並聯

[拼音]:zhiliu dianweichaji

[英文]:D.C.potentiometer

用於直流電路精確測量電壓的電位差計。又稱直流補償器。分為經典式直流電位差計和直流電流比較儀式電位差計兩大類。

原理和結構

1841年,J.C.波根多爾夫提出一種補償方法(圖1),

使被測電壓Ex與大小已知且可調的另一電壓(稱為補償電壓或標準電壓)按相同極性對接,調節標準電阻器R 使檢流計G指零,則對接的兩根導線中沒有電流,此時Ex被補償,Ex與補償電壓相等:Ex=IR,已知電流I和電阻R 即可求得Ex。

圖1中的補償電壓是恆定電流I在三端可變標準電阻器R上產生的,這是波根多爾夫的第一種補償方法──恆定電流法。若令圖中電阻R不變而改變電流I,同樣可以得到大小已知且可調的補償電壓,這是波根多爾夫的第二種補償方法──恆定電阻法。

經典式直流電位差計以電阻網路為基礎,主要採用波根多爾夫的第一種補償方法(圖2),

也可採用第二種或相容第一、第二種補償方法。為了將電流I標定到一個準確的固定數值,直流電位差計中設定了由標準電池Ex、標準電阻器Rx組成的另一個補償電路:當開關K在位置N時,改變調節電阻r使檢流計G指零,得到

;測量時,開關K放在位置X,調節標準電阻器R使檢流計指零,得到

是兩個電阻的比值,只要這個比值(而不是每一個個別的電阻器保持較高的準確度和穩定性,測量得到的資料的準確度就很高。這是直流電位差計比較容易做到較高的測量準確度的主要原因,也是直流電位差計按元件自檢的根據。

直流電位差計包括 3個電路:測量電路即R、G和Ex;電流調定電路即Rx、Ex和G;輔助電源E和其調節電路即E、r,其中r是一個調節細度很高的網路。通常,G、E和Ex都是外接的。準確度較高的直流電位差計還有防洩漏遮蔽電路和靜電遮蔽電路。產生補償電壓的標準電阻器R,實際上是一個複雜的多樣化的電阻網路,可構成多種直流電位差計的電路,例如測量低電壓的迪塞霍斯特電路、維納電路,測量高電壓的福伊斯納-布魯克斯電路等。

使用

直流電位差計主要用於精確測量(或比較)電壓,或已轉換為電壓的各種電量、電引數。其主要優點是測量時不從被測迴路取出電流,也無電流注入被測迴路。當被測電壓的大小超過電位差計的測量上限(一般只有幾伏)時,要用分壓器先將被測電壓分壓,然後進行測量。用直流電位差計測量被測電流在已知的標準電阻器上產生的電壓降,可以間接測量電流。用直流電位差計比較四端電阻時,可以徹底消除電位端引線的影響。使用直流電位差計時,夏天因相對溼度較大,應注意消除洩漏電流的影響;冬天因相對溼度較低,應注意防止靜電引起的干擾。測量低電壓時,還應注意消除溫差電動勢等雜散電動勢的影響。

直流電位差計按準確級別分為0.2、0.1、0.05、0.02、0.01、0.005、0.002、0.001等級別。使用時的配套部件有:標準電池、檢流計、輔助電源、分壓器、標準電阻器等。

參考文章

圖3-2直流電位差計電路圖自動化直流電位差計的工作原理是什麼?自動化