分辨率达0.1μV的电压测量仪制造技术

一种用于直流电压测量分辨率达０．１μＶ的电压测量仪，它的第一步进盘由２１×１０Ω的测量盘与不含电阻的辅助盘Ⅰ’、辅助盘Ⅰ”组成，第二步进盘由９×９Ω环形电阻及二只１Ω电阻网构成测量盘，由１０×０．５Ω电阻构成辅助盘，第三盘为双滑线盘，两个测量盘与测量滑线间用导线连接，不通过开关切换，使电压测量仪测量时不存在变差及热电势影响，用１３Ω电阻分流电流获得×１、×０．１两个扩展量程，分辨率达０．１μＶ，且省去了第一及第二步进盘的代换盘。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对直流电压进行测量的仪器。
技术介绍
当前对于有三个测量盘的电位差计，在三个测量盘之间的连接上，中间盘普遍采用开关切换，这样就产生接触电阻的变差，给分辨率带来限制。为了克服该问题，一般采用大电刷以增大接触面积，并采用银-铜复合材料；专利号ZL200520101772.0公布了有三个测量盘的电位差计解决开关接触电阻变差的新方法，它的第一、第二步进盘各有测量盘、代换盘与辅助盘组成，测量盘与代换盘上的电阻阻值相同，测量盘每增加一个电阻，代换盘就减小相同电阻，由于第一步进盘不置在0时，第二步进盘置不同示值时电路总阻是变化的，第一步进盘置在0时，第二步进盘置不同示值时电路总阻不变，为此第一步进盘除有测量盘、代换盘外，增加了辅助盘来区别步进盘置0及不置0两种情况的电路连接，第二步进盘也增加了辅助盘，上面有10只电阻来分别接入或切出若干个电阻使电路总阻不变。两个测量盘连接后与滑线盘连接在两个测量端钮间，使步进盘开关上的电刷排除在测量回路之外，三个测量盘上的电阻之间不存在开关切换，也就不产生变差；由于第一、第二步进盘都有代换盘，增加了第一、第二步进盘开关的层数，从而增大了仪器的体积，也使开关及仪器结构变得复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种分辨率达0.1μV的电压测量仪，在三个测量盘的连接上中间盘不通过开关切换，且第一、第二步进盘取消代换盘，并采用分流支路进行两个量程切换，使分辨率达0.1μV。本专利技术的技术方案这样采取从电压测量仪1.5V工作电源的正极经过由两个步进盘、一个双滑线盘、量程转换电阻及量程转换开关组成的电阻测量网络到509Ω的调定电阻RN及0～1Ω可锁定的可调电阻RP2，再到50Ω电阻R0，经过0～150Ω可调电阻RP1到工作电源的负极组成电压测量仪工作回路；标准电池EN正极经过两个常闭触点之间接有检流计G的双刀双掷开关K2到调定电阻RN及可锁定的可调电阻RP2，再经过100KΩ限流电阻R到标准电池EN负极组成电压测量仪标准回路；连接被测量的“UX”两个端钮，正极端钮经过两个测量盘及一个双滑线盘后，再经过两个常闭触点之间接有检流计G的双刀双掷开关K2到负极端钮组成电压测量仪补偿回路；其特征在于第一步进盘有测量盘I，它有0、1、2……22共23个档位，除0、1触点间直接连接外，其余各档触点间连接10Ω电阻一只，另有辅助盘I’及辅助盘I”，辅助盘I’的电刷与辅助盘I”的电刷用导线连接的连接点为电路节点B，辅助盘I’及辅助盘I”的0触点孤立，其余触点用导线连接；第三盘为双滑线盘，两根滑线粗细材质相同，阻值都是0.5Ω，其中一根为测量滑线III，另一根为辅助滑线III′，双滑线盘的刻度盘分10大格，每大格对应的阻值为0.05Ω，每大格分10小格，两根滑线电阻上的电刷是同一片金属刷片；第二步进盘由测量盘II与辅助盘II′组成，测量盘II有0、1、2、……10共11个档位，0～8档位上面有9个9Ω的电阻连接成环状第1个电阻R1一端焊接第2个电阻R2一端，电阻R2另一端焊接第3个电阻R3一端……依次焊接，第8个电阻R8另一端与第9个电阻R9的一端连接点为电路节点H，第9个电阻R9另一端与第1个电阻R1的另一端与第三盘测量滑线III的0点的连接，测量滑线III的0点为电路节点D，电阻R1与电阻R2的连接点经过12Ω电阻与第1触点连接，电阻R2与电阻R3的连接点经过6Ω电阻与第2触点连接，电阻R3与电阻R4的连接点经过2Ω电阻与第3触点连接，电阻R4与电阻R5的连接点与第4触点连接，电阻R5与电阻R6的连接点与第5触点连接，电阻R6与电阻R7的连接点经过2Ω电阻与第6触点连接，电阻R7与电阻R8的连接点经过6Ω电阻与第7触点连接，电阻R8与电阻R9的连接点即节点H一路经过12Ω电阻与第8触点连接，另一路经过1Ω电阻后到节点F再经过11Ω电阻与第9触点连接，节点F经过1Ω电阻到节点C，节点C经过10Ω电阻与第10触点连接，测量盘II的“0”触点经过20Ω电阻与节点D连接，第二步进盘的辅助盘II′上是10×0.5Ω的电阻；辅助盘II′第10触点与13Ω量程转换电阻R14一端的连接点为电路节点A，节点A连接电压测量仪工作电源的正极，量程转换电阻R14的另一端连接与量程转换开关K1中K1-1层的×0.1及×1量程触点连接，辅助盘II′的0触点连接辅助盘I”的0触点，辅助盘II′的电刷连接辅助盘I”除0触点外的其它触点，测量盘II的电刷经过200Ω电阻R12后连接节点B，辅助盘I’除0触点外的其它触点连接测量盘I第22触点，测量盘I第0、1触点与节点C连接，辅助盘I’的0触点经过220Ω电阻后与节点D连接，测量滑线III第10点经过1.5Ω电阻R13后与量程转换开关K1中K1-1层的×10量程触点，K1-1层的×10量程触点与量程转换开关K1中K1-2层的×1量程触点用导线连接，K1-2层的×1量程触点经过1170Ω电阻R15后与K1-2层的×0.1量程触点连接，量程转换开关K1中K1-3层的×10量程触点连接调定电阻RN高电位一端，量程转换开关K1中K1-3层的×1量程触点经过150.3Ω电阻R16后与调定电阻RN高电位一端连接，量程转换开关K1中K1-3层的×0.1量程触点经过104.13Ω电阻R17后与调定电阻RN高电位一端连接，用于连接被测量的“UX”两个测量端钮，正极与测量盘I电刷连接，负极经过双刀双掷开关K2后与测量盘III的第10点连接。通过以上技术方案，第一步进盘不用代换盘，两层辅助盘上都没有电阻，可以装在开关里层，测量盘I装在开关外层；第二步进盘不用代换盘，开关每个步进转动15°角，每层分布24个触点，减去两档定位，第二步进盘的辅助盘II′及测量盘II各11个触点正好分布在开关的同一层，各占半周，电阻装在开关外层，电阻超差时卸下装上容易，这给调试与维修带来方便；这就使电压测量仪结构简单，体积缩小，也降低了生产成本；在电压测量仪内部测量回路与工作回路共有部份的线路上没有开关，所以不存在变差影响，当电压测量仪三个测量盘置“0”时，电压测量仪工作电流在D点汇合，电压测量仪的零电势就是D点零电位，在测量回路中，不存在工作电流流过引线电阻，所以本电压测量仪零电势很小；两根滑线电阻粗细材质相同，产生的热电势大小相等、方向相反，所以本电压测量仪热电势也很小，因此，在×0.1量程本电压测量仪测量时也能得到很好重复性。附图说明附图是本专利技术原理电路。具体实施例方式图中，测量盘II在1～8触点之间有9只9Ω首尾相连的电阻环，当测量盘II置“4”、“5”时，测量盘II的电刷到节点D之间是5只9Ω电阻与4只9Ω电阻并联，并联后阻值最大为20Ω，测量盘II其它触点到节点D之间的阻值都要连接到20Ω，“4”、“5”触点与电阻环上对应点直接连接；当测量盘II置“3”或置“6”时，测量盘II的电刷到节点D之间是3只9Ω电阻与6只9Ω电阻并联，并联后阻值为18Ω，所以3、6触点经过2Ω电阻与电阻环上对应点连接；当测量盘II置“2”或置“7”时，测量盘II的电刷到节点D之间是2只9Ω电阻与7只9Ω电阻并联，并联后阻值为14Ω，所以2、7触点经过6Ω电阻与电阻环上对应点连接；当测量盘II置“1”或置“8”时，测量盘II的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分辨率达０．１μＶ的电压测量仪，从电压测量仪１．５Ｖ工作电源的正极经过由两个步进盘、一个双滑线盘、量程转换电阻及量程转换开关组成的电阻测量网络到５０９Ω的调定电阻Ｒ↓［Ｎ］及０～１Ω可锁定的可调电阻Ｒ↓［Ｐ２］，再到５０Ω电阻Ｒ↓［０］，经过０～１５０Ω可调电阻Ｒ↓［Ｐ１］到工作电源的负极组成电压测量仪工作回路；标准电池Ｅ↓［Ｎ］正极经过两个常闭触点之间接有检流计Ｇ的双刀双掷开关Ｋ↓［２］到调定电阻Ｒ↓［Ｎ］及可锁定的可调电阻Ｒ↓［Ｐ２］，再经过１００ＫΩ限流电阻Ｒ到标准电池Ｅ↓［Ｎ］负极组成电压测量仪标准回路；连接被测量的“Ｕ↓［Ｘ］”两个端钮，正极端钮经过两个测量盘及一个双滑线盘后，再经过两个常闭触点之间接有检流计Ｇ的双刀双掷开关Ｋ↓［２］到负极端钮组成电压测量仪补偿回路；其特征在于第一步进盘有测量盘Ⅰ，它有０、１、２……２２共２３个档位，除０、１触点间直接连接外，其余各档触点间连接１０Ω电阻一只，另有辅助盘Ⅰ’及辅助盘Ⅰ”，辅助盘Ⅰ’的电刷与辅助盘Ⅰ”的电刷用导线连接的连接点为电路节点Ｂ，辅助盘Ⅰ’及辅助盘Ⅰ”的０触点孤立，其余触点用导线连接；第三盘为双滑线盘，两根滑线粗细材质相同，阻值都是０．５Ω，其中一根为测量滑线Ⅲ，另一根为辅助滑线Ⅲ′，双滑线盘的刻度盘分１０大格，每大格对应的阻值为０．０５Ω，每大格分１０小格，两根滑线电阻上的电刷是同一片金属刷片；第二步进盘由测量盘Ⅱ与辅助盘Ⅱ′组成，测量盘Ⅱ有０、１、２、……１０共１１个档位，０～８档位上面有９个９Ω的电阻连接成环状：第１个电阻Ｒ↓［１］一端焊接第２个电阻Ｒ↓［２］一端，电阻Ｒ↓［２］另一端焊接第３个电阻Ｒ↓［３］一端……依次焊接，第８个电阻Ｒ↓［８］另一端与第９个电阻Ｒ↓［９］的一端连接点为电路节点Ｈ，第９个电阻Ｒ↓［９］另一端与第１个电阻Ｒ↓［１］的另一端与第三盘测量滑线Ⅲ的０点的连接，测量滑线Ⅲ的０点为电路节点Ｄ，电阻Ｒ↓［１］与电阻Ｒ↓［２］的连接点经过１２Ω电阻与第１触点连接，电阻Ｒ↓［２］与电阻Ｒ↓［３］的连接点经过６Ω电阻与第２触点连接，电阻Ｒ↓［３］与电阻Ｒ↓［４］的连接点经过２Ω电阻与第３触点连接，电阻Ｒ↓［４］与电阻Ｒ↓［５］的连接点与第４触点连接，电阻Ｒ↓［５］与电阻Ｒ↓［６］的连接点与第５触点连接，电阻Ｒ↓［６］与电阻Ｒ↓［７］的连接点经过２Ω电阻与第６触点连接，电阻Ｒ↓［７］与电阻Ｒ↓［８］的连接点经过６Ω电阻与第７...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张春雷，方李，
申请(专利权)人：张春雷，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]