直流电位差计电压的测量
用直流电位差计检验电压表
用直流电位差计检验电压表
一、 实验目的
1、 了解电位差计结构、原理。
2、
学会用电位差计测量电压和校验仪表
3、 掌握误差、修正值的计算方法和修正值的使用方法。
二、 电路原理图
N N IR E = 则 N
N
R E I =
X X IR E =或X N
N
X R R E E =
三、实验内容
校验电压表量程7.5伏挡。
检验刻度点：30、50、70、90、110、130、150。
计算仪表校验点的绝对误差、修正值，确定仪表准确度等级，做出修正值曲线。
四、实验步骤
实验接线图
1、按接线图接线，假定标准电池电压为1.0186伏，接完线后请老师检查。
2、调节工作电流：将开关置“标准”，调节工作电流调节电阻，使检流计指针指零。
3、测量：将开关置“未知”，调节测量电阻，使检流计指针指零。
按细调。
读出测量结果。
000
γnmax=△V max /7.5×100%
(1)在坐标纸上画出修正值曲线
(2)确定仪表等级
(3)。
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。
电位差计测量电压原理
电位差计测量电压原理
电位差计是一种用来测量电压的仪器。
它利用了两点之间的电位差来计算电压。
电位差是指在两个点之间通过单位电荷所经过的功。
电势差单位是伏特(V)，它表示电压的大小。
电位差计由两个电极组成。
一个是被测电压的正极接触的电极，另一个是负极接触的电极。
电位差计通过测量两个电极之间的电势差，计算出被测电压。
电位差计的工作原理如下：
首先，将电位差计的两个电极连接到电路中。
电位差计的电极应该连接到电路中与被测电压相对应的两个点上，这样才能测量出准确的电压值。
最后，电势差计会将测量到的电势差转换成电压。
电势差计是一种高精度计量仪器，能够非常准确的测量出电压值。
需要注意的是，电势差计的精度受到电极接触的影响。
如果电极接触不良，会影响到测量结果的准确性。
因此，在进行测量前，应该确保电极和被测电路的接触良好，同时还要检查电路中是否存在其他干扰因素，如杂散电流。
总之，电位差计是一种非常有用的测量电压的仪器。
通过它，我们可以测量电路中任意点的电压值，从而了解电路中的工作状态。
项目二直流电路的电压和电位测定
电位与电位差
电位
表示某点在参考电位（零 电位）处的电势，单位为 伏特（V）。
电位差
两点之间的电位之差，单 位为伏特（V）。
关系
电位差等于电压，即 $Delta V = V$。
欧姆定律
定义
在同一电路中，导体中的电流与导体 两端的电压成正比，与导体的电阻成 反比。
公式
应用
用于计算电路中的电流、电压和电阻。
感谢观看
通过测量电位差来计算绝对电位
如果已知两个点之间的电位差，可以通过加上或减去这个差值来计算任意一点的 绝对电位。
电位差测量
使用电压表测量电位差
将电压表并联在电路的两个点之间，可以直接读出电压表的读数，即为两点之间的电位差。
通过计算元件的电压降来测量电位差
如果电路中存在电阻、电容、电感等元件，可以通过计算这些元件上的电压降来间接测量电位差。
项目二：直流电 路的电压和电位 测定
目录
• 直流电路基础知识 • 电压测量方法 • 电位测定方法 • 实验操作与注意事项 • 实际应用与案例分析
01
直流电路基础知识
电流与电压
01
02
03
电流
电荷在导体中流动的现象， 单位为安培（A）。
电压
电场中电位差，单位为伏 特（V）。
关系
电流与电压成正比，即 $I = frac{V}{R}$，其中 $R$ 为电阻。
实验操作与注意事项
实验设备与器材
电压表
测量电路中各点的 电压。
开关
控制电路的通断。
电源
直流电源，用于提 供稳定的直流电压。
电位器
用于调节电路中的 电压和电流。
导线
连接电路元件。
实验6 电位差计测电压
实验六 利用电位差计测量电压一、实验目的1. 理解并掌握电位差计的工作原理；2. 掌握用箱式电位差计测量电压的方法。
二、实验器材直流稳压电源、电阻箱一个、滑线变阻器一个、万用表一个、箱式直流电位差计一只，导线等。
三、实验原理如图所示，标准电压Es=1.0186V ，调节滑动变阻器1使开关打向左边Es 时I G =0。
此时，流经电阻和滑动变阻器2的电流为：10101.86s E I mA == 当开关打向右边Ux 时，调节滑动变阻器2使I G =0，此时回路1的器件和条件都没发现变化，其电流仍然为10mA ，此时滑动变阻器2的左端电压就等于Ux 的电压。
四 、实验步骤（1）电压的测量1、打开直流是位差计电源开关，将倍率开关K1由“断”放所需档位5上，将功能开关K3旋到“测量”，旋动调零电位器，使检流计初步指零；令电位差计预热5分钟；2、将检流计精细调0；将扳键推向“标准”，旋动工作电流调节旋钮“粗”，“微”，使检流计指0；3、按图2所示，接好电路图；4、用万用表测量100欧姆电阻两端电压；5、按万用表测量数据初步调节读盘数据，被测电阻两端电压按正确极性接在“未知”接线柱上，将扳键开关K2扳向“未知”；调节大小读数使检流计指零，则被测量值等于倍率与3个读盘之和的乘积。
图1 电位差计实验原理图2 电位差计测量电压（2）电位差计的灵敏度电位差计的灵敏度定义为：电位差计平衡后，单位被测电压的变化所引起的检流计指针偏转的变化。
若改变平衡时的补偿电压U的改变量为△U，引起检流计指针的偏转为△n，则灵敏度S为：S=△n/△U =五、实验报告万用表测量电压值为电位差计测量值为电位差计的灵敏度S=。
用电位差计测量干电池的电动势与内阻 2
用电位差计测量干电池的电动势与内阻实验目的：1、掌握用电位差计测量电动势（电压）的原理2、测量干电池的电动势与内阻实验仪器：UJ33b 型直流电位差计、干电池、导线、电阻 实验原理：右图所示，1、如图采用补偿法原理，使被测电动势与 标准电动势相比较，从而获得测量结果，即 当I G =0时，E X =E N 。
（指出：原则上这种方法可以测出未知电动 势E x ，但使用可调电源是不切实际的，因此，电位差计是利用分压的方法，使电动势E x 和一个大小可变的、且能准确知道的电位差来达到补偿。
）2、电位差计的工作原理：图中E x 为待测电动势，E 为工作电源，G 为检流计，E N 为标准电池，它能保持稳定的电动势，但随温度而变化。
测量时，先将转换开关 “K ”置于“标准”位置， 调节Rp 使检流计指“0”，则：'YN IR E = （1） 这一步骤的目的是使工作 电流回路中的R x 流过一个标准电流。
保持I 不变，然后将“K ”转换至“未知”位置，调节 Rx 使检流计指“0”，则'XX IR E = （2） 由（1）（2）得：N YXX E R R E ''=其中，E N 是标准电动势（已知），若Rx 、Ry 已知，则可测得待测电池 的电动势Ex 。
由于精密电阻R x 、R N 的准确度很高，标准电池的电动势准确稳定，检流计很灵敏，所用电源稳定，所以E x 的测量精度很高。
此外，当补偿回路达到完全补偿时，回路中无电流，这表明测量时既不从标准电池中，也不从GKRRRp I I 标准 回路待测回路EE X EG E NE XI G测量回路中吸取电流，因此，不改变被测回路的原有状态和电动势的值。
亦可避免回路中导线电阻、标准电池内阻及被测回路等效内阻对测量准确度的影响。
实验步骤：1、测量干电池的电动势：1）将倍率开关从“断”旋至“×10”档，“测量-输出”开关置于“测 量”， 5分钟后，调节“调零”旋钮，使检流计指“0”，被测电动 势按极性接入“未知”端钮。
用直流电位差计测量电源电动势和内阻
3.Ro取值500Ω .注意：测完内阻r应立即打开开
关Kx，否则，容易消耗电池的电能。
4.检流计的保护电阻要从大调到零,直到电流为 零。
C。 RB
0
E＋
B
G Rt
ES
。 。
1。
K
2
Ex
学生型电位差计电路原理
2校为准1:0借mA助.标准电池ES,,使工作回路EPRhBAEP的工作电流
方回此法时路:R。转CD将=换1R0开A1和.关8R6KBΩ指接)到到.调标标节准准R电电P，池池使时电检，动流E势计SG数R指B值D针1C(指1如ES零组1..成01校86准V, 3.测量Ex
出合上Kx时补偿电压Ux与断开Kx时Ex。
r Ex Ux Ex 1 Ro
I
Ux
Ep
。Kp 。
Rp
r2
×1
。 D
RA
0
A
E－
×0.01
r1 B＋
C。 RB
0
E＋
B
G RB
ES
。 。
1。 K
2
Ex
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
r
I
－x
Ro
Kx
+ 实验接线图
三.注意事项
1.测出室温t,计算标准电池的修正电动势ES（t），
RA为150Ω，分15段，每段10Ω; RB为10Ω,分 1所00以段，，R每A盘段每0.110ΩΩ;。电R阻AB上工电作降电流为规0.定1V为，1R0B盘mA每。
一格为1mV，再加上估读一位(0.1mV).电位差计 总量程为1mV～1.6V。
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。
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。
电位差计精确测量电压或电动势
电位差计精确测量电 压或电动势实验
可编辑ppt
5
2、滑线式电位差计工作原理
工作原理如右图所示。AB是一 根均匀金属电阻丝，E为工作电源， EX和ES分别为待测电源和标准电源， K为双刀双向开关，G为检流计。
当开关K关向EX后，移动P至某 一位置使电流计G中无电流，此时被 测电动势EX与UAC’相补偿。再将K关 向ES，再移动P至某一位置使电流计 G中无电流，标准电动势ES与UAC”相 补偿。经过两次补偿，将待测EX与 标准ES比较后，对EX的测量就转化 为长度的测量了。
3、测量时间间隔应尽可能短暂，而且每次补偿调零动作 要快，指针指零后，应立即打开测量开关。
可编辑ppt
11
可编辑ppt
3
二、实验目的
1、理解并掌握电位差计精确测量电压或电动势的原理和 方法
2、学习箱式电位差计的使用
3、用箱式电位差计标定毫伏表
可编辑ppt
4
三、实验原理
1、电位差计的补偿原理
电位差计是一种利用电压补偿原理测 量电源电动势或精确测量电位差的仪器， 它的基本原理如右图所示。EX是待测电动 势的电源，E0是电压可调电源，调节E0使 检流计指针为零，则回路中两个电源（E0 和EX）的电动势必然大小相等，这说明待 测电池的电动势已经被可调电源的电动势 所“补偿”。若E0可准确知道，则EX即可 测出。
UX(S%)bU
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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。
实验十一线式直流电位差计
实验原理
由欧姆定律可知：
En I0RCD
(2)
这一过程叫做电位差计的校准，又称“工作电流的标准化”。
测量Ex时，把换接开关投向下端，接入待测电池Ex。由Ex、检流 计G和RCD构成了测量回路。调节CD之间的距离，总可以找到另 一位置C’D’，使测量回路的电流为零，即RC’D’上的电压降和Ex之 间的电位差为零，测量回路达到补偿。于是有
I E0 Ex r0 rx Rg R
.
r0 E0 G
R rx
Ex 图 1 补偿原理
(1)
实验原理
如果我们调节E0使E0和Ex相等，由(1)式可知，此时 I=0，回路无电流通过，即检流计指针不发生偏转。 此时称电路的电位达到补偿。在电位补偿的情况下， 若已知E0的大小，就可确定Ex的大小。这种测定电
动势或电压的方法就叫做补偿法。
显 ＞ 在 阻然E电接x，，位成此用差的外补计分E偿中压0还法 ， 器要测 E来0在是定 代整用替Ex个，一的测必个，量须稳如过要定图程求性2所中E好示0保可的。持调直稳，流定而稳，且压又E电0的能源最准加大确上值读精E数密0m。电ax
.
实验原理
原理图 Rp
K1
EB
K2
G
Ex
图2 电位差计原理图
.
实验原理
图工的2电作中压回，降路由。。电改由源变它EC、提、限供D流稳之电定间阻的的R工距p以作离及电，均流可匀I0以，电从并阻中在丝引电R出A阻B构大RA成小B上的连产回续生路变均叫化匀做的 电的压读来数，，起使到用了一与 个图 标准1中电E池0相进似行的校作准用。。换为接了开能关够K准2倒确向读上出端该，电接压 入把标C、准D电固池定E在n，适由当E的n、位检置流（计如G图和中RC的D构位成置的）回，路调称节为Rp校（准即回调路节。 I的0）电，位总差可为以零使，校达准到回补路偿的。电流为零，即RCD上的电压降与En之间
实验4 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X其比较判别的手段有所不同，补偿法用示值为零来判定 。
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。
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 、限流电阻R P 、标准电阻R N 和R X 组成。
② 校准回路，由标准电池E N 、检流计G 、标准电阻R N 组成。
③ 测量回路，由待测电动势E X ，检流计G ，标准电阻R X 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。
（1）“校准”：图中开关K 拨向标准电动势E N 侧，取R N 为一预定值（对应标准电势值E N =R N ×I 0=1.0186V ），调节R P 使检流计G 示值为零，使工作电流回路内的R X 中流过一个已知的“标准”电流I 0，且NN R E I =0。
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。
两种直流电位差计工作原理
两种直流电位差计工作原理直流电位差计是仪表维修必备的测量仪器之一。
主要用来测量热电偶的热电势，以便快速、准确的检测温度值，也可对各种直流毫伏信号仪表及电位差计进行校准。
配合标准电阻、过渡电阻，还能对直流电阻、电池进行测量。
1、常规直流电位差计工作原理常规直流电位差计是采用补偿法原理，即被测量电动势或电压，与恒定的标准电动势相互比较，从而得到测量结果，补偿法是一种高精度测量电动势的方法，其原理如图1所示。
当将转换开关S扳向标准位置，通过调节电阻RP来改变工作电流，使检流计G指零，这时标准电池EN的电动势由标准电池电动势补偿电阻RN上的电压降补偿。
即：EN=IEN式中：I是流过RN和被测量电动势的补偿电阻R的电流，又称为电位差计的工作电流。
由上式可得：I=EN/RN工作电流调节好以后，将S扳向“未知”位置，同时移动Q触头，再次使检流计G指零此时触头Q在R上的读数为RQ，这时被测量的电动势或电压电阻RQ上的电压降补偿。
所以：EX=IRQ把式（2）代入式（3）得：EX=(RQ/RN)*EN从上公式可看出：用电位差计测量电动势或电压,不需要测量出线路里的电流大小，只要测量RQ与RN的比值即可。
当完全补偿时，测量回路与被测量回路之间无电流通过，也不从被测电路中吸取功率。
测量的准确性取决于标准电池的电动势En，及补偿电阻RQ和标准电阻RN比值的准确性，工作电流和工作E的稳定性。
2、数字式电位差计的工作原理数字式电位差计采用了数字化、智能化技术。
其工作原理框图如图2所示。
电位差计发生稳定直流mV信号，经精密衰减、隔离放大后采用四端方式输出，通过量程转换可选择所需的输出量程，功能转换可选择输出或测量方式，测量或输出信号经精密放大后，通过A／D转换成数字信号，经微处理器运算后由LCD显示测量结果，仪器还带有RS232接口可与计算机通信。
数字电位差计工作原理框图数字电位差计可直读对应于输出或测量毫伏值的多种热电偶分度号的温度值；其输出的标准电压信号可带负载，为满足校准各种低阻抗仪表；大多采用四端钮输出方式，以消除小信号输出时测量导线产生的压降误差；内附精密基准电压源，不用标准电池，省去了反复调整工作电流的操作。
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。
用电位差计测电动势和电压
用电位差计测电动势和电压【实验目的】1.掌握电位差计的工作原理，学会其使用方法。
2.测量干电池的电动势。
3.测量电阻值。
【实验原理】一、补偿法测电动势用电压表测量电源电动势E X ，其实测量结果是端电压，不是电动势。
因为将电压表并联到电源两端，就有电流I 通过电源的内部。
由于电源有内阻r ，在电源内部不可避免地存在电位降I r ，因而电压表的指示值只是电源端电压（U =E X -I r ）的大小，它小于电动势。
显然，只有当I=0时，电源的端电压U 才等于电动势E X 。
怎样才能使电源内部没有电流通过而又能测定电源的电动势呢？在图3.4.1所示的电路中，E X 是待测电源。
0E 是电动势可调的电源，E X 与0E 通过检流计并联在一起。
调节0E 的大小，当检流计不偏转，即电路中没有电流时，两个电源的电动势大小相等，互为补偿，即E X =0E ，电路达到平衡。
若已知平衡状态下0E 的大小，就可以确定E X ，这种测定电源电动势的方法，叫做补偿法。
图3.4.1补偿法原理图电位差计就是应用补偿法的原理将待测电动势与标准电势进行比较而进行测量的。
其 原理如图3.4.2所示，它由两个回路组成，上部ERBAE 为工作回路，下部DGE N CD （或D GEXC D '''）为补偿回路。
当有一恒定的工作电流I 流过电阻R 时，改变滑动头C 、D 的位置，就能改变C 、D 间的电位差V CD 的大小，测量时把滑动头C 、D 两端的电压V CD 引出与未知电动势进行比较。
为了使R 中流过的电流是工作电流I ，先将开关K 接通DGE N CD 回路，根据标准电势E N 的大小，选定C 、D 间的电阻为R N ，使E N =I R N （3.4.1）调节R 改变工作回路中的电流，当检流计指零时，R N 上的电位降恰与标准电势E N 相等。
由于E N 和R N 都已知，这时工作回路中的电流就被准确地校准到所需要的I 值，即I=E N /R N（3.4.2） 测量时把开关K 倒向D GEXC D '''回路，只要E X ≤IR ，总可以滑动C D ''’使检流计再度指零，这时C D ''间的电位降恰和待测电动势E X 相等。
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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直流电位差计测量电压
一、实验目的：
1.了解电位差计结构、原理。
2.学会用电位差计测量电压
二、实验原理：
1.补偿法测电压的基本原理如图1所示：
图中U X 是待测电压，U 0是可调的已知电压。
调节U 0使回路无电流，U 0与U X 互相补偿，检流计G 不偏转。
这时电路达到平衡。
补偿时，U X ＝U 0。
因回路中无电流，即使
U X 有较大的内阻，也不会象使用电压表测量一样，由于会从被测电路中取电
流，引起在待测电压内阻上的分压，造成测量结果偏小。
图1中，除了待测电压，型号为UJ25的直流电位差计，检流计是外接的，
因此，直流电位差计中要做到的就是如何实现等级较高、电压可调的U 0。
仪
器的设计不是直接做成一个可调的标准电压，而是利用一个标准电池，它的电压有六位有效数字，去将工作回路的电流标准化，产生一恒定的标准电流，然后将标准化后的电流，流过一个标准电阻，再从标准电阻上的压降分压，获得稳定可调的标准电压U 0。
下面说说直流电位差计的构造原理。
2. 直流电位差计的构造原理
如图2所示，E 为工作电源，E N 是标准电池，U X 是待测电压，R N 和R 0都是阻值准确已知的标准电阻。
R N 称为标准化电阻，R 0称为测量电阻，电阻器R 用于调节电位差计工作电流的大小，称为调节电阻。
电位差计由工作回路（ER N R 0R ）、校准回路（E N KGR N ）和测量回路（即补偿回路U X R 0GK ）组成。
调节电阻R ，使工作回路的电流等于设计时所规定的标准电流
I 0。
I 0流过标准电阻R N 、R 0，在R N 、R 0上产生标准电压降。
改变R N
或R 0上的滑动点，就能改变a 、b 两点或b 、c 两点之间的电压，在
a 、
b 和b 、
c 之间输出稳定、可调的标准电压U ab =I 0R Nab 和U bc =I 0R 0bc 。
在实际电位差计中，标准的补偿电压U ab 和U bc 直接标在面板上。
3.使用标准电池，将I0标准化
为了使流过标准电阻R N 和R 0的电流是设计的标准电流值I 0，必
须对工作回路中的电流进行标准化调节，标准化的方法仍然采用补偿法，用标准电动势E N 来校准R N ab 段上的电压U ab ，从而达到校准I 0的目的。
型号为BC9a 的饱和标准电池在室温为20℃时，其输出的电压为E 20=1.01863V 。
从温度计上读出当前室温为t ℃，代入下列近似公式，算出t ℃时，标准电池的输出电压E t 。
E t ≈E 20－(t ＋20)(t －20)×10-6(V )
根据算出的E t 值，设定好R N ab 段的阻值，仪器面板上已将R N ab 段的阻值变化转换成电压变化
了。
比如室温是30℃，算出的E 30=1.01813V ，即设定R N ab 为1.01813V 。
一段时间内，如果室温不变，R N ab 设定好后，就不要去改变了。
调节R N ab 阻值的旋钮也称为温度补偿旋钮。
然后将开关K 打向N ，从高位到低位，调节R 的阻值，将检流计的电流调至零。
这样，就将I 0标准化了。
型号为UJ25型的电位差计，I 0标准化的数值为1mA 。
实际操作过程，实验者可不用知道标准电流I 0的大小。
4. 测量待测电压UX 的大小
I 0标准化后，在标准电阻R 0bc 段上的电压U bc =I 0R 0bc 就是电压补偿法原理图中的U 0。
改变R 0bc 段的阻值，就可改变U 0的大小。
仪器的面板上，已将R 0bc 段阻值的变化，换算成电压U bc 的变化。
将开关K 打向X ，从高位到低位，调节R 0bc 段的阻值，即U bc 的大小，使检流计中的电流为零。
这样，测量回路达到补偿，待测电压U X ＝U bc ，其值从电位差计面板上读出。
5.测量UX 的内阻
要测量U X 的内阻，只要让U X 输出电流，势必在U X 的内阻上产生压降，从而算出U X 的内阻。
具体做法是在U X 的两端并上一已知阻值R 的负载电阻，用电位差计测出此时的电压'X U ，则U X 的内阻：(')/'X X X r U U R U =-
三、实验内容：
测量一节干电池的电动势与内阻。
四、注意事项：
1.因电位差计带电流输出开关“粗”、“细”，为调节方便，检流计的开关“电计”可锁定。
先“粗”后“细”，且必需采用跃按的方式。
2.各电源极性不得接反。
3.标准电池必须轻拿轻放，且禁止短路或接入负载进行放电。