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單臂電橋與電位差計兩用儀的制作方法
【專利摘要】一種用于測量電阻、電壓的單臂電橋與電位差計兩用儀，它由五只測量盤構(gòu)成，通過開關(guān)切換可以在電位差計與單臂電橋兩者之間轉(zhuǎn)換，做到一機兩用。
【專利說明】單臂電橋與電位差計兩用儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及對電壓、電阻進行測量的儀器。

【背景技術(shù)】
[0002] 電位差計與單臂電橋都是用線繞電阻作為儀器主要元件，有些型號的電位差計測 量盤與單臂電橋比較臂幾乎一樣，但電位差計不能直接測量電阻，單臂電橋不能測量電壓。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的，是設(shè)計一種單臂電橋與電位差計兩用儀，把電位差計的測量盤作 為單臂電橋的比較臂，實現(xiàn)一機兩用。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案這樣采?。弘娢徊钣嫷墓ぷ麟娫床捎猛饨覻J49型可調(diào)高穩(wěn)定 電源B，可調(diào)高穩(wěn)定電源B輸出電壓調(diào)節(jié)在2. 3?2. 4V之間；單臂電橋與電位差計兩用儀 有五個步進盤，第一步進盤是有0、1、2、……22共23個檔位的測量盤I，測量盤I上每兩個 相鄰觸點間焊接1000Ω電阻一只，第二步進盤由有0、1、2、……10共11個檔位的測量盤 II與有0、1、2、……10共11個檔位的代換盤ΙΓ組成，測量盤II與代換盤ΙΓ上每兩 個相鄰觸點間焊接阻值是100 Ω的電阻一只，第三步進盤由有0、1、2、……10共11個檔位 的測量盤III與有〇、1、2、……10共11個檔位的代換盤ΙΙΓ組成，測量盤III與代換盤 ΙΙΓ每兩個相鄰觸點間焊接阻值是10Ω的電阻一只，第四步進盤由有〇、1、2、……10共 11個檔位的測量盤IV與有0、1、2、……10共11個檔位的代換盤IV'組成，測量盤IV與 代換盤IV〃每兩個相鄰觸點間焊接阻值是1 Ω的電阻一只，第五步進盤由有〇、1、2、……10 共11個檔位的測量盤V組成，測量盤V每兩個相鄰觸點間焊接阻值是0. 1Ω的電阻一只，可 調(diào)高穩(wěn)定電源B正極經(jīng)過調(diào)節(jié)范圍在0?1000 Ω之間的可調(diào)電阻RP后連接代換盤IΓ的 第"10"觸點，代換盤ΙΓ金屬接觸環(huán)連接代換盤ΙΙΓ的第"10"觸點，代換盤ΙΙΓ金屬 接觸環(huán)連接代換盤IV'的第"10"觸點，代換盤IV'的金屬接觸環(huán)連接測量盤V的第"10" 觸點，測量盤V的第"0"觸點連接測量盤IV的金屬接觸環(huán)，測量盤IV的第"0"觸點連接測 量盤III的金屬接觸環(huán)，測量盤III的第"0"觸點連接測量盤II的金屬接觸環(huán)，測量盤II 的第"0"觸點連接測量盤I的第"0"觸點，測量盤I的第"22"觸點連接可調(diào)高穩(wěn)定電源B 負極，用于連接被測量電壓"ux"的兩個測量端鈕，負極端鈕與測量盤I的金屬接觸環(huán)連接， 正極端鈕經(jīng)過開關(guān)Ki的觸點" 1"及開關(guān)Ki的常閉觸點與檢流計Gi連接后再連接測量盤V 的金屬接觸環(huán)；其特征在于開關(guān)1置觸點"2"時連接了單臂電橋比例轉(zhuǎn)換開關(guān)K2的常閉觸 點，單臂電橋比例轉(zhuǎn)換開關(guān)κ 2的X 1000倍率觸點，經(jīng)過10 Ω的電阻連接節(jié)點C，經(jīng)過10Κ Ω 的電阻連接節(jié)點D，單臂電橋比例轉(zhuǎn)換開關(guān)Κ2的X 100倍率觸點，經(jīng)過100 Ω的電阻連接節(jié) 點C，經(jīng)過10ΚΩ的電阻連接節(jié)點D，單臂電橋比例轉(zhuǎn)換開關(guān)Κ2的X 10倍率觸點，經(jīng)過1ΚΩ 的電阻連接節(jié)點C，經(jīng)過10Κ Ω的電阻連接節(jié)點D，單臂電橋比例轉(zhuǎn)換開關(guān)Κ2的X 10_3倍率 觸點，經(jīng)過10Κ Ω的電阻連接節(jié)點C，經(jīng)過10 Ω的電阻連接節(jié)點D，單臂電橋比例轉(zhuǎn)換開關(guān) Κ2的XI倍率觸點，經(jīng)過1ΚΩ的電阻連接節(jié)點C，經(jīng)過818. 182 Ω的電阻連接單臂電橋比 例轉(zhuǎn)換開關(guān)κ2的XO. 1倍率觸點，再經(jīng)過162. 0164 Ω的電阻連接單臂電橋比例轉(zhuǎn)換開關(guān) Κ2的X ΚΓ2倍率觸點，再經(jīng)過19. 802 Ω的電阻連接節(jié)點D，單臂電橋外接電源Ε左邊端鈕 經(jīng)過節(jié)點C與第一步進盤的金屬接觸環(huán)連接，單臂電橋外接電源Ε右邊端鈕經(jīng)過節(jié)點D與 外接被測量電阻"R x"的下面端鈕連接，外接被測量電阻"Rx"的上面端鈕連接測量盤V的金 屬接觸環(huán)。
[0005] 通過以上技術(shù)方案，電位差計的五個測量盤可以作為單臂電橋比較臂使用，這就 實現(xiàn)了一機兩用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006] 圖1是本單臂電橋與電位差計兩用儀整機電路圖。在圖1中，第一步進盤測量盤 I上的22X 1000 Ω，表示測量盤I上有22只阻值是1000 Ω的電阻串聯(lián)，第二步進盤測量盤 Π與代換盤ΙΓ上的10X100 Ω，表示測量盤II與代換盤ΙΓ上都有10只阻值是100 Ω 的電阻串聯(lián)，同理，10X10 Ω表示10只阻值是10 Ω的電阻串聯(lián)，10X1 Ω表示10只阻值是 1Ω的電阻串聯(lián)，10X0. 1Ω表示10只阻值是0.1 Ω的電阻串聯(lián)；在圖中，粗黑線條表示金 屬接觸環(huán)，雙向箭頭表示電刷。
[0007] 圖2是本單臂電橋與電位差計兩用儀的電位差計部分。
[0008] 圖3是本單臂電橋與電位差計兩用儀的單臂電橋部分。圖中，X 1000倍率兩比例 臂交匯點是M，X 100倍率兩比例臂交匯點是N，X 10倍率兩比例臂交匯點是0, X 1倍率兩 比例臂交匯點是A，X0. 1倍率兩比例臂交匯點是F，ΧΚΓ2倍率兩比例臂交匯點是Η，ΧΚΓ3 倍率兩比例臂交匯點是P。
[0009] 在圖中，步進盤上粗黑線條表示金屬接觸環(huán)，空心小圓圈表示金屬觸點，雙向箭頭 表不金屬電刷。

【具體實施方式】
[0010] 在圖1中，當開關(guān)1置"1"觸點時，雖然節(jié)點C與第一步進盤的金屬接觸環(huán)連接， 由于開關(guān)Ki的"2"觸點斷開，單臂電橋電源"E"及單臂電橋被測臂電阻"R x"沒有連接，單 臂電橋與電位差計兩用儀就成為圖2那樣的電位差計電路。在圖2中，第二、第三、第四步進 盤里測量盤增加的電阻等于代換盤減少的電阻，因此，各個步進盤轉(zhuǎn)動時，電位差計回路總 阻不變，當測量盤I上22只1000 Ω兩端接上2. 2V標準電壓信號，通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻RP使 檢流計G2指零，電位差計工作電流就準確鎖定為0. 1mA，這時，把被測電壓安極性接在"Ux" 的兩個測量端鈕間，調(diào)節(jié)各個測量盤，使檢流計G2指零，各個測量盤的讀數(shù)就是被測電壓的 值。
[0011] 電位差計各個步進盤總阻為23111. 0Ω，溫度變動會引起電阻值變化，從而影響電 位差計測量準確度，本電位差計測量盤I上22000 Ω電阻無論隨溫度怎樣變，它上面輸入標 準電壓信號2. 2伏總是準確的，電位差計22000 Ω電阻可以看成不受溫度影響，受溫度影 響的只有1111 Ω，占總阻約5%，因此，本電位差計測量的準確度可以看成不受溫度影響； 電位差計步進盤上各個電阻制造出來總有誤差，本電位差計22000Ω電阻可以看成沒有誤 差，任意一只電阻的誤差，對影響整機就很小，因此，本電位差計測量的準確度可以做得很 商。
[0012] 在圖1中，當開關(guān)&置"2"觸點時，單臂電橋與電位差計兩用儀就成為圖3那樣的 單臂電橋電路；這時，作為電位差計使用所需的外接可調(diào)高穩(wěn)定電源B，外接標準信號電壓 EN都沒有接入，單臂電橋比較臂五個步進盤用&表示，單臂電橋通過比例轉(zhuǎn)換開關(guān)K 2轉(zhuǎn)換 不同倍率：
[0013] 在 Χ1000 倍率，RX/RL = RDM/RCM = 10ΚΩ/10Ω = 1000,所以 Rx = l〇〇〇RL ;
[0014] 在 X 100 倍率，RX/RL = RDN/RCN = 10K Ω /100 Ω = 100,所以 Rx = l〇〇RL ;
[0015] 在 X 10 倍率，RX/RL = RM/RC。= 10K Ω /IK Ω = 10,所以 Rx = l〇RL ;
[0016] 在 XI 倍率，RX/RL = RDA/RCA = (19. 802+162. 0164+818. 182) Ω/1ΚΩ = 1，所以 Rx =Rl ;
[0017] 在 X0. 1 倍率，RX/RL = RDF/R0F = (19. 802+162. 0164) ΩΛ1000+818· 182) Ω = 0· 1，所以 Rx = 0· 1? ;
[0018] 在 ΧΚΓ2 倍率，RX/RL = RDH/RCH= 19. 802Ω/1980. 195Ω = 〇· 01，所以 Rx = 〇· 〇1Rl ;
[0019] 在 ΧΚΓ3 倍率，RX/RL = RDP/RCP = 10Ω/10ΚΩ = 〇· 001，所以 Rx = 〇· 〇〇1Rl ;
[0020] 因此本儀器既能測量電壓又能測量電阻，具有單臂電橋、電位差計兩種功能。
【權(quán)利要求】
1. 一種單臂電橋與電位差計兩用儀，電位差計的工作電源采用外接YJ49型可調(diào)高穩(wěn) 定電源B，可調(diào)高穩(wěn)定電源B輸出電壓調(diào)節(jié)在2. 3?2. 4V之間；單臂電橋與電位差計兩用儀 有五個步進盤，第一步進盤是有0、1、2、……22共23個檔位的測量盤I，測量盤I上每兩個 相鄰觸點間焊接1000Ω電阻一只，第二步進盤由有0、1、2、……10共11個檔位的測量盤 II與有0、1、2、……10共11個檔位的代換盤ΙΓ組成，測量盤II與代換盤ΙΓ上每兩 個相鄰觸點間焊接阻值是100 Ω的電阻一只，第三步進盤由有0、1、2、……10共11個檔位 的測量盤III與有〇、1、2、……10共11個檔位的代換盤ΙΙΓ組成，測量盤III與代換盤 ΙΙΓ每兩個相鄰觸點間焊接阻值是10Ω的電阻一只，第四步進盤由有〇、1、2、……10共 11個檔位的測量盤IV與有0、1、2、……10共11個檔位的代換盤IV'組成，測量盤IV與 代換盤IV〃每兩個相鄰觸點間焊接阻值是1 Ω的電阻一只，第五步進盤由有〇、1、2、……10 共11個檔位的測量盤V組成，測量盤V每兩個相鄰觸點間焊接阻值是0. 1Ω的電阻一只，可 調(diào)高穩(wěn)定電源B正極經(jīng)過調(diào)節(jié)范圍在0?1000 Ω之間的可調(diào)電阻Rp后連接代換盤ΙΓ的 第"10"觸點，代換盤ΙΓ金屬接觸環(huán)連接代換盤ΙΙΓ的第"10"觸點，代換盤ΙΙΓ金屬 接觸環(huán)連接代換盤IV'的第"10"觸點，代換盤IV'的金屬接觸環(huán)連接測量盤V的第"10" 觸點，測量盤V的第"0"觸點連接測量盤IV的金屬接觸環(huán)，測量盤IV的第"0"觸點連接測 量盤III的金屬接觸環(huán)，測量盤III的第"0"觸點連接測量盤II的金屬接觸環(huán)，測量盤II 的第"0"觸點連接測量盤I的第"0"觸點，測量盤I的第"22"觸點連接可調(diào)高穩(wěn)定電源B 負極，用于連接被測量電壓"ux"的兩個測量端鈕，負極端鈕與測量盤I的金屬接觸環(huán)連接， 正極端鈕經(jīng)過開關(guān)Ki的觸點" 1"及開關(guān)Ki的常閉觸點與檢流計Gi連接后再連接測量盤V 的金屬接觸環(huán)；其特征在于開關(guān)Ki置觸點"2"時連接了電橋比例轉(zhuǎn)換開關(guān)K2的常閉觸點， 電橋比例轉(zhuǎn)換開關(guān)1( 2的Χ1000倍率觸點，經(jīng)過10Ω的電阻連接節(jié)點C，經(jīng)過10ΚΩ的電阻 連接節(jié)點D，電橋比例轉(zhuǎn)換開關(guān)Κ2的X 100倍率觸點，經(jīng)過100 Ω的電阻連接節(jié)點C，經(jīng)過 10ΚΩ的電阻連接節(jié)點D，電橋比例轉(zhuǎn)換開關(guān)1(2的Χ10倍率觸點，經(jīng)過1ΚΩ的電阻連接節(jié) 點C，經(jīng)過10ΚΩ的電阻連接節(jié)點D，電橋比例轉(zhuǎn)換開關(guān)Κ 2的X 10_3倍率觸點，經(jīng)過10ΚΩ 的電阻連接節(jié)點C，經(jīng)過10 Ω的電阻連接節(jié)點D，電橋比例轉(zhuǎn)換開關(guān)Κ2的X 1倍率觸點，經(jīng) 過1ΚΩ的電阻連接節(jié)點C，經(jīng)過818. 182 Ω的電阻連接電橋比例轉(zhuǎn)換開關(guān)Κ2的Χ0. 1倍 率觸點，再經(jīng)過162. 0164Ω的電阻連接電橋比例轉(zhuǎn)換開關(guān)Κ2的X 10_2倍率觸點，再經(jīng)過 19. 802 Ω的電阻連接節(jié)點D，電橋外接電源Ε左邊端鈕經(jīng)過節(jié)點C與第一步進盤的金屬接 觸環(huán)連接，電橋外接電源Ε右邊端鈕經(jīng)過節(jié)點D與外接被測量電阻"R x"的下面端鈕連接， 外接被測量電阻"Rx"的上面端鈕連接測量盤V的金屬接觸環(huán)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單臂電橋與電位差計兩用儀，其特征在于作為電位差計標準 電壓信號是連接在第一步進盤電阻的首尾兩端。
【文檔編號】G01R17/20GK104215811SQ201410490888
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】駱君 申請人:富陽精密儀器廠