电子电位差计的检定及校准
电位差计校准电表实验报告(完整版)
电位差计校准电流表
一、实验目的
1.理解电位差计的工作原理，掌握电位差计的使用方法。
2.掌握使用电位差计校准电表的方法。
3.学习简单电路的设计方法，培养独立工作的能力。
三 实验仪器：
学生式电位差计，标准电池，稳压电源，可变电阻器箱两台，待校准电流表(20mA)，标准电阻Rs。
四、实验原理：
1、电位补偿原理
。
如图是将被测电动势的电源Ex与一已知电动势的电源E O“+”端
“+”端，“-”端对“-”端地联成一回路，在电路中串联检流计“G”，若两电源电动势不相等，即Ex≠E O回路中必有电流，检流计指针偏转；如果电动势E 可调并已知，那么改变E O的大小，使电路满足E X=E0，则回路中没有电流，检流计指示为零，这时待测电动势E X得到己知电动势E O的完全补偿。可以根据已知电动势值E O定出E X，这种方法叫补偿法。我们知道，用电压表测量电压时，总要从被测电路上分出一部分电流，从而改变了被测电路的状态，用补偿法测电压时，补偿电路中没有电流，所以不影响被测电路的状态。这是补偿测量法最大的优点和特点。
2、电位差计
按电压补偿原理构成的测量电动势的仪器称为电位差计。由上述补偿原理可知，采用补偿法测量电动势对E O应有两点要求：（1）可调。能使E O和E
补偿。（2）精确。能方便而准确地读出补偿电压E O大小，数值要稳定。是实
现补偿法测电动势的原理线路，即电位差计的原理图。采用精密电阻R ab
分压器，再用电压稳定的电源E和限流电阻R串联后向它供电。只要R cd
数值精确，则图中虚线内cd之间的电压即为精确的可调补偿电压E O，E O和
电子电位差计的检定及不确定度分析
西华大学技术监督学院
四川省质量技术监督学校
毕业论文设计
二〇一三年三月二十三日
内容摘要：
电子电位差计是一种电子自动平衡式显示仪表。它是利用补偿法原理并能自动调节平衡状态来实现连续测量的点动模拟显示仪表。由于这类仪表的测量精度和灵敏度较高、性能稳定可靠、使用维修方便，因此广泛用于冶金、电力、石油、化工、机械、煤炭以及国防科研等各个领域。它配用不同的测量元件，可以测量不同的参数，如电压、电流、压力、流量、液位以及其他的电量和非电量，尤其在温度测量中使用得最为广泛。
关键词：电子电位差计、计量检定、示值校准、不确定度
目录
内容摘要
前言 (1)
一、电子电位差计的工作原理及结构 (2)
（一）电子电位差计的工作原理 (2)
（二）电子电位差计的组成部份及其作用 (2)
（三）参考端温度自动补偿的工作原理 (5)
二、计量检定及校准 (6)
（一）计量检定 (6)
（二）常见指示故障及校准 (10)
三、检定案例 (12)
（一）准备工作 (12)
（二）测量结果不确定度评定分析 (13)
附录一：原始数据记录表 (16)
参考文献 (17)
前言：
温度是国际单位制中7个基本物理量之一，在生产和科学研究中，许多物理现象和化学过程都是在一定的温度下进行的。自动平衡式记录仪就是一种能够监控温度等物理量的仪表，它包括电子电位差计（自动电位差计）、自动平衡电桥、函数记录仪以及数字模拟指示相结合的混合式记录仪。该类仪表可用于配热电偶或热电阻以测量指示和记录（存储）等工业过程量值。当传感器或变送器把上述被测量转换成仪表可以接受的电量（如电压、电流和电阻值）后，该类仪表即可通过对电量的测量来间接反应其它相关量。
电位差计校准电表实验报告记录(完整版)
电位差计校准电表实验报告记录(完整版)
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
电位差计校准电流表
一、实验目的
1.理解电位差计的工作原理，掌握电位差计的使用方法。
2.掌握使用电位差计校准电表的方法。
3.学习简单电路的设计方法，培养独立工作的能力。
三实验仪器：
学生式电位差计，标准电池，稳压电源，可变电阻器箱两台，待校准电流表(20mA)，标准电阻Rs。
四、实验原理： 1、电位补偿原理
。
如图是将被测电动势的电源Ex 与一已知电动势的电源E O “+”端对“+”端，“-”端对“-”端地联成一回路，在电路中串联检流计“G ”，若两电源电动势不相等，即Ex≠E O 回路中必有电流，检流计指针偏转；如果电动势E O 可调并已知，那么改变E O 的大小，使电路满足E X =E 0，则回路中没有电流，检流计指示为零，这时待测电动势E X 得到己知电动势E O 的完全补偿。可以根据已知电动势值E O 定出E X ，这种方法叫补偿法。我们知道，用电压表测量电压时，总要从被测电路上分出一部分电流，从而改变了被测电路的状态，用补偿法测电压时，补偿电路中没有电流，所以不影响被测电路的状态。这是补偿测量法最大的优点和特点。 2、电位差计
按电压补偿原理构成的测量电动势的仪器称为电位差计。由上述补偿原理可知，采用补偿法测量电动势对E O 应有两点要求：（1）可调。能使E O 和E X 补偿。（2）精确。能方便而准确地读出补偿电压E O 大小，数值要稳定。
电位差计实验报告
课程名称：大学物理实验（一）
实验名称：电位差计
二、实验原理
1.平衡补偿原理：
图1 平衡补偿示意图
如上图所示，设E x是待测电动势或未知电压，E s是电压可调的电源，电表G是高灵敏度的检流计，E x和E s通过检流计并联在一起。接通电路后调节E s的大小，当E x=E s时，检流计将不偏转，即电路中没有电流，两个电源的电动势大小相等，称为“补偿”，若已知补偿状态下E s的大小，就可以确定E x。
2.电位差计原理
图2 电位差计工作原理图图3 电位差计
1)机械调零。
2)校准工作电流10mA。K2接到“标准”，调节工作电流，使检流计无电流通过。此时：U AB=E N，
I F=E N / R N=10.0000mA。
3)测量标准电阻上面的电压。K2接到“未知”，调节“补偿电压调节”，使检流计无电流通过，
E X = U BC = I
F R BC 。
4)算标准电阻上电流，用来测试电流表的精度。
3.电位差计接线图：
图4 实验接线图
4.测试电流表的精度：
电位差计校准后相当于伏特表，测量出标准电阻的电压后，配合标准电阻的电阻值测出电流，与电流表示数比较，从而测试电流表的精度。
图1 UJ33a型电位差计
使用方法：
a)接线：先确认电位差计的“K2”处于断开状态（垂直向上），然后将待测电压或电动势高的高电位
接到电位差计“未知”端的“+”接线柱，低电位接到“-”接线柱。
b)开机：将“K3”选择到“输出”端，然后开启电位差计电源，电源开启后再将“K3”选择到“测量”端。
c)选择倍率：将“K1”从断的位置旋到所需的倍率（不同的倍率对应不同的量程）。
用电位差计校正电表
实验四 用电位差计校正电表
【实验目的】
1．了解箱式电势差计的工作原理。
2．比较熟练地正确掌握箱式电势差计的使用。 3．运用箱式电势差计校正电表。 【实验仪器】
箱式电势差计、标准电池、直流电源、检流计、滑线变阻器、待校电表、开关和导线。 【实验原理】
磁电式电表在电学测量中得到广泛应用，使用和携带都很方便，但电表在经常使用或长期保存后，它的各个元件参数及性能都会发生变化。如电阻老化、磁性减弱、转动部件的磨损等。这样，电表的准确度等级就可能降低。因此电表是需要定期进行检定或校准。如果栓定结果说明它的误差已经超过原来预定的数值，则该电表只能降低级别，或用校准所得的校准曲线加以修正。
电表校准的基本方法就是用一个标准表来校准被校表，也就是在同一电路和条件下比较标准表和被校表的指示值的差异。在校准中要求标准表的准确度等级应该比被校表至少高二个级别。如被校表为2.5级或1.5级表，标准表可以用0.5级表。但如果要校准的是一个0.5级电表，那么标准表就应该是0.1级以上， 0.05级的电势差计（如UJ —I 型、UJ —31型等），几乎所有的实验室都可能具备。因此我们可以采用电势差计来校准电表。
1、电势差计校准电压表
电势差计能精确地测量电势差，因此就可以用它来校准电压表。但是电压表本身并不能产生电势差，必须通过一个辅助电源及一套调节装置，才能使电压表有示值并发生变化。在电压表不同示值情况下，用电势差计进行精确测量，比较
二者结果，进行校准。校准电压电路如图26-1所示。图中V 为被校电压表，E 为
电压表供电的辅助电源。被校电压表两端接至电势差计的待测端，用电势差计直
电位差的使及校表
实验十五电位差计的使用及校表
Experiment 15 Operating potentiometer and calibrating ammeters 直流电位差计（简称电位差计）是一种根据补偿原理制成的高精度和高灵敏度比较式电磁测量仪器。它用一个已知的电动势与被测电压相对接，如果两个电压实现平衡则连接两电压的导线中将无电流流动，即实现了电压补偿，所以电位差计也称为补偿器。由于采用了补偿法，测量时几乎不损耗被测对象的能量，测量结果稳定可靠，精度特别高。直流电位差计最适合于测量高内阻的直流电压，如极化电势。按其测量回路的电阻分：1kΩ以上的称高阻电位差计；1kΩ以下的称低阻电位差计。电位差计主要用来测量直流电动势和电压，但配合标准电阻也可测量电流和电阻。它也常用于非电学参量（如压力、温度、位移等）的电测法中，它是电磁测量中常用仪器之一，在生产实践中得到了极其广泛的应用。当然，近年来由于数字电压表的快速发展，其测量准确度已接近电位差计的水平。
实验目的Experimental purpose
1．掌握电位差计的工作原理、结构、特点、和操作方法。
2．学会用电位差计校准电表。
实验原理Experimental principle
1．电位差计的工作原理Principle of potentiometer
本实验采用的UJ36a型直流电位差计，其工作原理如图1所示。E为工作电源，Rp为工作电流调节电阻，被测量电动势的补偿电阻R和标准电池电动势补偿电阻R N组成的回路叫工作回路。R N和标准电池E N以及转换开关K（标准）和晶体管放大检流计G组成校准回路。R Q和被测电动势E x（或电压）以及转换开关K（未知）和G组成测量回路。UJ36a型电位差计是利用补偿法原理，使被测电动势（或电压）与恒定的标准电动势相互比较，是一种高精度测量电动势的
电子电位差计调修经验
林 向阳
电子 电位差计 （ 以下简称仪表 ）属机电一
体化仪表 ，具 备温 度指示 、记录和控制 功能， 在 金属热处理 中大 量应用 。日常检 定中，多数 仪表需要进行 调整 或修理 ，示值误 差才 能满足 检定规程的要求。 本文 以上海大华仪表 厂生产的Ｘ ｗ Ｇ Ｊ 一 １ ０ １ 、 Ｋ 、 （ ０ ～１ １ ０ ０ ）℃为例 ，介 绍调 修经 验 。仪 表记 录 、控 制部 分结 构直 观 明显 ，调 修较 容 易 ，在 此仅介 绍主 电路的调修 。主 电路如 图ｌ 所示 ，可分为 输入 阻尼／ 测 量桥路 、 电子放 大 器、可逆 电机和 定压单元等 电路 。各 电路出现 故障 ，均表现 为仪 表指示异常 ，为恢 复仪表示 值正常与准确 ，应 先进行故障检查 与排 除、再 进行示值灵敏度 与阻尼调整 、最后进行 示值准
一
源自文库
、
正常 ，焊接是否 牢靠；如果 电压不正 常，再 测 量Ｋ 、Ｌ 、Ｍ 点 电压 ，与 图中标出 的电压值相 比 较 ：若 数值相 符 ，问题仍 出在 输入 阻尼／ 测 量 桥路 ，若数值不符 ，问题 出在定压单元 ，检 查 相关元件是 否正 常，焊接是否牢靠 ，就 能很 快 找出 问题所 在。 通过 以上检查 ，找 出引发故 障的元 器件 ， 进行更换或修理 ，排除仪表故障 。根据经验 ： 仪表灵敏度 降低 ，指针 反应迟钝 ，多为 电子放 大器 内部变流 电路 或前置放大 电路故 障；仪表 指针指示 乏力 ，呈 “ 爬 行 ”状态 ，多为 可逆 电 机 电路 中励磁 电容ｃ 。 击 穿 ；仪表 指针 极端 示 值，多为定压单元 电路中Ｄ ｗ 击穿或脱焊；仪表 指针示值失准 ，多为测量桥路 中电阻虚焊 。检 修时可结合 故障现象，重点检查上述元器件 。 下面介绍几例 由不同原因 引发 的类 同故障现 象 及其检修方法 （ 根据 调修实例整理 ）。 １ ． 正常输入 时，示值 指针指示超上 限 原因有 ： ①Ｒ 开路 ，Ｒ 装 于仪 表外部 容易受腐蚀造 成断 路 ；② Ｄ Ｗ 击 穿或短路 ，造 成定压 单元 电 路输 出电压很小或为Ｏ Ｖ ；③滑线 电阻Ｒ 上端 脱
电位差计校准电压表
五、实验步骤提示
按电路图连接电路,电阻箱R1 、R2分别取适当 值,电阻箱R1的两端接在电位差计的"未知"接线 柱上,电阻箱R2的两端接在待测电压表上. 计算室温下电池电动势之值,校准工作电流. 调节滑线电阻R的滑动触头,在被校电压表量程 范围内均匀地从"0"开始,取5个电压值,用电位差 计分别测出R1上对应的5个电压值,并将这些电 压值换算为对应的校准值. 将所测数据填入自拟的表格内,作出校正曲线. 计算被校电压表准确度等级的实际级别.
三、实验仪器
UJ31型直流低电势箱式电位差计 直流稳压电源〔3V〕 滑线变阻器 待校电压表〔量程1V〕 电阻箱2个 单刀单掷开关 连接导线.
四、实验原理提示
箱式电位差计测量电压 原理〔补偿法〕
当调至补偿状态时
URT EnIRT
URU EXIRU
于是
EX
RU RT
En
图1 补偿原理图
四、实验原理提示
查阅资料〔中心网站HTTP：//phylab.jlucc/有关 内容及其它参考文献〕,了解UJ31型电位差计的结 构原理和使用方法,弄清用电位差计校准电压表的 原理和方法. 写明实验原理,画出电路图,写出实验步骤,自拟数 据表格. 〔提示：在设计电路时,应考虑使电压表在0～１V 范围连续变化,同时,UJ31电位差计的示值也要相 应地在0～171mv范围内连续变化.所以必须利用分 压器,可用两个标准电阻箱选取适当的分压比组成 分压器.〕
电子自动电位差计的校验规程
电子自动电位差计的校验规程
1、范围：
本校验规程规定了分公司电子自动电位差计的校验要求和控制指
标，以此保证其正常校验。
本规程适用于分公司内部执行。
2、引用文件：
产品说明书
三、校验规程：
1、技术要求：
(1).仪表指示值的基本误差不应超过电量程的±0.5%。
(2).记录基本误差不应超过电量程的±1%，划线应清楚正确。
(3).阻尼特性：划线记录仪表的指针不超过2次“半周期”摆动。
(4).仪表的指示不灵敏区不应超过电量程的0.5%。
2、准仪器及设备
(1).0.05级成套工作的直流低电势标准电位差计。
(2).最小分度值不大于0.5℃的水银温度计。
3、校验方法：
(1).外观检查：仪表零部件应整洁、线路齐全、接线正确、标记
符号完整无误、观察仪表机械零位是否正确。
(2).按下图接好线路，通电预热半小时，待表内温度恒定后，开
始校验。
(3).没有稳压电源的仪表，应进行电流标准化。
(4).阻尼特性的校验：分别输入被校仪表测量范围的10%、
50%、90%三点相应的电势值指针摆动应满足本规程技术要求。阻尼特性应在正反两个方向进行。
(5).测定指示基本误差：与热电偶配套工作的自动电位差计，在
校验指示基本误差时，必须消除补偿电阻对校验基本误差所产生的影响。其方法为：把自动电子电位差计的热电偶按钮直接用铜导线与标准电位差计相连接，此时供给被仪表端按钮上的电压相当于热电偶冷端温度等于补偿电阻处温度时所产生的电动势。校验时将水银温度计插到仪表补偿电阻处，观察水银温度计指示的温度，将该温度换算成毫伏值加到每一校验点上，求得实际温度。
电位差计的使用与电表的校准
μA
Rs R1
注意：
在进行测量前，应根据实验室
提供的仪器设备的规格参数，
设计出合适的校准电流表的电
路图，要求设计的测量电路
应能满足流过电流表的电流在
0-100µA范围内变化的要求，
合理选择电阻Rs的阻值，使得 电阻Rs上的电压应≤170mV 以及流过电阻Rs的电流应小于 该电阻的额定电流。
写出相应的计算公式。
Ex
K1
2
1
Es
Ex=UPB =I0RPB
测量回路 G
校准回路
K
P
Rs
ARB
RN
E
Rp
结果：Ex
RPB Rs
Es
主工作回路
I0
RAB
E RN
RP
校准回路
G表指零
Us Es I0Rs
返 回
2
四、电位差计的面版图及连线
Es
E
Ex
Ex
G
＋ － ＋－ ＋－ ＋－ ＋－
标准 电计 电源 未知1 未知2
8
用电位差计校准电流表实验记录
（1）、Biblioteka Baidu电流表标尺上每处标有数字的刻度线示值进行校正，
并重复两次，取两次平均值作为实际值，按下表进行记录和计算。 （2）、然后计算出各修正值C=I标-I表，以C为纵坐标，对应的 电流表示值为横坐标作图，得到电流表的修正曲线（折线）。 （3）、找出各次测量的实际值I标与I表之间的最大差值的绝 对值作为电流表的基本误差，定出电流表的级别。
电位差计的使用与电表的校准
电位差计的使用与电动势的测量
及
自组电表与用电位差计校表
设计性实验
目录
1、实验目的
2、电势补偿的原理
3、电势差计的设计原理及调整
4、表头内阻的测量
5、表头的改装设计
6、自组表的校准
7、误差分析
一、实验目的
1.了解直流电势差计的工作原理，学会它的
调整及使用
2.掌握直流电表的工作原理，并学会自己设
计电压表或电流表
3.学会一种测量表头内阻的方法
4.了解直流电位差计的测量误差与不确定度
5.学习电表的校准与定标, 及自组校表不确定
度的分析
返回
二、电势补偿原理
I
G x E +
_
0E x
E I '
I
G
+
_
+
_
返回
普通测量
补偿测量
V
x
E N
E 1
K +-
1
2
K
n
R N
R 0
R B
R
x
R G
+-
+-
三、电位差计的设计原理及调整
1.电势差计的设计原理
+
++
-
-
-2.3~9.22.2~9.1-
A
B
伏018.1伏
110-伏210-伏
3
10-伏410-伏
510-伏
610-电计
标准
1
未知2
未知粗粗
细细
微
中
短路
1
X 2
X 断
断
N
屏
1
K 2.电位差计的面版图及连线
3.电位差计的调整与使用步骤
1.线路连接及温度补偿
2.检流计工作零点的调节
3.电位差计工作电流的调节
将K1置N, 按下“粗”键, 改变“粗”“中”旋钮,使检流计光标指零, 再按下“细”键,调节“中”“细”“微”旋钮使检流计光标指零
4.未知电动势的测量
将K1置X1(X2), 估计待测电动势的大小, 将测量旋钮置于接近的数值.
按下“粗”键, 调整测量旋钮,
使检流计光标指零.再按下“细”键, 重复刚才的过程,
直到检流计光标指零, 从盘面的读出未知电动势
四、表头内阻的确定
电位计标定
电位计标定
电位计是一种常见的测量电压的仪器，广泛应用于科研、工业生产和日常生活中。本文将介绍电位计的基本原理、工作原理、使用方法以及注意事项。
一、电位计的基本原理
电位计是根据电压分压原理工作的。其基本原理是将待测电压与已知电压进行比较，通过测量两者之间的电位差，从而确定待测电压的大小。电位计一般由电阻、滑动触头和测量仪器组成。
二、电位计的工作原理
电位计的工作原理是基于电阻的电压分压规律。当待测电压施加在电位计的两端时，电位计的滑动触头会在电阻上滑动，改变电阻与滑动触头之间的接触面积，从而改变电位差。测量仪器可以根据电位差的变化来确定待测电压的大小。
三、电位计的使用方法
1.准备工作：将电位计连接到电路中，确保电路正常工作。
2.调零：调整电位计的滑动触头位置，使其与电路中的其他部分断开连接，以消除误差。
3.测量电压：将待测电压施加到电位计的输入端，并通过测量仪器
读取电位计的输出电压。
4.记录结果：将测得的电位计输出电压与已知电压进行比较，得出待测电压的数值。
四、电位计的注意事项
1.避免过大电流：电位计的电阻一般较大，不能承受过大的电流。在使用过程中，应注意控制电流的大小，避免损坏电位计。
2.避免过大电压：电位计的额定电压范围是有限的，超过额定电压会导致电位计失效。在使用前应了解电位计的额定电压范围，并避免超过该范围。
3.保持清洁：电位计的滑动触头容易受到污染，污染会影响电位计的准确性。因此，使用电位计时应保持滑动触头的清洁，定期清洁电位计的外壳。
4.避免震动与摔落：电位计是一种精密仪器，对震动和摔落非常敏感。在搬运和使用过程中，应注意轻拿轻放，避免对电位计造成损坏。
电位差计校准电表及电表级别的标定
来自百度文库
的 电压 Ｕ ， 流过标 准 电阻 Ｒ ｓ则 的电流 可计算 出来 ， 电流也是 流过微 安 表 的 电流 ， 此 将该 电流作 为流 过 电
更 为实用 。
电源电动势是电源性能的重要指标 ， 在测量某电源电动势 时， 一般采用电压表直接进行测量。但
由于电源本身有 内阻（）不可避免地存在内电压降 ， 因此电压表的指示 电压值实际为 Ｕ＝ Ｉ， ｒ， ｒ ， Ｅ 一 ｒ数值 小于 电源 电动势 ＥＹ 由此 可见 ， 用 电压 表 直接 测 定 电动 势是 不 准 确 的 ， 方 法 只适 用 于 电源 内阻 （ ） 。 采 该 ｒ
１ 引言
电位差计 分 为线式 电位 差计 和箱 式 电位 差计 。线 式 电位差 计 具有 结 构 简 单 、 观 、 于分 析讨 论 等 直 便
优点 ， 但其体积大 ， 使用不便且电阻丝不完全均匀 、 长度不准确 ， 故在使用中存在一定的测量误差。箱式 电位差计 是利 用补偿 原理 制作 的一 种精 密而使 用方便 的仪 器 ， 它克 服 了线 式 电位差 计 缺点 ， 确度更 高 ， 准
第２ ５卷第 ３ 期
实验一 电位差计的使用
实验一 电位差计的使用
电位差计是利用补偿原理和比较法精确测量电势差和电源电动势的常用仪器。在测量电势差或电源电动势时，伏特表要从被测量对象中取用电流，而电位差计则是采用补偿原理，不从被测量对象中取用电流，也就不改变被测对象原来的状态，因此用电位差计测量的结果稳定可靠且精度高。
电位差计配合标准电阻也可以精确地测量电流、电阻和校正各种精密电表。电位差计所采用的补偿原理还广泛用于非电学量（如温度、压力、位移等）的测量及自动检测和自动控制系统中。
【实验目的】
1．了解电位差计的结构和原理。
2．掌握87-1型学生电位差计的使用方法。 3．学会用电位差计来校准电压表。 【实验原理】 1．补偿原理
如图4.8-1所示，把待测电源E x (其电动势用x ε表示)与一个电动势可以连续调节的电源E 0(其电动势用0ε表示)相连。若x ε＞0ε则灵敏电流计指针将向一边偏转；若x ε＜
0ε，则灵敏电流计指针将向另一边偏转；若x ε=0ε则灵敏
电流计指针不偏转，这时电路处于补偿状态。在补偿状态下，如果可调电源电动势0ε是已知的，那么待测电源电动势x ε的大小也就被测定，这种方
法就称为补偿法,并称为0ε补偿电动势。
实际上，由于没有电动势可以连续调节的电源，在实验电路中，是用一个分压器来代替连续可调电源E 0的。
2．电位差计原理
下面以87-1型电位差计为例，讨论电位差计的原理。其内部电路如图4.8-2所示，虚线框内等效电路图如图4.8-3所示，E 、R A 、R B 、R C 、R 0、R 组成工作回路，R 1、R 2组成的分流支
电位差计的使用
电位差计的使用
1. 介绍
电位差计是一种用来测量两点间电位差的仪器。它通常由一个电位差探头和一个读数仪表组成。
2. 原理
电位差计的原理基于电势的概念。电势是指单位正电荷在电场中所具有的能量。在一个电场中，两个点的电势差等于从一个点移动到另一个点所需的能量。电势差可以通过将一个引用电势连接到一个未知电势的点来测量。
3. 使用步骤
步骤一：准备工作
首先，确保电位差计和探头处于良好的工作状态。检查电位差计的电源和电路连接是否正常。对于有些电位差计，可能需要将探头插入样品或电路中。
步骤二：校准
在使用电位差计之前，需要进行校准。校准是为了确保电位差计的读数准确无误。对于校准，通常会使用一个已知电势的参考点。将电位差计的探头连接到参考点，并将读数记录下来。根据已知的参考电势，可以计算出电位差计的偏差，并对读数进行修正。
步骤三：测量
校准之后，可以开始进行实际的测量了。将电位差计的探头连接到待测点，并将读数记录下来。根据已知的参考点的电势和待测点的电势差，可以计算出两个点之间的电位差。
步骤四：分析和记录
将测量得到的数据进行分析和记录。可以使用电位差计的软件或其他数据分析工具来处理数据。记录测量结果和其他相关信息，以备后续使用。
4. 注意事项
•在使用电位差计之前，务必熟悉仪器的操作手册，并严格按照要求操作。
•在进行测量时，避免外界干扰。例如，尽量避免在
有强磁场或强电场的环境中进行测量。
•在连接探头时，确保电路连接良好，并避免短路和
断路等问题。
•定期对电位差计进行校准，以确保测量结果的准确
性。
•在使用电位差计时，要小心处理探头，避免损坏探
电位差计校准电表实验报告(完整版)
电位差计校准电流表
一、实验目的
1.理解电位差计的工作原理，掌握电位差计的使用方法。
2.掌握使用电位差计校准电表的方法。
3.学习简单电路的设计方法，培养独立工作的能力。
三 实验仪器：
学生式电位差计，标准电池，稳压电源，可变电阻器箱两台，待校准电流表(20mA)，标准电阻Rs。
四、实验原理：
1、电位补偿原理
。
如图是将被测电动势的电源Ex与一已知电动势的电源E O“+”端
“+”端，“-”端对“-”端地联成一回路，在电路中串联检流计“G”，若两电源电动势不相等，即Ex≠E O回路中必有电流，检流计指针偏转；如果电动势E 可调并已知，那么改变E O的大小，使电路满足E X=E0，则回路中没有电流，检流计指示为零，这时待测电动势E X得到己知电动势E O的完全补偿。可以根据已知电动势值E O定出E X，这种方法叫补偿法。我们知道，用电压表测量电压时，总要从被测电路上分出一部分电流，从而改变了被测电路的状态，用补偿法测电压时，补偿电路中没有电流，所以不影响被测电路的状态。这是补偿测量法最大的优点和特点。
2、电位差计
按电压补偿原理构成的测量电动势的仪器称为电位差计。由上述补偿原理可知，采用补偿法测量电动势对E O应有两点要求：（1）可调。能使E O和E
补偿。（2）精确。能方便而准确地读出补偿电压E O大小，数值要稳定。是实
现补偿法测电动势的原理线路，即电位差计的原理图。采用精密电阻R ab
分压器，再用电压稳定的电源E和限流电阻R串联后向它供电。只要R cd
数值精确，则图中虚线内cd之间的电压即为精确的可调补偿电压E O，E O和
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电子电位差计的检定及校准
一、电子电位差计的工作原理及结构
（一）电子电位差计的工作原理
电子电位差计采用电压补偿法来测量被测参数，当热电偶直流电动势经滤波单元输入仪表的测量桥路时，由于热电偶电动势和测量电路是反方向串接的，两者大小不等所产生的差值电压，经晶体管放大器放大后，驱动伺服电机。一方面伺服电机通过齿轮传动，带动滑动臂与测量桥路中的滑线电阻相接触，以改变滑动臂与滑线电阻的接触位置，直至使测量桥路中产生的补偿电压与输入的被测直流电动势相补偿，此时桥路处于平衡状态，放大器无功率输出，伺服电机停止转动；另一方面伺服电机带动指示记录机构，将被测电动势记录下来，交流同步电机带动记录纸以恒定的速度移动，做为记录的时间坐标。
（二）元件结构及作用
电子电位差计的原理方框图如图1所示。它是由测量桥路、放大器、伺服电机、指示记录机构、设定机构、滑线电阻组成的闭环控制系统。指示记录机构又包括指示记录系统和走纸系统两部分：指示记录系统由指针、记录笔或打印机构及刻度盘组成；走纸系统由变速机构和走纸机构等组成。
图1 电子电位差计工作原理方框图
电子电位差计除了以上几个主要部分组成，还有各种附加装置，如表内、表面定值电接点（可进行电接点位式调节），电动调节（能对被测对象进行比例、微分、积分调节），程序控制，计算器等。这些附加装置增加了电位差计的功能，扩大了适用范围。
1、测量桥路
测量桥路是用来产生直流电压，与热电偶产生的热电势相平衡。
2、放大器
放大器的作用是将测量桥路输出的不平衡电压，放大到足以驱动伺服电机转动所需的功率，进而带动滑动触点移动，减小测量桥路不平衡电压，使系统达到平衡。
3、伺服电机
伺服电机是两相交流异步电机，它可以向正、反两个方向旋转，其转向取决于控制
电压的相位，所以称为伺服电机。在电子电位差计中，平衡是借助伺服电机实现的，因此要求电动机对控制电压反应灵敏：当有控制电压时，电动机要能够立即启动；当控制电压消失时，电动机能随即停止转动；在未有控制电压时，决不允许有自转现象出现。伺服电机启动电压低，启动力矩大，并且能在所有转速范围内稳定地运转。
4、指示记录机构
指示机构是通过电子电位差计与热电偶电动势平衡，直接直观反应出热电偶当时所处温度的机构；记录机构是记录出所有温度变化，直接反应出温度变化情况及稳定性的机构。
5、设定机构
设定机构用于温度控制，它由两个设定点组成，即设定最低温度点和设定最高温度点，设定最低温度点处于常闭状态，设定最高温度点处于常开状态。当热电偶温度低于最高温度时，常闭开关与交流接触器及加热元件形成回路状态，此时形成升温状态；当温度上升到设定最高温度点时，常开开关直接断开回路，使温度稳定，线路由此反复断开达到温度自动控制效果。
（三）参考端温度自动补偿的工作原理
与热电偶配套的电子电位差计，根据热电偶的测量原理，其热电势的大小取决于其热电势端和参考端的温差，因此当热电势端温度若是一个恒定值时，所测电势，由于参考端温度随仪表的环境温度变化而变化，所以必须对冷端温度进行自动补偿。冷端温度补偿器的内部是一个不平衡电桥，电桥的三个桥臂由电阻温度系数较小的锰铜线绕制，使其电阻值不随温度变化而变化。三个桥臂电阻值均为1Ω，另一个桥臂由电阻温度系数较大的铜线绕制，并使其在0℃时，Rx 为1Ω，此时电桥平衡，没有电压输出。若热端温度不变，而参考端温度上升，热电势值减小，同时补偿电阻也由温度上升而阻值增大，在此电阻上之电压将也增大，增大了的电压将正好补偿减小了的热电势从而实现了冷端温度的自动补偿。
二、计量检定
1、检定依据：检定时按照JJG74—2005《工业过程测量记录仪》检定规程的检定方法和检定项目，逐一项目进行检定。
2、检定条件：选用标准的原则为：检定时由标准仪器及配套设备引入的扩展不确定度U （2 k ）应不大于被检仪表最大允许误差绝对值的31
；环境温度为（20±5）℃；相对湿度为（45～75）%；供电条件为电源电压变化不超过额定电压的±1％。
3、检定项目：使用中的0.5级电子电位差计属于后续检定的仪表，检定规程规定规定必须进行指示基本误差、记录基本误差、回程误差、阶跃响应时间、设定点误差、切换差、外观、绝缘电阻的检定。
4、检定方法
（1）外观检查
a．仪表门玻璃不应有影响读数的缺陷。
b．仪表内部应整洁，零部件应完整，安装应正确牢固。
c．仪表的指示标尺或名牌上应有制造计量器具许可证标志及编号，应注明仪表的准确度等级、计量单位符号、分度号等。
d．仪表应注明制造厂名称或商标、型号、规格、出厂编号、制造年月。
e．仪表的标尺、接线端子铭牌上的文字、数字与符号应鲜明、清晰、不应玷污和残缺。
（2）通电预热：具有参考端温度自动补偿的仪表为30min，并要求在检定期间30min 内环境温度变化不得大于0.5℃。
（3）仪表绝缘电阻的检定：当环境温度为15℃～35℃，相对湿度为45％～75％时，在切断电源的情况下，将电源开关置接通位置，用绝缘电阻表测量仪表输入、输出、电源和接地（外壳）端子相互之间的绝缘电阻应不小于20MΩ。测量时应稳定5s后读数。
（5）检定点的选泽：检定点应包括上、下限值在内不少于5个点，并应在标尺有数码的标记上，即主刻度。
（6）仪表指示、记录基本误差的检定：检定时，指示值从下限值开始，用增加输入信号的办法，使指示指针依次缓慢的停在各被检点标尺标记上，直至上限值，分别读取标准器示值；然后，减小输入信号依次进行下行程的检定，直至下限值（上行程时下限值不检，下行程时上限值不检）。如此进行一个循环的检定。
误差允许值=（仪表上限值－下限值）×准确度等级
误差=测量结果-真值
（7）回程误差的检定：仪表在基本误差的检定过程中已包含了回差的检定，多次测量循环时取其最大值。
回差允许值=丨误差允许值丨×80％
回差=丨上行程－下行程丨
（8）仪表阶跃响应时间（行程时间）的检定：分别输入信号使仪表指针处于标尺10％（上行程时）和标尺90％（下行程）的初始位置上。然后，阶跃增加（上行程时）和阶跃减少（下行程时）输入量程80％的阶跃信号，同时启动秒表。当仪表指针到达稳定值（其允许为量程的1％）时停止秒表，其间隔时间即为上（下）行程时间。在上、下行程各取三次测量的平均值做为每个方向上的阶跃响应时间（行程时间）。
（9）仪表设定点误差的检定：检定应在测量范围的10％、50％和90％附近的设定点上进行。设定点应调整在标尺有数码的标记上；并在在记录状态下进行检定；检定时，在小于设定点电量信号的前提下输入设定点标准电量信号，读取仪表示值即上切换值，在大于设定点电量信号的前提下输入设定点标准电量信号，即下切换值。
（10）仪表切换差的检定：仪表切换差的检定与设定点误差的检定同时进行。
仪表切换差=丨仪表上切换值－仪表下切换值丨
5、检定结果的处理：按照规程要求检定合格的仪表，出具检定证书，检定不合格的仪表，出具检定结果通知书。
6、检定周期：仪表的检定周期可根据使用环境条件、频繁程度和重要性来确定。一般不超过1年。
三、常见故障及校准
（一）指示故障
1、仪表指示示值超差
打开电源，将信号线反接，电位差计输入环温电量信号值给电子电位差计，此时指针指示零位，如不处于零位，打开前盖调节“零位”旋钮，直至指针指示零位；信号线正接，输入满量程电量值，指针指示满量程刻度，如不处于满量程刻度，调整“满度”旋钮，直至指针指示满量程，调节应反复进行，直到零位和满位指示正确为止。如果依旧存在示值超差的现象，又有以下几种表现：
（1）误差非线性，但是不太严重。
可能原因：①仪表内滑线电阻锈蚀，阻值发生非线性变化引起的，更换滑线电阻。
②放大电路出现故障，可以更换放大器。
（2）误差非线性、切严重，超差几十度到几百度。放大电路出现故障，更换放大器。
（3）误差线性变化。放大器电路内元件故障，如电阻、放大集成块等。