电位差计的工作原理和使用方法

电位差计是测量电动势和电位差的电学仪器.由于它应用了补偿原理和比较测量法，所以测量精度较高，使用方便.它还可以与其他仪器配合（如通过换能器）把一些非电量（如温度等）转化为电学量进行测量.在科学研究和工程技术中，广泛使用电位差计进行自动控制和自动检测.

1.电位差计的工作原理

我们知道，用伏特表并联在电池两端，伏特表测得的是电路的路端电压，而不是电池的电动势.引起误差的根本原因在于电池有电流流过，产生内压降.要消除这个误差，就要求电池中无电流.但是，没有电流流过，伏特表就没有读数，所以，要测量电池电动势，就要另行设计合适的测量电路.

图C-1　电压补偿

图C-2　电位差计原理图

图C-1中，Ex是被测电动势的电源，E0是电动势可调的标准电源.调节E0使检流计指针指零，此时，回路中的两个电源E0与Ex的电动势大小相等，方向相反，数值上有这时，称电路达到电压补偿.若E0可准确知道，则Ex即可测得.

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.它的原理线路如图C-2所示，共有三个回路，下半部分（ERRNRPE）为辅助回路，调节RP能改变回路中工作电流I的大小.上半部分有左右二个补偿回路，右边为标准电动势补偿回路（ENRNGEN），左边为待测电动势补偿回路（ExRGEx）.

（1）工作电流标准化

将K合到位置“1”上，调节RP，使检流计G指零，则回路（ENRNGEN）达到补偿，此时，有EN=I0RN，可得，这时，达到工作电流标准化.

（2）未知电动势补偿

将K合到位置“2”上，调节滑动头B的位置，使检流计G再次指零，则回路（EXRGEX）达到补偿，此时，有EX=I0RAB，这里，I0就是前面标准化的工作电流（想一想：为什么），即(www.xing528.com)

对于一定型号的电位差计，标准电池的电动势EN，电阻RN都是确定值，所以，待测电动势EX与电阻RAB相对应，这样就可以根据RAB的值来确定EX.

图C-3　UJ-36a型电位差计面板图

2.UJ-36a型电位差计

UJ-36a型电位差计面板如图C-3所示，具体使用步骤如下：

（1）校对标准.按极性装入工作电池（已装入），把旋钮M转向“×1”档，调节“调零”旋钮，使检流计指针指零.再把K扳向“标准”并按住，同时调节多圈电位器RP，使检流计指针指零.

（2）测量电动势.将热电偶按极性与电位差计相连接，根据被测电动势的估计值将步进盘A和滑盘B放在适当的位置，然后将K扳向“未知”，调节A和B，直至检流计指零.则

注意：（1）为了保证流过检流计的电流不至于太大，应把步进盘A和滑盘B放在合适位置，否则，检流计容易损坏.

（2）为了准确测量，每测一次电动势都应按使用方法校对标准.

（3）测量暂停时，K应置于中间位置.

（4）使用完毕，旋钮M应置于“断”的位置，K应置于中间位置.