一种克服热电势影响的电压测量装置制造方法及图纸

一种克服热电势影响的电压测量装置，它的第一步进盘由一只测量盘与两只不焊有电阻的辅助盘组成，第二步进盘由９×９Ω环形电阻网和二只１Ω电阻构成测量盘，由１０只０．５Ω电阻构成辅助盘，第三步进盘各由１０×１Ω的测量盘与代换盘组成，第四步进盘的各个触点与第三步进盘中测量盘上的对应触点连接，并用８０Ω、７２０Ω与７２００Ω三只电阻与电阻测量网络并联在电路中进行量程转换，最小分辨率达０．１μＶ，测量盘之间用导线连接，不通过开关切换，使电压测量装置测量时能够忽略变差及热电势影响。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及对直流电压进行测量的仪器。
技术介绍
当前对于有四个测量盘的电位差计，在四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；申请号200510062273.X公开了有四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与代换盘组成，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，它的第三、第四步进盘各有测量盘、代换盘与辅助盘组成，由于第三步进盘不置在10时，第四步进盘置不同示值时电路总阻是变化的，第三步进盘置在10时，第四步进盘置不同示值时电路总阻不变，为此第三步进盘除有测量盘、代换盘外，增加了辅助盘来区别步进盘置10及不置10两种情况的电路连接，第四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。四个测量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，四个测量盘上的电阻之间不存在开关切换，也就不产生变差；由于电位差计步进盘开关每个步进转动15°角，每层可分布24个触点，第一步进盘的测量盘与代换盘是21个触点，需内外两层，每层都有电阻，内层电阻超差对维修带来不便，第四步进盘的测量盘、代换盘与辅助盘各半层，步进盘开关也需内外两层，内层也有电阻，维修也不方便。
技术实现思路
本技术的目的是设计一种克服热电势影响的电压测量装置，在四个测量盘的连接上不通过开关切换，第一步进盘取消代换盘，且使四个步进盘上的电阻都能装在开关外层，开关内层没有电阻。 本技术的技术方案这样采取从3V工作电源的正极经过由四个步进盘上的电阻及量程转换电阻组成的电阻测量网络到463Ω的调定电阻RN及0～1Ω可锁定的可调电阻RP3，再到60Ω电阻R0，经过10×23Ω可调电阻RP1及0～25Ω可调电阻RP2回到工作电源的负极组成电压测量装置工作回路；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RP3，再经过75KΩ限流电阻R到标准电池EN负极组成电压测量装置标准回路；用于连接被测量的“UX”两个端钮，正极端钮经过四个测量盘电阻网络后，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装置补偿回路；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，连接点为电路节点B，辅助盘I’及辅助盘I”的0触点孤立，其余所有触点用导线连接；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盘的0触点的连接，第三盘测量盘的0触点为电路节点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；第三步进盘由同是10×1Ω的测量盘III与代换盘III’组成，测量盘III的电刷与代换盘III’的电刷是同一片金属刷片；第四步进盘只有测量盘IV，它各个触点与测量盘III上的对应触点连接；辅助盘II′第10触点与80Ω电阻R19的一端并联于节点A，节点A连接电压测量装置工作电源的正极，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后连接辅助盘I’的电刷与辅助盘I”的电刷连接的节点B，辅助盘I’除0触点外的其他触点连接测量盘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，测量盘IV的电刷串联100kΩ电阻R15后与184.725Ω电阻R16一端连接的连接点为节点E，代换盘III’的第10点串联9995Ω电阻R14后连接节点E，529.392Ω电阻R13一端连接节点D、另一端连接节点E，184.725Ω电阻R16的另一端及7200Ω电阻R17的一端连接于量程转换开关K1的×10量程触点，7200Ω电阻R17的另一端及720Ω电阻R18的一端连接于量程转换开关K1的×1量程触点，720Ω电阻R18的另一端与80Ω电阻R19的另一端连接后经过648Ω电阻R20与量程转换开关K1的×0.1量程触点连接，量程转换开关K1的常闭触点连接调定电阻RN高电位一端；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，第二步进盘的辅助盘II′及测量盘II各11个触点分布在开关的同一层，电阻装在开关外层，第三、第四步进盘都没有辅助盘，电阻可装在开关外层，电阻超差时卸下装上容易，这给调试与维修带来方便；这使电压测量装置结构简单，体积缩小，也降低了生产成本；在电压测量装置内部补偿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，当电压测量装置四个测量盘置“0”时，电压测量装置的零电势是D点的零电位，在补偿回路中，不存在工作电流流过引线电阻，所以本电压测量装置零电势很小，由于在电压测量装置内部补偿回路与工作回路共有部份的线路上没有开关切换，所以本电压测量装置热电势及可变热电势也很小。因此，在×0.1量程，分辨率达0.1μV时，用本电压测量装置测量也能得到很好的重复性。附图说明附图是本技术原理电路。具体实施方式 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的电刷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种克服热电势影响的电压测量装置，从３Ｖ工作电源的正极经过由四个步进盘上的电阻及量程转换电阻组成的电阻测量网络到４６３Ω的调定电阻Ｒ↓［Ｎ］及０～１Ω可锁定的可调电阻Ｒ↓［Ｐ３］，再到６０Ω电阻Ｒ↓［０］，经过１０×２３Ω可调电阻Ｒ↓［Ｐ１］及０～２５Ω可调电阻Ｒ↓［Ｐ２］回到工作电源的负极组成电压测量装置工作回路；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↓［Ｐ３］，再经过７５ＫΩ限流电阻Ｒ到标准电池Ｅ↓［Ｎ］负极组成电压测量装置标准回路；用于连接被测量的“Ｕ↓［Ｘ］”两个端钮，正极端钮经过四个测量盘电阻网络后，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装置补偿回路；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，连接点为电路节点Ｂ，辅助盘Ⅰ’及辅助盘Ⅰ”的０触点孤立，其余所有触点用导线连接；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盘的０触点的连接，第三盘测量盘的０触点为电路节点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触点连接，电阻Ｒ↓［８］与电阻Ｒ↓［９］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...

【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：方李，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]