮ温度补偿盘“校准”前根据室温求出标准电池电动势E Ｎ(t )，再将R Ｎ 盘旋至对应位置，该盘已直接按电池电动势值标定刻度，R Ｎ＝E Ｎ(t )/0.010000 Ω校 准Ｒn 1～3电流调节盘“校准”时旋粗、中、细调节盘，使复式检流计指零，这时Ｉ0＝10.000ｍA ＝0.010000AＫ0倍率选择开关 测量前由“未知电压÷测量盘首位值”来预选 测量Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 测量盘 测量未知电压用的粗、中、细调节盘，已按“×1”时的电压值标定刻度，可直接读数Ｋ1粗、细、短路：检流计“点”按式开关操作时应先按“粗”按钮，这时检流计串有10K Ω的电阻，调节分压电阻，待其几乎指零后再按“细”按钮。
实验 电位差计的使用(三)[实验目的]1、了解补偿法测电动势的原理2、掌握电位差计测电动势的使用方法3、学习用电位差计校准电表的方法 [实验原理]电位差计是电子测量中直接用来精密测量电动势或电位差的仪器。
也可用来间接测量电流、电阻和校准各种精密电表，有着广泛的用途。
电位差计是根据补偿原理将被测电动势与准确已知的标准电动势相比较而工作的。
1、补偿原理一定的电源具有一定的电动势，如果直接用伏特计接在电源的两极，测出来的将不是电动势，而是端电压，因为这时电路中有电流通过，根据全电路欧姆定律有：即rI E V rI V E x x ⋅-=⋅+=图1 补偿法原理图式中r 为电源内阻，V 是伏特计的指示值，显然只有在待测电路中没有电流通过的条件下，测得的电源两极之间的端电压才是电源的电动势的准确值。
利用补偿法可以满足这种条件。
其原理如图1所示。
图中E x 是被测电动势，E s 是可调节电动势大小的标准电源。
两个电源通过检流计G 对接在一起。
调节电动势E s 的大小，使回路中检流计指针指示为零（即回路电流为零），则E x 与E s 的电动势大小相等，则有E x =E s 。
此时称电路达到平衡。
知道了平衡状态下E s 的大小，就可以确定被测电动势E x 的值了，这种测定电源电动势的方法叫补偿法。
利用补偿法制成的测量电位差（或电动势）的仪器就叫做电位差计。
2、电位差计的工作原理电位差计的原理线路如图2所示。
其中E s 为标准电池，E x 为被测电源，E 是工作电源，G 是检流计。
由工作电源E ，电阻R 、R 1及R n 串联组成的电路称为辅助电路（R －R s －R n －E ）。
调节R n 可改变电路的工作电流。
使用电位差计可分两个步骤。
（1）校准工作电流根据标准电池E s 的电动势调节工作电流，将开关K 置于“1”位置，则E s ，G ，R s 形成补偿电路（E s －K －G －R s －E s ），调节R n 使辅助电路的工作电流I 为某值时，使R s 两端的电压与标准电池的电动势E s 相补偿，检流计G 中无电池通过，此时有E s =IR s ，即辅助回路（E －R －R s －R n －E ）中的电流I 达标准化，ssR E I =（2）测量未知电动势将开关K 合在“2”位置，此时待测电动势为E x ，检流计G 与R 上的R x 段构成待测补偿电路（E x－R x －G －K －E x ），当调节电阻R 上的C 点位置再次使检流计G 指针指零，此时有x ssx x R R E IR E == （1） 这里的电流I 就是前面经过标准化的工作电流，从上式可知，如果E s 、R s 均为准确已知值，则被测电动势E x 的大小，在电流标准化的基础上，在电阻为R x 的位置上可以直接标出与IR x 对应的电动势（电压）值。
实验十五电位差计的使用及校表Experiment 15 Operating potentiometer and calibrating ammeters 直流电位差计（简称电位差计）是一种根据补偿原理制成的高精度和高灵敏度比较式电磁测量仪器。
它用一个已知的电动势与被测电压相对接，如果两个电压实现平衡则连接两电压的导线中将无电流流动，即实现了电压补偿，所以电位差计也称为补偿器。
由于采用了补偿法，测量时几乎不损耗被测对象的能量，测量结果稳定可靠，精度特别高。
直流电位差计最适合于测量高内阻的直流电压，如极化电势。
按其测量回路的电阻分：1kΩ以上的称高阻电位差计；1kΩ以下的称低阻电位差计。
电位差计主要用来测量直流电动势和电压，但配合标准电阻也可测量电流和电阻。
它也常用于非电学参量（如压力、温度、位移等）的电测法中，它是电磁测量中常用仪器之一，在生产实践中得到了极其广泛的应用。
当然，近年来由于数字电压表的快速发展，其测量准确度已接近电位差计的水平。
实验目的Experimental purpose1．掌握电位差计的工作原理、结构、特点、和操作方法。
2．学会用电位差计校准电表。
实验原理Experimental principle1．电位差计的工作原理Principle of potentiometer本实验采用的UJ36a型直流电位差计，其工作原理如图1所示。
E为工作电源，Rp为工作电流调节电阻，被测量电动势的补偿电阻R和标准电池电动势补偿电阻R N组成的回路叫工作回路。
R N和标准电池E N以及转换开关K（标准）和晶体管放大检流计G组成校准回路。
R Q和被测电动势E x（或电压）以及转换开关K（未知）和G组成测量回路。
UJ36a型电位差计是利用补偿法原理，使被测电动势（或电压）与恒定的标准电动势相互比较，是一种高精度测量电动势的方法。
图1电位差计的工作原理图测量电压或电动势的步骤：1) 将K 扳向标准位置，调节Rp ，使流计指零，这时标准电池的电动势由电阻R N 上的电压降补偿。
电位差计校准电表实验报告记录(完整版)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：电位差计校准电流表一、实验目的1.理解电位差计的工作原理，掌握电位差计的使用方法。
2.掌握使用电位差计校准电表的方法。
3.学习简单电路的设计方法，培养独立工作的能力。
三实验仪器：学生式电位差计，标准电池，稳压电源，可变电阻器箱两台，待校准电流表(20mA)，标准电阻Rs。
四、实验原理： 1、电位补偿原理。
如图是将被测电动势的电源Ex 与一已知电动势的电源E O “+”端对“+”端，“-”端对“-”端地联成一回路，在电路中串联检流计“G ”，若两电源电动势不相等，即Ex≠E O 回路中必有电流，检流计指针偏转；如果电动势E O 可调并已知，那么改变E O 的大小，使电路满足E X =E 0，则回路中没有电流，检流计指示为零，这时待测电动势E X 得到己知电动势E O 的完全补偿。
可以根据已知电动势值E O 定出E X ，这种方法叫补偿法。
我们知道，用电压表测量电压时，总要从被测电路上分出一部分电流，从而改变了被测电路的状态，用补偿法测电压时，补偿电路中没有电流，所以不影响被测电路的状态。
这是补偿测量法最大的优点和特点。
2、电位差计按电压补偿原理构成的测量电动势的仪器称为电位差计。
由上述补偿原理可知，采用补偿法测量电动势对E O 应有两点要求：（1）可调。
能使E O 和E X 补偿。
（2）精确。
能方便而准确地读出补偿电压E O 大小，数值要稳定。
E ERa bcdEo ExIo是实现补偿法测电动势的原理线路，即电位差计的原理图。
采用精密电阻R ab组成分压器，再用电压稳定的电源E和限流电阻R串联后向它供电。
只要R cd和I O数值精确，则图中虚线内cd之间的电压即为精确的可调补偿电压E O，E O和E X组成的回路cdGE X称为补偿回路。
产品名称：直流电位差计型号：UJ33系列价格：1320品牌：产品介绍：主要指标：倍率测量范围最小分度值误差绝对值热电势检流计灵敏度×10 0~2.111V 100uV ≤0.05℅UX＋50uV ≤２uV ≤格／100uV×5 0~1.055V 50uV ≤0.05℅UX＋50uV ≤２uV ≤格／50uV×1 0~211.1mV 10uV ≤0.05℅UX＋5uV ≤1uV ≤格／10uV×0.1 0~21.11m V 1uV ≤0.05℅UX＋0.5uV ≤２uV ≤格／3uV注：校对“标准确确时”，工作电流相对变化0.05℅时，检流计指针偏转大于１格。
２、仪器使用条件：保证准确温度范围：１5℃~25℃使用温度范围：5℃~35℃相对湿度：≤80℅3、外壳对线路绝缘电阻RJ＞100MΩ4、仪器工作流３mA、5.5mA，标称工作电压３Ｖ，可用范围2.76~2.36V,有5节或6节1.5V1号干电池串并供电。
5、仪器能耐受５０赫正弦波５００Ｖ电压历时１分钟的耐压试验。
６、外行尺寸：３１０×２４０×１６０mm７、重量：＜５Ｋa三、原理本电位差计根据补偿法原理制成。
调节ＲＰ阻值、当工作电流Ｉ在ＲＮ上产生电压降等于标准电池电势值ＥＮ时，如开关Ｋ打入左边，检流计便指零，此时工作电流便准确地等于３mV或5.5mV。
上述步骤称为对“标准”。
测量时，调节已知电阻Ｒp其工作电流３mA或5mA产生的电压降等于被测值ＵＸ时ＵＸ＝ＩＲ，如开关Ｋ打入右边，检流计指零。
从而可由已知的Ｒ阻值大小来反映ＵＸ数值详细原理线路图２。
四、使用说明书1、测量未知电压Ux：打开后盖，按极性装入1.5V1号干电５节或６节及9V6F22叠层电池2节或4节，倍率开关从“断”旋到所需倍率，此时上述电源接通，２分钟后５分钟调节“调零”旋钮，使检流计指针指示值为零。
被测电压（势）按极性接入“未知”端钮，“测量－输出”开关放于“测量”位置，扳键开关扳向“标准”，调节“粗”“微”旋钮、直到检流计指零。
实验八箱式电位差计【实验目的】1．了解箱式电位差计的结构和补偿原理。
2．学会用箱式电位差计测电动势。
【实验原理】一般用伏特表测电位差或电动势时，由于伏特表自身的内阻在电路中有分流作用，往往产生较大的测量误差。
而用电位差计测电位差或电动势时，却不存在这个问题。
箱式电位差计是用来精确测量电池电动势或电位差的专门仪器。
它采用电位比较方法依据补偿原理进行测量，由于与之配合使用的标准电池电动势非常稳定，用做检测电流的灵敏电流计灵敏度很高，加上箱式电位差计的电压比较电路精确度较高，因此，它能精确地测量待测的电位差和电池的电动势。
同时，因为箱式电位差计精度很高，常用来校正电压表和电流表。
图8-1 电压补偿原理图图8-2 电位差计原理简图1．电压补偿原理图8-1为电压补偿原理图。
在图8-1中，E x为被测未知电动势，E0为可以调节的已知电源，G为检流计。
在此回路中，若E0≠E x，则回路中一定有电流，检流计指针偏转。
调整E0值，总可以使检流计G指示零值，这就说明此时回路中两电源的电动势必然是大小相等，方向相反，数值上有E x=E0，因而相互补偿（平衡）。
这种测电压或电动势的方法称为补偿法。
电位差计就是应用这种补偿原理设计而成的测量电动势或电位差的仪器。
由上可见，构成电位差计需要有一个特定的可调电源E0，而且要求它满足两个条件：①它的大小便于调节，使E0能够和E x补偿；②它的电压很稳定，并能读出精确的伏特值。
2．电位差计原理图8-2为电位差计原理图。
电位差计应用的补偿原理，是用可调的已知电压E0=IR0与被测电动势E x相比较，当检流计指示零时，两者相等从而获得测量结果，如图8-2所示。
由欧姆定律U=IR可知，要想得到可调的已知电压E0，可先使电流I确定为一恒定的已知标准电流I0，然后使I0流过电阻R，如果R a的大小可调并可知（R a是R在补偿回路E x KGR a 中的部分），则R a两端的电压降U即为可调已知，有U=I0R a，将R a两端的电压U引出，并与未知电动势E x进行比较，组成补偿回路，则U相当于上面所要求的“E0”。
UJ25型直流电位差计操作说明一、仪器结构及主要技术指标1．仪器结构图1 UJ25型直流电位差计面板UJ25型直流电位差计面板如图1所示：1．第一排十二个端钮分别供接检流计、标准电池、被测电动势、工作电源及屏蔽用；2．第二排粗Ⅰ、粗Ⅱ、中、细、微5个旋钮为工作电流调节旋钮；3．第三排左端两个旋钮为温度补偿调节旋钮，为适应温度不同时标准电池电动势的变化而设置的，当温度不同引起标准电池电动势变化时，通过调节温度补偿旋钮使工作电流保持不变；4．第三排和第四排右端三个旋钮为测量盘调节旋钮；5．第四排左端第一个旋钮为“标准”、“未知”、“断”转换开关，面板左下端的“粗”、 “细”按钮为接通检流计用，“短路”按钮为检流计本身短路用。
2．主要技术参数(1) 准确度等级：01.0级(2) 基本误差公式()V X E 101045lim --+±=式中：lim E ——误差的允许极限值（V ）X ——测量盘示值(3) 测量范围：①电位差计的测量上限为1.911110V ，最小分度值为1μV 。
②配用分压箱扩大测量范围后，电位差计测量上限可扩大至600V 。
(4) 工作电流电位差计的工作电流为0.1mA ，相当于每伏10K Ω电阻。
(5) 基本误差的参考条件周围环境温度C ︒±120 ，相对湿度%60~%40(6) 变差极限当电位差计在参考条件下，而单一影响量发生变化时，由此产生的变差如下表所示：注：①以允许基本误差的百分数表示。
②电阻（从施加被测量的两个端钮之间看过去的电阻）应不超过10K Ω。
(7) 高压试验在环境温度15-35℃，相对湿度45%-75%的范围内，电位差计的导电部分和外壳间的绝缘强度，应能耐受频率45-65Hz 之间，实际正弦波试验电压2KV （均方根值）历时1min 的试验而不击穿。
(8) 绝缘电阻在环境温度15-35℃，相对湿度45%-75%的范围内，电位差计的导电部分与外壳之间的绝缘电阻应不小于1GΩ。
电位差计校准电流表电位差计校准电流表专业：摘要：电位差计不需要从待测电路中取出电流，不会干扰到待测电路的工作状态，因而可以进行精密测量。
由于结构中采用了高精密度的电阻元件，标准电池和灵敏的检流计，因而测量结果具有很高的精度。
由于学生式电位差计准确度等级为0.1级，而通常所用的电流表只有0.5级。
本实验通过设计一个合理的电路和选定合适的器材，校准一个20mA电流表。
关键字：电位差计等级电流表校准引言：通过用电位差计校准电表和测电阻，加强对设计性实验的练习，培养独立工作能力；并且学习到校准电表和测电阻的一种方法；还能更好地掌握电位差计的使用方法，加深对电位差计工作原理的理解。
实验目的：1、了解补偿法测电动势的原理2、掌握电位差计测电动势的使用方法3、学习用电位差计校准电表的方法原理简述：实验前，计算RX 允许通过的Imax ，为避免发热，常取1/5Im 为最大工作电流一、实验中应用的原理1、 电位补偿原理一定的电源具有一定的电动势，如果直接用伏特计接在电源的两极，用电压表不能准地测电动势。
电压表可以测量电路各部分的电压，但不能测量具有内阻的电源的电动势。
因为电压表并联在电源的两端时（图1），根据闭合欧姆定律可知，电压表的指示是此时电源的端电压，而不是它的电动势。
因为这时电路中有电流通过，根据全电路欧姆定律有：即rI E V r I V E x x ⋅-=⋅+=图1 补偿法原理图E —电源电动势；r —电源内阻；I —回路中电流；V —电压表指示数；电压表的指示数V ，表示电源的端电压；Ir 为电源内阻上的电压降。
由于电源内阻是未知的，因此由上式不能根据V 的值准确确定电源的电动势。
显然只有在待测电路中没有电流通过的条件下，测得的电源两极之间的端电压才是电源的电动势的准确值。
利用补偿法可以满足这种条件。
其原理如图1所示。
图中E x 是被测电动势，E s 是可调节电动势大小的标准电源。
两个电源通过检流计G 对接在一起。
DJ31型直流电位差计校准毫安表姓名：刘己才 学号：201010320210摘要：电位差计是一种精密测量电位差（电压）的仪器，它的原理是使被测电压和一已知电压相互补偿（即达到平衡），其准确度可高达0．001%。
它常被用以间接测量电流、电阻和校正各种精密电表。
在科学研究和工程技术中广泛使用电子电势差计进行自动控制和自动检测。
关键词：DJ31直流电位差计 毫安表 校准引言：一般的毫安表在长期使用过后指针会发生偏离0刻度而产生误差，所以需要用UJ-31型低电势电位差计校准毫安表。
正文：【实验原理】１．补偿原理：图6-1中用已知可调的电信号0E 去抵消未知被测电信号x E 。
当完全抵消时（检流计G 指零），可知信号0E 的大小就是被测信号x E 的大小，此方法为补偿法，其中可知信号为补偿信号。
２．电位差计的原理：图6-2是UJ31 型电位差计的原理简图。
UJ-31型电位差计是图6-1 补偿原理图6-2 电位差计原理图一种测量直流低电位差的仪器，量程分为17mV （最小分度1μV ，倍率开关K 1旋至×1）和170mV （最小分度10μV ，倍率开关旋到×10）两档。
该电路共有3个回路组成：①工作回路②校准回路③测量回路。
(1)校准：为了得到一个已知的“标准”工作电流mA 10I 0＝。
将开关S 合向“标准”处，N E 为标准电动势1.0186v ，取N R ＝101.86Ω，调节“粗”“中”“细”三个电阻大小使检流计G 指零，显然 mA R E I NN 100== （6-1） (2)测量:将开关S 合向“测量”处，x E 是未知待测电动势。
保持mA 10I 0＝，调节x R 使检流计G 指零，则有x x R I E 0= （6-2）x R I 0是测量回路中一段电阻上的分压，称为“补偿电压”。
被测电压x E 与补偿电压极性相反、大小相等，因而相互补偿（平衡）。
这种测量未知电压的方式叫“补偿法”。
