專利名稱：電壓測量儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及測量直流電壓的儀器。
背景技術：
申請?zhí)?00510062262. 1公布了有三只步進盤與一只滑線盤的電壓測量儀，它的 第二、第三步進盤各有測量盤、代換盤與輔助盤組成，測量盤與代換盤上的電阻阻值相同， 測量盤每增加一個電阻，代換盤就減小相同電阻，由于第二步進盤不置在第0觸點時，第三 步進盤置不同示值時電路總阻是變化的，第二步進盤置在第0觸點時，第三步進盤置不同 示值時電路總阻不變，為此第二步進盤除有測量盤、代換盤外，增加了輔助盤來區(qū)別第二步 進盤置第0觸點及不置第0觸點兩種情況的電路連接，第三步進盤也增加了輔助盤，上面有 10只電阻來分別接入或切出若干個電阻使電路總阻不變。三只測量盤與一只測量盤滑線連 接在兩個測量端鈕間，使步進盤開關上的電刷排除在測量回路之外，三只測量盤與一只測 量盤滑線上的電阻之間不存在開關切換，也就不產生變差；也解決了開關的熱電勢與接觸 可變熱電勢影響。由于第二、第三步進盤都有輔助盤，增加了第二、第三步進盤開關的層數(shù)，從而增 大了儀器的體積，也使開關及儀器結構變得復雜，特別是儀器檢定過程中如果發(fā)現(xiàn)第二、第 三步進盤測量數(shù)據超差，要修正第二、第三步進盤開關的內層電阻是非常麻煩的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是，是設計一種有三只步進盤與一只滑線盤的電壓測量儀，它測量 開關步進切換的接觸電阻及變差，開關熱電勢不影響測量結果；并且三只步進盤與一只滑 線盤都不用輔助盤。本發(fā)明采用的技術方案是電流從電壓測量儀4. 5V工作電源的正極經過三只步 進盤與一只滑線盤上的電阻網絡到量程轉換電阻及雙刀雙擲量程轉換開關K1，到926 Ω調 定電阻RN和調節(jié)范圍在0 2Ω的可調電阻Rp3，再到190 Ω電阻Rtl，經過0 35 Ω的可 調電阻Rp2及22只30 Ω電阻組成的可調電阻Rpi回到工作電源的負極組成電壓測量儀工 作回路；從標準電池EN正極經過兩個常閉觸點間接有檢流計G雙刀雙擲開關K2,到調定電 阻RN及可鎖定的可調電阻Rp3，再到標準電池負極組成電壓測量儀標準回路；電壓測量儀 用于連接被測量“U/’的兩個端鈕，正極端鈕經過一只測量盤滑線與三只測量盤的電阻網絡 后，再經過兩個常閉觸點之間接有檢流計G的雙刀雙擲開關K2到負極端鈕組成電壓測量儀 補償回路；其特征在于第一步進盤由各有20X1000/11 Ω的第I測量盤與第Γ代換盤組 成，第二步進盤由各有10Χ11Ω的第II測量盤與第II'代換盤組成，在第二步進盤上測量 盤的電刷與代換盤的電刷經過12. 1 Ω電阻R2連接，第三步進盤由各有10Χ10Ω的第III 測量盤與第ΙΙΓ代換盤組成，在第三步進盤上測量盤的電刷與代換盤的電刷經過導線連 接，第四盤為雙滑線盤，兩根滑線電阻阻值范圍都是0 11 Ω，即始端為0 Ω，末端為11 Ω， 其中一根為第IV測量盤滑線，另一根為第IV'代換盤滑線，雙滑線盤的刻度盤標有0、1、2、……10十一個示值點的10個大格，每大格有不標數(shù)字均勻分布的10小格，每大格對應阻值為1. 1 Ω，雙滑線盤刻度盤的“0”示值，也就是第IV'代換盤滑線及第IV測量盤滑線 第0觸點，即雙滑線盤的電刷接觸滑線電阻上的始端，雙滑線盤刻度盤的“10”示值，也就是 第IV'代換盤滑線及第IV測量盤滑線第10觸點，即雙滑線盤的電刷接觸滑線電阻上的末 端，兩根滑線電阻上的電刷是同一片金屬刷片；第Γ代換盤第20觸點連接第II'代換盤 第10觸點，第II'代換盤第0觸點連接第IV'代換盤滑線第10觸點，第IV測量盤滑線第 0觸點連接第II測量盤第10觸點，第II測量盤第0觸點經過一只2000/11 Ω電阻R1后 與第I測量盤第0觸點連接，第I'代換盤第0觸點經過一只212210/11 Ω電阻R3后與第 III'代換盤第0觸點連接，第III測量盤第10觸點與第I測量盤第20觸點連接；第Γ 代換盤電刷經過8490/11 Ω電阻R4后與300Ω電阻巧并聯(lián)在電壓測量儀工作電源正極，電 阻巧的另一端連接量程轉換開關K1的Kh層的Χ0. 1量程觸點，量程轉換開關K1的K"層 的X0. 1量程觸點與第I測量盤電刷都與量程轉換開關K1的Kh層的X 1量程觸點連接， 2430 Ω電阻r2—端連接量程轉換開關K"層的X0. 1量程觸點，另一端連接量程轉換開關 Ki_2層的Xl量程觸點，Kh2層的Xl量程觸點再接在調定電阻Rn的高電位端，量程轉換開 關&的IV1層與K"層的二個常閉觸點短接，電壓測量儀用于連接被測量“U/’的兩個端鈕， 正極端鈕連接第IV測量盤滑線第10觸點，負極端鈕經過兩個常閉觸點之間接有檢流計G 的雙刀雙擲開關K2后與第III測量盤第0觸點連接。通過以上技術方案，三只步進盤與一只雙滑線盤都不用輔助盤，這使電壓測量儀 的開關結構簡單，體積縮小，整臺儀器外型尺寸也減小許多，降低了生產成本；儀器用于測 量部分的測量盤是用導線連接的，接觸電阻及變差不在補償回路內，影響的只是電壓測量 儀工作回路總阻，由于總阻阻值很大，所以變差可以忽略，幾個μ ν的熱電勢影響的是電源 電壓，因此影響可以忽略，零電勢可增大滑線盤與第ι測量盤之間引線電阻來修正。


圖1是本發(fā)明的原理電路。在圖1中，22 X 30 Ω的可調電阻Rpi，表示可調電阻Rpi由22只30 Ω的電阻組成， 同理，20 X 1000/11 Ω表示由20只1000/11 Ω的電阻組成，10 X 10 Ω表示由10只10 Ω的 電阻組成，IOX 11 Ω表示由10只11 Ω的電阻組成。
具體實施例方式在圖1中，Xl量程時，當三只步進盤與一只雙滑線盤都置“0”時，第一步進盤兩 把電刷間左邊電阻值等于2121 Ω，右邊電阻值等于21210 Ω，因此，第一步進盤兩把電刷間 總電流的10/11左邊流動，1/11右邊流動。當三只步進盤與一只雙滑線盤置其它觸點時，每 只量盤增加的電阻等于代換盤減少的電阻，所以第一步進盤兩把電刷間左、右兩邊電阻值 不變。電壓測量儀標準工作電流為1. 1mA，第一步進盤兩把電刷間左邊電流1mA，右邊電 流0. 1mA，左邊電流流到與第II'代換盤電刷接觸的觸點后分成電流相等的兩個支路，一 路經過第ΙΓ代換盤電刷、12.1Ω電阻R2、到與第II測量盤電刷接觸的觸點，這個支路電 阻值是12. 1 Ω，另一路經過雙滑線盤后到與第II測量盤電刷接觸的觸點，這個支路電阻值是121 Ω，因此，12. 1 Ω電阻R2上的電流是ΙΟ/llmA，雙滑線盤上的電流是1/llmA。當工作電流標準化后，第I測量盤置II1，第II測量盤置II2，第III測量盤置n3，第 IV測量盤置n4，開關K2擲向左邊，這時位于測量的兩個端鈕間電壓為 <formula>formula see original document page 5</formula>在X0. 1量程時，第一步進盤兩把電刷間總電阻為21210/11 Ω，加上8490/11 Ω電 阻R4，共2700 Ω，阻值為300 Ω的電阻巧與2700 Ω電阻并聯(lián)，使流過第一步進盤兩把電刷 間的電流減小到Xl量程時的1/10，則量限降低到Xl量程時的1/10，電阻Γι與第一步進 盤兩把電刷間電阻串聯(lián)電阻R4后的總電阻并聯(lián)，并聯(lián)后使電阻值減小，因此在電路中串入 2430 Ω電阻r2來保持總電阻不變。這時四個步進盤的示值表達為Ux = 10W0. ln3+0. Oln4 (mv)內附標準是這樣校準的在“Ux”兩端的兩個測量端鈕按極性接上2V標準電壓信 號，開關K2擲向左邊，測量盤示值與標準電壓值相同，通過調節(jié)工作電流調節(jié)電阻Rpi及RP2， 使檢流計指零，再將開關K2擲向右邊，不飽和標準電池的電動勢在生產廠出廠時是離散的， 在1. 0188 1. 0196V之間，取樣用調定電阻RN的阻值是926 Ω，串聯(lián)了 0 2 Ω可調電阻 Rp3，可以覆蓋不飽和標準電池電動勢的變化范圍。調節(jié)可調電阻Rp3，使檢流計再次指零，再 將開關K2擲向左邊，調節(jié)可調電阻RP2，使檢流計指零，又將開關K2擲向右邊，調節(jié)可調電阻 RP3，使檢流計指零，當開關K2擲向左邊及擲向右邊不作調節(jié)檢流計均指零時，說明電壓測量 儀的工作電流就標準化，即調定電阻上的壓降與不飽和標準電池EN的電動勢已經相等，這 時將可調電阻Rp3鎖定，這臺電壓測量儀今后就以此為標準。電壓測量儀工作電壓為1. 5V，由于干電池每節(jié)穩(wěn)定電動勢在1. 4V 1. 65V之間， 采用三組電池供電，為實現(xiàn)電源電壓在4. 2V 4. 95V均能把電壓測量儀工作電流調整到標 準狀態(tài)，取電阻Rtl = 190Ω，由22只30Ω的電阻組成可調電阻Rpi，可調電阻Rp2調節(jié)范圍 在0 35 Ω之間。
權利要求
一種采用滑線盤的電壓測量儀，電流從電壓測量儀4.5V工作電源的正極經過三只步進盤與一只滑線盤上的電阻網絡到量程轉換電阻及雙刀雙擲量程轉換開關K1，到926Ω調定電阻RN和調節(jié)范圍在0～2Ω的可調電阻RP3，再到190Ω電阻R0，經過0～35Ω的可調電阻RP2及22只30Ω電阻組成的可調電阻RP1回到工作電源的負極組成電壓測量儀工作回路；從標準電池EN正極經過兩個常閉觸點間接有檢流計G雙刀雙擲開關K2，到調定電阻RN及可鎖定的可調電阻RP3，再到標準電池負極組成電壓測量儀標準回路；電壓測量儀用于連接被測量“UX”的兩個端鈕，正極端鈕經過一只測量盤滑線與三只測量盤的電阻網絡后，再經過兩個常閉觸點之間接有檢流計G的雙刀雙擲開關K2到負極端鈕組成電壓測量儀補償回路；其特征在于第一步進盤由各有20×1000/11Ω的第I測量盤與第I′代換盤組成，第二步進盤由各有10×11Ω的第II測量盤與第II′代換盤組成，在第二步進盤上測量盤的電刷與代換盤的電刷經過12.1Ω電阻R2連接，第三步進盤由各有10×10Ω的第III測量盤與第III′代換盤組成，在第三步進盤上測量盤的電刷與代換盤的電刷經過導線連接，第四盤為雙滑線盤，兩根滑線電阻阻值范圍都是0～11Ω，即始端為0Ω，末端為11Ω，其中一根為第IV測量盤滑線，另一根為第IV′代換盤滑線，雙滑線盤的刻度盤標有0、1、2、……10十一個示值點的10個大格，每大格有不標數(shù)字均勻分布的10小格，每大格對應阻值為1.1Ω，雙滑線盤刻度盤的“0”示值，也就是第IV′代換盤滑線及第IV測量盤滑線第0觸點，即雙滑線盤的電刷接觸滑線電阻上的始端，雙滑線盤刻度盤的“10”示值，也就是第IV′代換盤滑線及第IV測量盤滑線第10觸點，即雙滑線盤的電刷接觸滑線電阻上的末端，兩根滑線電阻上的電刷是同一片金屬刷片；第I′代換盤第20觸點連接第II′代換盤第10觸點，第II′代換盤第0觸點連接第IV′代換盤滑線第10觸點，第IV測量盤滑線第0觸點連接第II測量盤第10觸點，第II測量盤第0觸點經過一只2000/11Ω電阻R1后與第I測量盤第0觸點連接，第I′代換盤第0觸點經過一只212210/11Ω電阻R3后與第III′代換盤第0觸點連接，第III測量盤第10觸點與第I測量盤第20觸點連接；第I′代換盤電刷經過8490/11Ω電阻R4后與300Ω電阻r1并聯(lián)在電壓測量儀工作電源正極，電阻r1的另一端連接量程轉換開關K1的K1-1層的×0.1量程觸點，量程轉換開關K1的K1-2層的×0.1量程觸點與第I測量盤電刷都與量程轉換開關K1的K1-1層的×1量程觸點連接，2430Ω電阻r2一端連接量程轉換開關K1-2層的×0.1量程觸點，另一端連接量程轉換開關K1-2層的×1量程觸點，K1-2層的×1量程觸點再接在調定電阻RN的高電位端，量程轉換開關K1的K1-1層與K1-2層的二個常閉觸點短接，電壓測量儀用于連接被測量“UX”的兩個端鈕，正極端鈕連接第IV測量盤滑線第10觸點，負極端鈕經過兩個常閉觸點之間接有檢流計G的雙刀雙擲開關K2后與第III測量盤第0觸點連接。
全文摘要
一種用于直流電壓測量的電壓測量儀，它有二個量程，它的三只步進盤與一只滑線盤，三只測量盤與一只測量盤滑線間用導線直接連接，不通過開關切換，使電壓測量儀測量時不存在變差及熱電勢影響，每只盤都由阻值相同的電阻組成測量盤與代換盤，都不用輔助盤，使整臺儀器體積縮小。
文檔編號G01R17/20GK101813721SQ20091025907
公開日2010年8月25日 申請日期2008年8月28日 優(yōu)先權日2008年8月28日
發(fā)明者駱曉英 申請人:駱曉英