直流电位差计
用直流电位差计校准电表
实验十用直流电位差计校准电表实验目的：1、了解补偿法测电势差的原理及优点。
2、掌握电位差计的结构，工作原理和使用方法。
3、用直流电位差计校准直流毫安表,绘制校准曲线。
实验器材：UJ36a型直流电位差计、标准电阻、可变电阻、毫安表、电池、导线等。
实验原理：一、直流电位差计各种系列的指针式直流仪表（主要是磁电式、电磁式和电动式仪表），虽然工作可靠，使用方便，造价低廉，可以满足许多实际工作的需要，但由于结构上、工艺上的许多原因，目前所能达到的测量准确度在使用到满量限时，最优者只为+0.1%。
更重要的是仪表工作时，要从被测电路中吸收小部分功率，从而不可避免地要破坏被测电路的原始工作状态，造成所谓的“方法误差”。
而直流电位差计则是一种根据补偿测量法制成的高精度和高灵敏度的电测仪器，它主要是用来测量直流电动势和电压，配合标准电阻可测量直流电流和电阻。
它采用补偿测量法，可以克服以上的困难，使测量准确度获得很大提高。
补偿测量电压的原理，参看图一，如果按该图一所示的结构，组装一套实验设备。
并不断调节“可准确读数的可调标准电压箱”的电压En 。
使它的大小与被测电压UX相等，而极性相反，检流计指针为零时，则UX= En，如果检流计具有足够的灵敏度，可使UX 的测量结果的准确度与En本身的准确度十分接近。
测量时由于电路电流i=0，即不从UX 中引出任何能量，不会改变Ux的值，所以避免了“方法误差”。
因此，为了用补偿法对电动势（或电压）进行高精度的测量，必须解决以下两个问题：（1）要有灵敏度足够的检流计；（2）要有可以调节的标准电势En （因UX的范围很广）。
直流电位差计就是根据补偿原理和上述要求制成的。
图二画出了直流电位差计的原理线路图，它可以分为三个基本回路：（1）工作电流（Ip)调节回路。
由工作电源E、调节电阻Rp、标准电阻Rn及补偿电阻Rk组成；（2）校准工作电流回路由标准电池En、标准电阻Rn及检流计G组成；（3）测量电压（Ux回路（亦称补偿回路））。
直流电位差计实验报告
直流电位差计实验报告直流电位差计实验报告引言：直流电位差计是一种用于测量电路中电压差的仪器。
本实验旨在通过使用直流电位差计，探究不同电阻下电路中电压的变化规律，并验证欧姆定律。
实验器材和原理：实验器材包括直流电源、电位差计、电阻箱、导线等。
直流电源提供稳定的电压，电位差计用于测量电路中两点间的电压差，电阻箱用于改变电路的总电阻。
实验步骤：1. 将直流电源的正极与电路的一个端点相连，将电位差计的红色插针连接到该端点上。
2. 将直流电源的负极与电路的另一个端点相连，将电位差计的黑色插针连接到该端点上。
3. 调节电阻箱的阻值，观察电位差计的示数变化。
4. 记录不同电阻下电位差计的示数。
实验结果：通过实验记录，我们得到了以下数据：电阻（Ω）电位差计示数（V）-----------------------------1 0.52 1.03 1.54 2.05 2.5实验分析：根据实验结果，我们可以发现电位差计的示数与电阻成正比。
随着电阻值的增加，电位差计的示数也随之增加。
这符合欧姆定律，即电流通过电阻的大小与电阻成正比。
结论：通过本实验，我们验证了欧姆定律，并且得出了电位差计的示数与电阻成正比的结论。
直流电位差计是一种非常实用的测量电压差的仪器，可以广泛应用于电路实验和工程领域。
实验改进：为了提高实验的准确性，我们可以采取以下改进措施：1. 使用更精确的电位差计，以提高测量的精度。
2. 保持电路的稳定，避免因电源波动或接触不良等因素对实验结果的影响。
3. 进一步扩大实验数据的范围，以获得更全面的结果。
实验应用：直流电位差计在实际应用中有着广泛的用途。
例如，在电路设计和故障排查中，我们可以使用直流电位差计来测量电路中的电压差，以确定是否存在电压异常或故障。
此外，直流电位差计还可以用于测量电池的电压、电源的输出稳定性等。
总结：通过本次实验，我们深入了解了直流电位差计的原理和使用方法，并通过实验验证了欧姆定律。
直流电位差计
中华人民共和国国家标准直流电位差计Direct-current potentiometers1 范围本标准适用于准确度等级为0.0001～0.1〔1ppm～1000ppm(百万分之几)1×10-5～1×10-3(科学标记法scientific notation)〕的直流电位差计，并适用于上述电位差计的内附辅助设备。
本标准不适用于自动获得零平衡的电位差计，不适用于那些借平衡检测器刻度获得部分指示值的电位差计，也不适用于与电位差计一起使用的外部辅助设备。
2 术语与定义下列诸定义适用于本标准。
2.1 直流电位差计(以下简称电位差计)D.C potentiometer是一个测量电压的仪器，它用一个已知电压与被测电压相平衡，该已知电压可以由固定电流流过可调电阻或由可调电流流过固定电阻来获得，或者由它们的组合而获得。
2.2 测量盘measuring dials用来确定被测量数值的标度盘。
如果有的话，还应乘上相应的量程因数。
2.3 有效量程effective range对于某一规定量程因数，电位差计在规定的准确度下能够测量的标度盘示值范围。
2.4 量程变换器effective range一个可将有效量程乘上一个被称为“量程因数”的系数(如0.1)的装置。
2.5 电位差计的标准化standardization of a potentiometer为保证电位差计测量时的准确示值所必须的调整。
2.6 标度盘示值dial setting电位差计标准化后，当确定被测量电压时，电位差计平衡后测量盘的示值。
如必要的话，需再乘上量程因数。
2.7 辅助设备auxiliary equipment能保证使电位差计按规定而准确安全地工作所必须的附加设备。
它可以是，也可以不是电位差计整体的一部分。
2.8 分辨力resolution相当于最低值测量盘的一个步进电压或最小分度电压。
2.9 线路绝缘电压(标称线路电压) circuit insulation voltage(nominal circuit voltage)可施加于电位差计线路而对接触电位差计不至成为危险的最高对地电压。
直流电位差计使用中应注意哪些事项
直流电位差计使用中应注意哪些事项直流电位差计是一种用来测量电路电势差的常用仪器，广泛应用于电力、电子、航空等技术领域。
使用直流电位差计需要注意以下事项：一、使用前确认仪器是否完好。
检查仪器的电源、仪表指针、控制开关等部件是否正常运作，如有问题应及时联系专业人员进行检修或更换。
二、接线正确。
直流电位差计要与被测电路正确接线，电源正负极应分别接在正、负极极性相应的端子上，被测电路的两个测点应接在电位差计的输入端。
三、操作规范。
为避免电位差计的误差，测试时应保持仪器平稳，不得有任何晃动，且避免环境和对电路干扰。
在测试中应按照规定的操作步骤逐步操作，严禁瞬间接通或切断电路。
四、维护及保存。
直流电位差计在长期使用中，需要对仪器进行定期维护和保养。
仪器要保持清洁，避免与水、油、酸、碱等有害物质接触。
使用完毕后，应及时切断电源、关掉仪表开关，并将其存放在干燥、通风、避光的地方。
五、正确使用。
在测量中，应严格按照仪器说明书和相关规范操作，确保检测结果的准确性和可靠性。
不得使用在规定范围之外的测量值，且需要及时清理仪器和仔细审核测量结果。
六、选择合适的测量方法。
不同电路有不同的测量方法，在实际使用中，应根据被测量的电路和测量要求选择合适的测量方法，并注意仪器的灵敏度和分辨率，以提高测量精度和准确性。
以上便是关于直流电位差计使用中应注意的事项。
使用这种仪器需要严格遵守各种规范及操作范例，以确保测量数据的可靠性和准确性。
同时也需要做好相关的维护和保护措施，以延长仪器的使用寿命。
只有这样才能使直流电位差计发挥出其优异的性能和功能。
直流电位差计的原理和应用
直流电位差计的原理和应用1. 引言直流电位差计是一种用于测量电路中两个点之间的直流电位差的仪器。
它通过将待测点接入电位差计，测量不同点之间的电势差，从而获得电路中存在的电压，并用来分析、调试电路。
2. 原理直流电位差计的工作原理基于两个重要概念：电位差和电压。
电位差是指两个点之间的电势差，是电路中存在的电压。
直流电位差计利用电路中的电流流过导线时产生的电磁感应现象，将电位差转换成可以测量的电信号。
3. 组成直流电位差计通常由以下几个部分组成： - 输入端口：用于将待测点连接到电位差计上。
- 放大器：用于放大输入信号，提高测量的灵敏度和准确性。
- 模拟转换器：将放大后的信号转换成数字信号。
- 显示屏：用于显示测量结果。
4. 工作原理当待测点接入直流电位差计时，会形成一个电流回路。
根据欧姆定律，电流通过导线时会产生电磁感应现象，导致电势差的测量。
电位差计通过测量电路中的电势差，可以确定两点之间的电压。
5. 应用直流电位差计在电路分析、电路调试和电路设计等领域有广泛的应用。
以下是一些主要的应用场景：5.1 电路分析直流电位差计可用于测量电路中各个元件的电压，从而帮助分析电路的工作状态。
通过测量不同点之间的电位差，用户可以获得电路中各个元件的工作电压，进而判断元件是否正常工作。
5.2 电路调试在电路调试过程中，直流电位差计可以帮助用户确定电路中存在的电压问题。
通过测量不同点之间的电位差，用户可以快速定位电路中的故障，并进行调整和修复。
5.3 电路设计在电路设计阶段，直流电位差计可以用于验证设计的电路是否符合要求。
通过测量不同点之间的电位差，用户可以评估设计的电路是否满足预期的电压要求，并对电路进行调整和优化。
6. 总结直流电位差计是一种重要的电路测量仪器，通过测量电路中不同点之间的电位差，可以帮助用户分析、调试和设计电路。
它的原理是基于电位差和电压的概念，利用电流流过导线时产生的电磁感应现象实现测量。
携带式直流电位差计测量范围误差绝对值
携带式直流电位差计测量范围误差绝对值UJ33a和UJ33b测量精度0.05℅的直流携带式电位差计，可在实验室、车间及现场测量直流电压，亦可经换算后测量直流电阻、电流、功率及温度等。
本仪器可以校验一般电压表及有转换开关、经转换后可作电压讯号输出，对电子电位差计，毫伏计等以电压作为测量对象的工业仪表进行校验。
仪器有内附集成放大器、电动势基准以及工作电池、不需外加附件便可进行测量。
同时避免了采用市电作为工作电的电位差计的工业干扰，使测量工作正常进行。
技术参数：各主要指标：注：校对“标准确确时”，工作电流相对变化0.05℅时，检流计指针偏转大于１格。
仪器使用条件：保证*确温度范围：１5℃~25℃使用温度范围：5℃~35℃相对湿度：≤80℅外壳对线路绝缘电阻RJ＞100MΩ仪器工作流3mA、5.5mA，标称工作电压3Ｖ，可用范围2.76~2.36V,有5节或6节1.5V1号干电池串并供电。
仪器能耐受50赫正弦波500V电压历时１分钟的耐压试验。
外行尺寸：310×240×160mm重量：＜5Ｋa工作原理本电位差计根据补偿法原理制成。
调节ＲＰ阻值、当工作电流Ｉ在ＲＮ上产生电压降等于标准电池电势值ＥＮ时，如开关Ｋ打入左边，检流计便指零，此时工作电流便准确地等于３mV或5.5mV。
上述步骤称为对“标准”。
测量时，调节已知电阻Ｒp其工作电流３mA或5mA产生的电压降等于被测值ＵＸ时ＵＸ＝ＩＲ，如开关Ｋ打入右边，检流计指零。
从而可由已知的Ｒ阻值大小来反映ＵＸ数值详细原理线路图２。
使用说明书1、测量未知电压Ux：打开后盖，按极性装入1.5V1号干电５节或6节及9V6F22叠层电池2节或4节，倍率开关从“断”旋到所需倍率，此时上述电源接通，2分钟后5分钟调节“调零”旋钮，使检流计指针指示值为零。
被测电压（势）按极性接入“未知”端钮，“测量－输出”开关放于“测量”位置，扳键开关扳向“标准”，调节“粗”“微”旋钮、直到检流计指零。
直流电位差计
- -- - -优质专业-直流电位差计的原理与应用比较式仪表是将被测量和标准量进展比较而确定被测量大小的仪表，分为补偿测量仪表和电桥测量仪表。
用来与被测量进展比较的标准量具有标准电池、标准电阻、标准电容和标准电感等。
比较仪表借助检流计指零实现平衡。
通常，比较式测量仪表的测量过程就是通过调节可调元件使比较所得的差值逐步减小到零的过程。
这种方法比直读测量具有更高的准确度。
补偿法是电磁测量的一种根本方法。
补偿法测量仪表有全补偿和差值补偿两种。
全补偿法是将被测量〔仅限电压〕与标准量比较，检测为0，两值相等。
测量仪表理论上不从被测对象获取能量。
差值补偿是利用标准量将被测量绝大局部补偿掉，微差检出，减少测量误差。
电位差计是电磁学测量中利用补偿原理来直接精细测量电动势或电位差的一种精细仪器。
其突出优点是在测量电学量时，它不从被测量电路中吸取任何能量，也不影响被测电路的状态和参数，所以在计量工作和高精度测量中被广泛利用。
测量的直流电压的误差可小于±0.005%。
它用途很广泛，可以用来准确测量电动势、电压，与标准电阻配合还可以准确测量电流和电阻和功率等，还可以用来校准精细电表和直流电桥等直读式仪表，有些电器仪表厂那么用它来确定产品的准确度和定标，它不仅被用于直流电路，也用于交流电路。
因此在工业测量自动控制系统的电路中得到普遍的应用。
一、直流电位差计工作原理1.补偿原理在直流电路中，电源电动势在数值上等于电源开路时两电极的端电压。
因此，在测量时要求没有电流通过电源，测得电源的端电压，即为电源的电动势。
但是，如果直接用伏特表去测量电源的端电压，由于伏特表通过电流反响电压总要有电流通过，而电源具有阻，因而不能得到准确的电动势数值，所测得的电位差值总是小于电位差真值。
为了准确的测量电位差，必须使分流到测量支路上的电流等于零，直流电位差计就是由此而设计的。
补偿原理就是利用一个电动势去抵消另一个电动势，其原理可用图一来说明。
实验：直流电位差计的使用
152 直流电位差计的使用实验电位差计是利用电压补偿原理精确测量直流电压和电动势的仪器。
如果配用标准电阻，还可以精确测量电流和电阻，它也常用于非电学参量（如压力、温度、位移等）的电测量中，是电磁测量中常用仪器之一。
本实验用电位差计测量电表内阻和校准电表。
【实验目的】1．了解电位差计的工作原理和结构特点，掌握其使用方法。
2．用电位差计测电流表的内阻。
3．用电位差计校准电流表。
【实验器材】UJ36型携带式直流电位差计、毫安表、微安表、工作电源、滑线变阻器、标准电阻２个（10Ω，100Ω）、双刀双掷开关等。
【实验原理】一、电位差计的工作原理如果要测未知电动势x E ，原则上可按图5-20-1安排电路。
其中0E 是可调电压的电源。
调节0E 使检流计指零，则表示在这个回路中电动势x E 和0E 必然大小相等，即0E E x = （5-20-1）这时，我们称电路达到补偿。
在补偿条件下，如果0E 的数值已知，则x E 即可求出。
根据此原理制成的测量电动势或电位差的仪器称为电位差计。
我们可以用分压电路来获得可调的电压，如图5-20-2所示，其中电源E 、限流电阻P R ，分压电阻R 和标准电阻N R 联成一个回路，称为辅助回路。
分压电阻的滑动端c和固定端b 与待测电源x E 、电流计连成另一回路，称为补偿回路。
调节滑动端c ，当电流计中无电流通过时，设辅助回路中的电流强度为0I ，cb 段的电阻值为x R ，则cb 段的电压0cb x U I R =与x E 相等，即 x x R I E 0= （5-20-2）在实际的电位差计中，0I 是一个规定值，为了使辅助回路中的电流正好等于该规定值，采用了标准电池，其电动势N E 是已知的（由实验室给出），电路如图5-20-3所示。
使用电位差计测量电动势（或电位差），要分两步进行：1．校准：为了使R 中流过的电流是标准电流0I ，将图5-20-3中2S 倒向N E 端。
调节P R ，改变辅助回路中的电流，使检流计指零，则N N R I E 0=。
实验：直流电位差计的使用
实验：直流电位差计的使用直流电位差计是一种用来测量电动势或电势差的仪器。
在实验室中，经常需要使用直流电位差计来进行电学实验，比如测量电池的电势差、检测电路中的节点电位差等。
本文将介绍直流电位差计的使用方法及注意事项。
一、使用方法1. 连接电路首先，将直流电位差计与电路连接起来。
在连接电路之前，先打开电位差计并调节它的灵敏度，一般来说，灵敏度越高，读数越精确。
将测量电极通过导线连接到电路中要测量的节点。
2. 调节电位差计的工作模式直流电位差计一般有两种工作模式：差动模式和单端模式。
如果使用差动模式，则需要同时连接两个电极，并选取电极之间的电势差进行测量。
而如果使用单端模式，则只需连接一个电极进行测量。
3. 测量电势差当电路连通后，调整直流电位差计的读数，记录下当前的电势差。
如果需要多次测量，将导线依次连接到不同的节点，重复上述步骤即可。
二、注意事项在进行测量时要尽可能保持电路的稳定，避免发生干扰。
同时在连接电路时要注意之间的接触是否牢固，避免产生误差。
2. 防止过载直流电位差计通常有一定的量程限制，超过限制时容易损坏电位差计，因此需注意尽可能少使用满量程的测量。
3. 调节灵敏度在进行测量之前，需要根据实际情况手动调节电位差计的灵敏度。
一方面，需要使得灵敏度足够高以保证测量的精度；另一方面，不要将灵敏度调节过高，可能会使读数不稳定。
4. 选择正确的工作模式5. 关注测量误差在使用时需要注意观察读数的变化，若读数不稳定可能是由于测量误差引起的。
此时需要重新检查电路和电位差计的连接，或者使用更为精密的仪器进行测量。
直流电位差计的使用方法
直流电位差计的使用方法
直流电位差计（DC Potential Difference Meter）是一种可以测量和显示电力系统中电位差的仪表。
它主要用于测量带有高、低电压之间直流电位差的电力系统，并能够显示出当前电压的大小。
这种仪表具有很高的精度，能够检测出微小的电位差，可以满足各种电力系统的要求。
使用直流电位差计的方法如下：
一、标定：
在使用直流电位差计之前，首先需要对仪表进行标定，即将其校准到满足测量要求的精度水平。
一般而言，标定的步骤包括温度校准、零点校准以及满量程校准。
二、直流电位差的测量：
1. 将直流电位差计的输入端接在要测电压之间的两个端子上。
2. 用专门的调节器来控制电位差计的输出，使仪表显示的数值等于测量的电压值。
3. 根据仪表的显示结果，得出当前直流电位差的值。
三、注意事项：
1. 在测量时，要确保电位差计的输入端与电压源之间没有任何漏电。
2. 在测量时，要确保电压源的电压值不会发生变化，以免误差。
3. 在测量时，要确保电位差计的输出端没有任何负载，以免影响测量结果。
4. 在测量时，要确保电位差计的输入端与电压源之间没有任何干扰，以免影响测量结果。
5. 在使用直流电位差计时，要注意安全，避免发生意外伤害。
总之，使用直流电位差计要注意标定、测量过程中的操作步骤，以及安全措施，以达到预期的测量结果。
电位差的使用及校表
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 purpose1．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 principle1．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方法。
图1电位差计的工作原理图测量电压或电动势的步骤：1) 将K 扳向标准位置，调节Rp ，使流计指零，这时标准电池的电动势由电阻R N 上的电压降补偿。
实验4直流电位差计的原理及应用
实验4直流电位差计的原理及应用直流电位差计是一种常用的电测量仪器，它能够准确测量电路中的电压差，广泛应用于各个领域的电路测试和实验中。
本文将介绍直流电位差计的原理、构造和基本应用。
一、直流电位差计的原理直流电位差计的原理基于基尔霍夫电压定律（KVL）和欧姆定律（Ohm's Law）。
基尔霍夫电压定律表明，电路中沿着闭合回路的电压和为零，即电压的代数和等于零。
欧姆定律则说明了电流与电压和电阻之间的关系。
直流电位差计的原理可以简单概括为：将待测电压与已知电压串联连接，通过校准电位差计上的可调电阻，使电位差计所显示的电压与已知电压相等。
通过调节电位差计上的可调电阻，使两端电压相等的过程中，可测得可调电阻的电压值，从而推算出待测电压的大小。
二、直流电位差计的构造直流电位差计一般由表头、调零装置、测量桥路和示数装置等部分组成。
1. 表头：直流电位差计的表头通常由一个微小的电流表组成，在电位差计工作时，该表头会显示电压差的大小。
2. 调零装置：调零装置一般由一个零位调节用的可调电阻和一个开关组成，通过调节可调电阻可以使电位差计在无外部电压作用时指示零位。
3. 测量桥路：测量桥路一般由一个已知电压源、一个校准电位差计和待测电压连接组成。
通过调节校准电位差计上的可调电阻，使校准电位差计所示电压等于已知电压。
4. 示数装置：示数装置用于显示电位差计所测得的电压差。
三、直流电位差计的应用直流电位差计广泛应用于各个领域，以下列举几个常见的应用场景。
1. 实验室测量：在物理实验室中，直流电位差计常用于测量电路中的电压差，如电池电压、电阻器电压、电容器电压等。
通过直流电位差计可以方便地测量电路中的实时电压值，对实验的进行提供准确的数据支持。
2. 电子设备维修：在电子设备维修过程中，直流电位差计常用于检测电路中的故障，如损坏的电容、电阻或电感元件等。
通过测量不同节点的电压差，可以快速定位故障点并进行修复。
3. 电源管理：在电源管理过程中，直流电位差计用于测量电源电压的稳定性和准确性，以确保电源输出符合要求。
综合实验直流电位差计的应用
直流电位差计的应用一．引言补偿法是电磁测量的一种基本方法。
电位差计就是利用补偿原理来精确测量电动势或电位差的一种精密仪器。
其突出优点是在测量电学量时，它不从被测量电路中吸取任何能量，也不影响被测电路的状态和参数，所以在计量工作和高精度测量中被广泛利用。
b5E2RGbCAP电位差计是电磁学测量中用来直接精密测量电动势或电位差的主要仪器之一。
它用途很广泛，不但可以用来精确测量电动势、电压，与标准电阻配合还可以精确测量电流和电阻和功率等，还可以用来校准精密电表和直流电桥等直读式仪表。
而且在非电参量<如温度、压力、位移和速度等）的电测法中也占有极其重要的地位。
它不仅被用于直流电路，也用于交流电路。
因此在工业测量自动控制系统的电路中得到普遍的应用。
p1EanqFDPw用于直流电路精确测量电压的电位差计。
又称直流补偿器。
分为经典式直流电位差计和直流电流比较仪式电位差计两大类。
DXDiTa9E3d1841年，J.C.波根多尔夫提出一种补偿方法，使被测电压与大小已知且可调的另一电压<称为补偿电压或标准电压）按相同极性对接，调节标准电阻器 使检流计指零，则对接的两根导线中没有电流，此时被补偿，与补偿电压相等：，已知电流和电阻 即可求得。
RTCrpUDGiT 补偿电压是恒定电流在三端可变标准电阻器上产生的，这是波根多尔夫的第一种补偿方法──恒定电流法，如图<1）所示。
若令图中电阻不变而改变电流，同样可以得到大小已知且可调的补偿电压，这是波根多尔夫的第二种补偿方法──恒定电阻法。
5PCzVD7HxA 用于直流电路精确测量电压的电位差计，又称直流补偿器。
分为经典式直流电位差计和直流电流比较仪式电位差计两大类。
jLBHrnAILg 图<1）波根多尔夫第一种补偿方法经典式直流电位差计以电阻网络为基础，主要采用波根多尔夫的第一种补偿方法，也可采用第二种或兼容第一、第二种补偿方法。
为了将电流标定到一个准确的固定数值，直流电位差计中设置了由标准电池、标准电阻器组成的另一个补偿电路，如图<2）所示。
直流电位差计实验报告
1. 了解直流电位差计的原理和结构；2. 掌握直流电位差计的使用方法；3. 通过实验，学会用直流电位差计测量电动势。
二、实验原理直流电位差计是一种测量电势差的仪器，其原理是利用补偿法进行测量。
补偿法的基本思想是：当被测电动势与已知电动势相抵消时，电路中不会有电流通过，此时被测电动势与已知电动势相等。
三、实验仪器1. 直流电位差计一台；2. 标准电池一个；3. 待测电池一个；4. 开关一个；5. 导线若干；6. 电流表一个。
四、实验步骤1. 将标准电池、待测电池、开关、电流表和导线连接成闭合回路；2. 将直流电位差计与待测电池串联；3. 打开开关，观察电流表读数，记录下电流值；4. 关闭开关，将直流电位差计与标准电池串联；5. 打开开关，观察电流表读数，记录下电流值；6. 关闭开关，调节直流电位差计上的补偿电压，使电流表读数与步骤3中记录的电流值相等；7. 读取直流电位差计上的补偿电压值，即为待测电池的电动势。
1. 步骤3中电流表读数：I1 = 0.1 A；2. 步骤5中电流表读数：I2 = 0.2 A；3. 待测电池电动势：E = I1 r = 0.1 A 10 Ω = 1 V。
六、实验结果与分析1. 通过实验，成功地将直流电位差计与待测电池串联，并测量出了待测电池的电动势；2. 实验过程中，电流表读数的变化说明补偿法在测量电动势中的应用是有效的；3. 实验结果与理论计算值基本一致，说明实验过程中操作规范，实验数据准确。
七、实验总结1. 通过本次实验，了解了直流电位差计的原理和结构，掌握了直流电位差计的使用方法；2. 熟悉了补偿法在测量电动势中的应用，提高了实验操作能力；3. 培养了严谨的实验态度和团队协作精神。
八、实验建议1. 在实验过程中，注意安全操作，避免触电事故；2. 在测量电动势时，尽量减小电路中的电阻，以提高测量精度；3. 在实验结束后，对实验器材进行清理，保持实验室的整洁。
实验6直流电位差计的原理及应用
实验6直流电位差计的原理及应⽤实验10 直流电位差计的原理及应⽤【实验⽬的】1、学习“补偿法”在实验测量中的应⽤。
2、掌握电位差计的⼯作原理及其测量的基本⽅法。
3、学习对实验电路参数的估算及校准⽅法。
【实验仪器】DH325型⼗⼀线电位差计1台 DHBC -5标准电势与待测电势1台1、DHBC -5标准电势与待测电势⾯板⽰意图注意：DHBC -5标准电势与待测电势的标准电势：1.0186V ，精度为0.01%；待测电势：0～1.9V 连续可调。
严禁作为电源外接负载使⽤。
【实验原理】1.补偿法原理补偿法是⼀种准确测量电动势（电压）的有效⽅法。
如图1所⽰。
设E 0为⼀连续可调的标准电源电动势（电压），⽽E X 为待测电动势，调节E 0使检流计G ⽰零（即回路电流I=0），则E X = E 0。
上述过程的实质是，不断地⽤已知标准电动势（电压）与待测图1 补偿法原理图的电动势（电压）进⾏⽐较，当检流计指⽰电路中的电流为零时，电路达到平衡补偿状态，此时被测电动势与标准电动势相等，这种⽅法称为补偿法。
这和⽤⼀把标准的⽶尺来与被测物体（长度）进⾏⽐较，测出其长度的基本思想⼀样。
但其⽐较判别的⼿段有所不同，补偿法⽤⽰值为零来判定。
E X但电动势连续可调的标准电源很难找到，那么怎样才能简单地获得连续可调的标准电动势（电压）呢？简单的设想是：让⼀阻值连续可调的标准电阻上流过⼀恒定的⼯作电流，则该电阻两端的电压便可作为连续可调的标准电动势。
2．电位差计测量原理2是⼀种直流电位差计的原理简图。
R x图2 电位差计原理图它由三个基本回路构成：①⼯作电流调节回路，由⼯作电源E 0、限流电阻R P 、标准电阻R AB 组成。
②校准回路，由标准电池E s 、检流计G 、标准电阻R CDs 组成。
③测量回路，由待测电动势E X ，检流计G ，标准电阻R CDx 组成。
通过测量未知电动势E X 的两个操作步骤，可以清楚地了解电位差计的原理。
直流电位差计精确测量电压
直流电位差计精确测量电压实验简介用电位差计测量电压，是将未知电压与电位差计上的一直电压相比较。
它不象伏特计那样需要从待测电路中分流，因而不干扰待测电路，测量结果仅仅以来愈准确度极高的标准电池、标准电阻和高灵敏度的检流计。
它的准确度可以达到0.01%或更高，是精密测量中应用最广泛的仪器。
它不但可以精确测定电压、电动势、电流和电阻等，还可以用来校准电表和直流电桥等直读式仪表，在非电参量（如温度。
压力、位移和速度等）的电测法中也占有重要地位。
本实验介绍用电位差计测量电压的原理及应用。
实验原理电位差计的原理电位差计是采用补偿法测量电压。
在图2.1.3-1所示电路中，移动滑线变阻器上滑动头A的未知，可以找到一处使检流计G中电流为零。
此时，AB两点的电压V AB = E x，与未知电动势相互补偿。
若滑线变阻器上的电压分布事先标定，则可求出E x，这种测量电动势的方法称为补偿法。
可见要精确测出E x，必须要求分压器（滑线变阻器）上的电压标定稳定而且准确。
为此，使用电位差计在电源回路中接入一个可变电阻R作为工作电流调节电阻，如图2.1.3-2。
E a与R串连后向分压器供电，若E a发生改变，则可调节R，使得分压器两端电压不变从而保证分压器上电压标定不变。
为了校准分压器上的电压标定，需要一个已知标准电动势Es,将它接入待测电压位置，然后将分压器调到标度等于Es的O’处，此时若检流计中没有电流，说明电压V oo’与Es相等，分压器上电压标度值准确；若检流计中有电流，说明标度改变了，需要调节R使检流计中电流为零。
经过校准后，电位差计就可以按标度值进行测量，这个过程称为电位差计的标准化。
经过标准化后，就可以使用电位差计测量未知电压。
为了避免由于工作电源Ea不稳定造成影响，在每次测量前或在连续测量过程中，要经常接通校准回路进行标准化工作。
综上所属，电位差计测量电压有以下优点：●电位差计是一个电阻分压装置，可用来产生准确、已知、又有一定调节范围的电压，用它与被测电压比较，可以得到被测电压值，使得被测电压的测量值仅取决于电阻和标准电动势，因而可以达到较高的测量准确度。
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直流电位差计的原理与应用比较式仪表是将被测量和已知标准量进行比较而确定被测量大小的仪表，分为补偿测量仪表和电桥测量仪表。
用来与被测量进行比较的已知标准量具有标准电池、标准电阻、标准电容和标准电感等。
比较仪表借助检流计指零实现平衡。
通常，比较式测量仪表的测量过程就是通过调节可调元件使比较所得的差值逐步减小到零的过程。
这种方法比直读测量具有更高的精确度。
补偿法是电磁测量的一种基本方法。
补偿法测量仪表有全补偿和差值补偿两种。
全补偿法是将被测量（仅限电压）与标准量比较，检测为0，两值相等。
测量仪表理论上不从被测对象获取能量。
差值补偿是利用标准量将被测量绝大部分补偿掉，微差检出，减少测量误差。
电位差计是电磁学测量中利用补偿原理来直接精密测量电动势或电位差的一种精密仪器。
其突出优点是在测量电学量时，它不从被测量电路中吸取任何能量，也不影响被测电路的状态和参数，所以在计量工作和高精度测量中被广泛利用。
测量的直流电压的误差可小于±0.005%。
它用途很广泛，可以用来精确测量电动势、电压，与标准电阻配合还可以精确测量电流和电阻和功率等，还可以用来校准精密电表和直流电桥等直读式仪表，有些电器仪表厂则用它来确定产品的准确度和定标，它不仅被用于直流电路，也用于交流电路。
因此在工业测量自动控制系统的电路中得到普遍的应用。
一、直流电位差计工作原理1.补偿原理在直流电路中，电源电动势在数值上等于电源开路时两电极的端电压。
因此，在测量时要求没有电流通过电源，测得电源的端电压，即为电源的电动势。
但是，如果直接用伏特表去测量电源的端电压，由于伏特表通过电流反应电压总要有电流通过，而电源具有内阻，因而不能得到准确的电动势数值，所测得的电位差值总是小于电位差真值。
为了准确的测量电位差，必须使分流到测量支路上的电流等于零，直流电位差计就是由此而设计的。
补偿原理就是利用一个电动势去抵消另一个电动势，其原理可用图一来说明。
两个电源E 和x E 正极对正极，其中E 为可调标准电源电动势，x E 为未知电源电动势，中间串联一个检流计G 接成闭合回路。
如果要测电源x E 的电动势，可通过调节电源E ，使检流计读数为零，电路中没有电流，此时表明E X =E ，x E 两端的电位差和E 两端的电位差相互补偿，这时电路处于补偿状态。
若已知补偿状态下E 的大小，就可确定x E ，这种利用补偿原理测电位差的方法称为补偿法，该电路称为补偿电路。
图一 补偿电路 2.电位差计原理根据补偿法测量电位差的实验装置称为电位差计，其测量原理可分别用图二和图三来说明。
图二为电位差计定标原理图，其中ABCD 为辅助工作回路，由电源E 、限流电阻R 、长粗细均匀电阻丝AB 串联成一闭合回路；MN 为补偿电路，由待测电源En 和检流计G 组成。
电阻箱R 用来调节回路工作电流I 的大小，通过调节I 可以调整每单位长度电阻丝上电位差V 0的大小，M 、N 为电阻丝AB 上的两个活动触点，可以在电阻丝上移动，以便从AB 上取适当的电位差来与测量支路上的电位差补偿，它相当于补偿电路（图一）中的En ，提供了一个可变电源。
当回路接通时，根据欧姆定律可知，电阻丝AB 上任意两点间的电压与两点间的距离成正比。
因此，可以改变MN 的间距，使检流计G 读数为0，此时MN 两点间的电压就等于待测电动势x E 。
要测量电动势（电位差）x E ，必须分两步进行：(1) 电位差计的标准化利用标准电源n E 高精确度的特点，使得工作回路中的电流I 能准确地达到某一标定值 0I ，这一调整过程叫电位差计的标准化，也叫电位差计的定标。
图二 电位差计定标原理图 根据定标原则，按图二连线，移动滑动触头M 、N ，将M 、N 之间的长度固定在mn L 上，调节工作电路中的电阻R ，使补偿回路中的定标回路达到平衡，即流过检流计G 的电流为零，此时： 在工作过程中，ABCD 中工作电流保持不变，因电阻AB R 是均匀电阻丝，令 ① 那么有② 很明显0V 是电阻丝AB R 上单位长度的电压降，称为工作电流标准化系数，单位是V/m 。
在实际操作中，只要确定0V ，也就完成了定标过程。
由②式可知，当0V 保持不变时（即ABCD 中工作电流保持不变），可以用电阻丝MN 两点间的长度mn L （力学量）来反映待测电动势x E （电学量）的大小。
为此，必须确定0V 的数值。
为使读数方便起见，取0V 为1.0V/m 等数值。
由于00I SV ρ=，而且电阻丝阻值稳定，所以只有调节ABCD 中工作电流0I 的大小，才能得到所需的0V 值。
（2）测量未知电动势x E测量待测电动势x E 的过程与定标的过程正好相反。
当上面定标结束后，按图三连线，调节M’、N’之间长度''n m L ，使M’、N’两点间电位差''n m V 等于待测电动势x E ，达到补偿，此时流过检流计G 的电流为零。
即图三 电位差计测量原理图 结合式②得''0n m x L V E = ③mn 0mn 0mn n L S I R I V E ρ===00I S V ρ='n 'm 0'n 'm x L SI V E ρ==m n 0s L V E =这样就测出了待测电压E。
x二、直流电位差计的分类1.按获得可变标准电压的方法不同，分为定阻变流式（图四）和定流变阻式（图五）。
（1）定阻变流式测量过程闭合开关S，产生电流I0=I1+I2+…+I n，U s=I0R，调节R使检流计P指零，所以测出U x=U s=I0R。
图四定阻变流式电位差计原理电路但是，电流表的准确度限制了电位差计的准确度。
（2）定流变阻式测量过程S拨在1，调节R0，使检流计P指零，I0=E n/R n。
S拨在2，调节R使P再次指零，所以测出U x=I0R’=R’/R n×E n。
图五定流变阻式电位差计原理电路精度由标准电池、电阻精度确定，比较准确。
2.按被测电压端口输出电阻的高低，分为高阻电位差计（输出电阻大于10KΩ/V，用于测量大电阻的电压及高内阻电源的电动势，工作电流小，不需要大容量工作电源供电。
）和低电阻电位差计（输出电阻小于100Ω/V，用于测量小电阻的电压及低内阻电源的电动势，工作电流大，应由大容量电源供电）。
3.按量程，分为高电压电位差计（测量上限2V，输出电阻高达2×204Ω，工作电流I0=0.1mA）和低电压电位差计（测量上限20mV，输出电阻20Ω，工作电流I0=1mA）。
4.按使用条件，分为实验室型与便携性。
三、直流电位差计的优缺点直流电位差计测量的准确度主要取决于下列因素：1.电阻丝每段长度的准确性和粗细的均匀性；2.标准电源的准确度；3.检流计的灵敏度；4.工作电流的稳定性。
用电位差计测量电位差具有下述优点：1.准确度高，仅依赖于标准电阻、检流计、标准电源，如果电阻丝R很均匀准确，AB标准电源的电动势准确稳定，检流计很灵敏，那可作为标准仪器来校验电表。
2.测量范围宽广，灵敏度高，可测量小电压或电压的微小变化。
3.“内阻”高，不影响待测电路。
它避免了伏特计测量电位差时总要从被测电路上分流的缺点。
由于采用电位补偿原理，测量时不影响待测电路的原来状态。
用伏特表测量电压时总要从被测电路上分出一部分电流，从而改变了待测电路的原来状态，伏特表内阻越低，这种影响就越大。
而用电位差计测量时，补偿回路中电流为零（当然不是绝对的，检流计灵敏度越高，越接近于零），对待测电路的影响可以忽略不计。
缺点：电位差计在测量过程中，其工作条件易发生变化（如辅助回路电源E不稳定、可变电阻R变化等），所以测量时为保证工作电流标准化，每次测量都必须经过定标和测量两个基本步骤，且每次达到补偿都要进行细致的调节，所以操作繁琐、费时。
四、直流电位差计的应用电位差计所具有的优点，使得它在高精度测量电压方面得到广泛的应用。
1.测量各种电动势，特别是微小电动势。
例如温差电偶的温差电动势，各种电解液、电极组成的化学电池电动势，霍尔元件的霍尔电动势等。
2.测量电阻标准电阻Rs与未知电阻Rx串联，用电位差计分别测得Us与Ux，则图六电位差计测量电阻3.测量电流串入已知标准电阻做取样电阻，测出两端电压，则。
图七电位差计测量电流4.测量高电压R1、R2构成分压电路，适应电位差计量限。
分压电路电阻不能太小。
实际测量时，有不同的准确度、分压比的直流分压器供选择。
图八电位差计测量高电压5．测量功率功率测量时，需分别测量电压、电流，功率为P=Ux×Ix。
6．校准伏特计。
另配一个大小合适输出可调的待测电动势，将伏特计并接在待测电动势两端，调节待测电动势输出电压，同时记录直流电位差计和伏特计的读数E x和V，则ΔV=E x-V，ΔV-V 曲线即为伏特计的校正曲线。
7．校准安培计将待校准的安培计与一标准电阻串联，当安培计读数为I时，用电位差计测出Rs上电压Us，则流经Rx上的电流为Is=Us/Rs.由于电位差计对电路无分流作用，所以Is为流过安培计的电流，∆=（Ix-Is）/Is即为安培计的测量误差。
实际测量时，一定要注意：①标准电阻的额定电流应大于被测电流；②标准电阻上的压降不能超过电位差计的测量上限。
图九电位差计校准安培计五、使用直流电位差计的注意事项1.直流电位差计配套仪器的选择直流电位差计的配套仪器有：工作电源、检流计、标准电池等。
（1）电源。
要求工作电池有足够的容量，一般要大于工作电流的1千倍以上；或者具有高稳定度的稳压电流。
要保证因工作电流相对变化而引起的测量误差不超过电位差计允许误差的十分之一。
（2）检流计。
它是电位差计的标准回路和测量回路中的平衡指示仪。
在测量过程中，占有很重要的地位。
能否正确适用，会直接影响测量结果。
可按以下原则合理适用：①选择与测量准确度相适应的灵敏度。
一般在线路灵敏度都能够满足的情况下，尽量不选用灵敏度太高的检流计。
②选择在稍欠阻状态下工作。
在一般的测量装置中，接入检流计回路的电阻是随被测量值的改变而变化的。
因此，在必要的情况下需接上一个万能分流器，适当选择其阻值，使检流计始终工作在接近临界阻尼状态。
总之，在满足灵敏度要求的前提下，检流计应工作在稍欠阻尼的状态下，尽量选用周期较短的检流计。
（3）标准电池。
标准电池是电位差计标准工作电流的标准，要求内阻小。
其准确度等级的允许误差应小于被检器具误差的1/5至1/10，年变化值应满足相应等级的技术要求。
2.除了要注意合理选择电位差计的配套仪器之外，尚须注意以下几点.（1）电位差计的电源应根据其工作电流的大小进行选择.工作电流小于10mA时，一般可用干电池供电，大于10 mA时应当用蓄电池供电。