1、UJ31型电位差计【实验目的】1、学习并了解UJ31型低电势直流电位差计的构造和工作原理;2、学习用UJ31型低电势电位差计校正毫伏表。【实验原理】一、UJ31型低电势电位差计的测量原理:首先来看看UJ31型低电势电位差计的原理电路图:其中的E为辅助工作电源,Ri表示的是工作电流标准化调节电阻;下边两个支路中,RT代表修正温度差异的调节电阻,EN标准电池;右边之路中RU为待测电动势的读数盘,EX表示待测的电位差。测量的时候遵循一下测量步骤:1、计算标准电池EN的实验室温度修正值,修正公式如下: (1)上式中的;2、将转换开关放到“标准挡”,调节标准电流调节电阻,使得检流计示数为零,此时有: (
2、2)3、然后将转换开关打到“未知档”,调节电阻RU,使得检流计示数仍为零,则此时有: (3)故此时可得出待测电位差EX的值: (4)(4)式既是UJ31型低电势电位差计测量所用的公式。二、仪器误差:在规定的使用条件下,电位差计的基本误差(指的是绝对误差): (5)式中的a表示的是电表的表级。UX表示待测的电压值,UN为基准值,它的算法是其所用量程最大的数量级(10的整数次幂)。并可由(5)式计算出相对误差。【实验仪器】UJ31型低电势电位差计、直流稳压电源(2)、直流复射式光电检流计、标准电池、毫伏表、电阻箱、滑线变阻器、连接导线。【实验内容】1、按相关的要求连接好电路图。将选择开关打在“断”
3、这一档,调零光电检流计;2、工作电流标准化:将选择开关打在“标准”这一档,按照先粗后细的原则调节三个标准电流调节电阻,并注意如果实验过程中电流标准化状态发生偏移,需要重新调节电流标准化;3、用电压表校正毫伏表:实验中使用分压式接法将UJ31型待测段和待校正的毫伏表并联起来,然后控制滑线变阻器,使得待校正的毫伏表示数从零开始增大,在每个标志读数值时读下UJ31型电位差计的读数。以毫伏表表示数为横轴,两电表的读数差值为纵轴,做出相应的校正曲线(折线图)。并根据毫伏表的最大示数差值计算其准确度等级: (6)【数据处理】校正毫伏表:实验室记录温度为14.0摄氏度,计算出:记录实验数据如下:测量点123
4、45678待测表示数(mV)05101520253035(增大过程)电位差计示数(mV)0.000 4.688 10.252 15.027 20.250 25.241 29.985 35.216 (减小过程)电位差计示数(mV)0.000 4.781 10.192 14.990 20.097 25.243 30.098 35.327 平均电位差计示数(mV)0.000 4.735 10.222 15.009 20.174 25.242 30.042 35.272 两表示数差值(mV)0.000 -0.266 0.222 0.008 0.174 0.242 0.041 0.272 测量点9101
5、11213141516待测表示数(mV)4045505560657075(增大过程)电位差计示数(mV)40.023 45.068 50.103 55.202 60.027 65.116 70.117 75.325 (减小过程)电位差计示数(mV)40.021 45.058 50.114 54.975 60.035 65.108 70.018 75.325 平均电位差计示数(mV)40.022 45.063 50.109 55.089 60.031 65.112 70.068 75.325 两表示数差值(mV)0.022 0.063 0.108 0.088 0.031 0.112 0.067 0.325 做出的校正曲线如下:如图所示,可计算出所校准的毫伏表表级:和表盘上的标称值差别不大,可以认为测量结果符合要求。