FMUJ60系列高電勢直流電位差計是參考標(biāo)準(zhǔn)ZB Y163-83測量用直流電位差計0.01級技術(shù)要求生產(chǎn)的，含a、b、c三個不同規(guī)格。

一、用途

本儀器為精密高電勢直流電位差計，可直接測量直流電勢。配用標(biāo)準(zhǔn)電阻，可以測量直流電流、電阻及功率。也可以用來檢定0.02級及以下電位差計、電壓表、標(biāo)準(zhǔn)電壓源等。

二、原理

本電位差計是采用補(bǔ)償法原理，使被測量電動勢與恒定的標(biāo)準(zhǔn)電動勢相互比較，是一種高測量電動勢、電壓的方法。其原理如圖1所示。

在這個線路里：E_N是電勢基準(zhǔn)。E_X是被測電動勢、G是檢流計、R_N是電勢基準(zhǔn)的補(bǔ)償電阻、R_X是被測電動勢的補(bǔ)償電阻、r是工作電流調(diào)節(jié)電阻、B是工作電源、K是轉(zhuǎn)換開關(guān)。

按圖1測量電動勢E_X的步驟：

1)將K擲在下觸點如圖，調(diào)節(jié)r使檢流計指，這時可得

E_N= IR_N……………………………………………（1）

式中：I是流過R(含R_N)的電流，稱為電位差計的工作電流。由（1）式得：

I =       …………………………………………（2）

2)工作電流調(diào)節(jié)好后，將K擲在上觸點位置，同時移動觸頭Q，再次使檢流計指，此時滑動觸頭Q在R上的某一數(shù)值為R_X，其值可以準(zhǔn)確地讀出，因此可得：

E_X= IR_X……………………………………………（3）

由（2）和（3）式得：

E_X= E_N     ………………………………………（4）

從（4）式可看出，用電位差計測量電動勢有以下優(yōu)點：

（1）不需測量出線路中電流大小，只要測量R_X與R_N的比值即可。

（2）當(dāng)補(bǔ)償時，測量回路與被測量回路之間無電流流過，測量線路不消耗被測量線路的能量。

（3）測量的準(zhǔn)確性是依賴電勢基準(zhǔn)E_N；被測電勢之補(bǔ)償電阻R_X與電勢基準(zhǔn)之補(bǔ)償電阻R_N之比值的準(zhǔn)確性由工作電流穩(wěn)定性所決定。由于電阻R_X、R_N制造和穩(wěn)定性都比較高，在應(yīng)用高靈敏度檢流計和高穩(wěn)定電流工作的條件下，可使測量結(jié)果為準(zhǔn)確。

三、線路和結(jié)構(gòu)

1）FMUJ60系列高電勢直流電位差計有2個量程：

          表1   FMUJ60系列產(chǎn)品的量程一覽表

2）FMUJ60系列產(chǎn)品有6個旋轉(zhuǎn)測量盤，其技術(shù)參數(shù)如下：

表2   FMUJ60第1測量盤技術(shù)參數(shù)一覽表

表3   FMUJ60第2~6測量盤技術(shù)參數(shù)一覽表

3）FMUJ60系列產(chǎn)品的工作電流由粗-中-細(xì)-微4個盤調(diào)節(jié)。

4）本電位差計采用市電為電源，220伏市電經(jīng)降壓后分2路，分別進(jìn)行整流、濾波、穩(wěn)壓后，第1路作為電位差計工作電源和電子基準(zhǔn)源；第2路作為電子指儀電源。

5）“標(biāo)準(zhǔn)”“未知”“斷”開關(guān)，可供選擇標(biāo)準(zhǔn)電池或被測電動勢接入/斷開測量線路。

6）“粗”“細(xì)”“短路”三個按鍵開關(guān)是用來將“指儀”與測量電路保護(hù)接通、直接接通、或?qū)?/span>“指儀”自身短路之用。“粗”按鍵撳下時，指儀通過串聯(lián)的500kΩ保護(hù)電阻與測量電路接通，用以減小通過指儀的電流，降低指儀靈敏度，這樣即使在調(diào)節(jié)初期不平衡電壓較大的情況下，也不至于出現(xiàn)指儀指針深度滿偏而影響調(diào)節(jié)平衡。調(diào)平衡接近成功時，撳下“細(xì)”按鍵，則指儀回路中串電阻，發(fā)揮出指儀靈敏度，就可使調(diào)節(jié)出來的平衡讀數(shù)（測量盤終示值）規(guī)定準(zhǔn)確度等級。如果撳下“短路”按鍵，“未知1”或“未知2”端子將輸出與測量盤示值相等的電勢。

7）指儀采用非線性放大器，指針偏離中心線越遠(yuǎn)，放大倍數(shù)越小，進(jìn)一步減少了深度滿偏的出現(xiàn)。

8）FMUJ60的結(jié)構(gòu)特點：十進(jìn)盤均采用高緣材料制成，電刷及觸頭采用得銀材料，因此接觸電阻及電勢均很小。

四、技術(shù)特性和成套件

（一）FMUJ60型高阻電位差計主要特性：

（1）本儀器測量上限為12 .11110伏，小分度值為1微伏。如配用0.01級分壓箱來擴(kuò)大測量范圍，電位差計的測量上限量可擴(kuò)大到600伏。

（2）在使用溫度+18℃~ +22℃，相對濕度低于80%，正常條件下測量時，電位差計測量范圍內(nèi)，誤差，不應(yīng)過下式計算值：

Elim=(&plun;    +U_X) ×10^-4（V）

式中U_X為FMUJ60的6個讀數(shù)盤示值之和（V）；

U_n為基準(zhǔn)值，在FMUJ60中，

倍率為×1時U_n=1V；

倍率為×10時U_n=7V。

（3）電位差計在+15℃~ +30℃，相對溫度在80%以下使用時，由于周圍環(huán)境溫度過+18℃~ +22℃范圍所引起的溫度附加誤差，每過5℃，不應(yīng)過允許基本誤差的1/2。

（4）電位差計線路與外殼之間的緣強(qiáng)度，在溫度上于8%時，能耐受工頻50赫，實際正弦交流電壓2000伏，歷時1分鐘的耐壓試驗而出。

（5）電位差計外形尺寸：460×310×140毫米

（6）電位差計重量：≤5.3kg

（二）電位差計成套件（客戶選購）：

0.005級飽和標(biāo)準(zhǔn)電池1只

0.01級標(biāo)準(zhǔn)電阻全套9只

0.01級分壓箱1臺

五、使用規(guī)定

（一）電動勢測量：

▲本機(jī)面板左上角“電計”2個插孔，右上角“電源”3個插孔是生產(chǎn)廠家用來調(diào)試的，用戶不可接入任何電路和電器；只有中間的“標(biāo)準(zhǔn)-未知1-未知2”等6個接線柱是提供給客戶使用的，切記！

（1）令FMUJ60接市電，G左側(cè)“倍率及電源開關(guān)”置“關(guān)”檔，打開機(jī)箱遠(yuǎn)側(cè)面的船形電源開關(guān)，預(yù)熱15分鐘，不斷調(diào)節(jié)調(diào)旋鈕使檢流計指。

（2）使用×1倍率時，需在G左上方的“標(biāo)準(zhǔn)”接線柱上接入一只飽和標(biāo)準(zhǔn)電池BC9a；使用×10倍率時，機(jī)內(nèi)設(shè)有電子基準(zhǔn)電路，無需外接化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)電池，已經(jīng)聯(lián)接的標(biāo)準(zhǔn)電池不拆除也無妨。

將“標(biāo)準(zhǔn)—未知”開關(guān)置“標(biāo)準(zhǔn)”檔，依次

撳下“粗”“細(xì)”按鍵并旋轉(zhuǎn)90°令其自鎖，逐

個旋轉(zhuǎn)工作電流“粗”“中”“細(xì)”“微”調(diào)節(jié)旋

鈕，使檢流計指。

（3）將被測電勢接入“未知1”或“未知

2”兩個接線柱，把“標(biāo)準(zhǔn)—未知”開關(guān)置未

知1或2檔位，先撳“粗”按鍵，依次調(diào)節(jié)

6只測量盤使檢流計指，再按下針指“細(xì)”按鍵，仔細(xì)調(diào)節(jié)測量盤使檢流計

指，這時測量盤讀數(shù)就是被測電動勢值。

（二）高電壓的測量：

（1）當(dāng)被測電壓U_X高于12 .11110V以上時，需應(yīng)用額定電阻輸入式分壓箱。

（2）被測高電壓按圖3線路與分壓箱聯(lián)接，注意看清聯(lián)接點和正負(fù)級性。分壓箱負(fù)端與電位差計“未知”負(fù)端連接在一起，而電位差計“未知”的正端則根據(jù)被測電壓值與電位差計測量上限值來權(quán)衡，從分壓箱上×500，×200，×100，×10等各端鈕中選擇聯(lián)接一個適當(dāng)?shù)亩俗印?/span>

（3）調(diào)節(jié)4個工作電流盤，對標(biāo)準(zhǔn)。

（4）調(diào)節(jié)6個讀數(shù)盤，測量分壓箱上已確定聯(lián)接的那個分電壓值U_XF。

（5）讀數(shù)盤示值U_XF乘以U_XF在分壓箱上對應(yīng)的倍率，就得到被測高電壓值U_X。

（三）電流的測量：

按圖4線路連接，將標(biāo)準(zhǔn)電阻R_N接入被測電流的回路中。

選擇標(biāo)準(zhǔn)電阻R_N應(yīng)遵守下列原則：

（1）在標(biāo)準(zhǔn)電阻R_N上的壓降，

倍率為×1時，R_N不可大于1 .211110V，但盡量大于0.1V。

倍率為×10時，R_N不可大于12 .11110V，但盡量大于1V。

（2）被測電流不應(yīng)過標(biāo)準(zhǔn)電阻允許電流。

I_X=    （A）……………………………………（6）

式中：I_X——被測電流

(A)；R_N——標(biāo)準(zhǔn)電阻

(Ω)。

（四）電阻的測量：

（1）按圖5線路連接，

標(biāo)準(zhǔn)電阻和被測電阻串

聯(lián)式連接。

（2）為了減小測量誤差，選擇標(biāo)準(zhǔn)電阻R_N盡可能接近被測電阻R_X。

（3）R_N和R_X是通過同一電流，其電流不可過R_N和R_X的允許值。通過轉(zhuǎn)換開關(guān)K，分別測量出R_N和R_X電阻上的電壓降，按下式可計算出被測電阻的阻值。

R_X=     R_N

式中：R_X——被測電阻（Ω）

U_X——被測電阻上的壓降（V）

U_N——標(biāo)準(zhǔn)電阻上的壓降（V）

（三）功率的測量：

功率測量可按測量電流方法和測量電壓的方法接線。

六、注意事項

（1）測量高壓時，要注意分壓箱線路結(jié)構(gòu)和正負(fù)性標(biāo)記，被測高壓與電位差計接線端鈕不可接錯。

（2）電位差計在測量電壓、電流和功率時，測量部分各個旋鈕轉(zhuǎn)動應(yīng)從位開始，依次序旋轉(zhuǎn)。

（3）電位差計與成套件使用時，須注意連接導(dǎo)線及電位差計和成套件各部分之間的緣電阻，應(yīng)不小500兆歐。

（4）電位差計在校對調(diào)節(jié)工作電流時，應(yīng)依粗、中、細(xì)、微順序進(jìn)行。

七、維護(hù)和保養(yǎng)

1、電位差計若長期擱置沒有使用，可能在電刷和接觸面發(fā)生氧化，造成接觸不良，使用時，應(yīng)將旋鈕開關(guān)旋轉(zhuǎn)數(shù)次，使其接觸良好。如果電刷和接觸面接觸還不好，須用汽油清洗，使接觸恢復(fù)后，再涂上一層薄的無酸性純凡士林施以保護(hù)。

2、電位差計不應(yīng)受到強(qiáng)烈的振動和撞擊。應(yīng)存放于溫度為+15℃~30℃和相對濕度低于80%且無腐蝕性氣體的室內(nèi)。

3、電位差計應(yīng)每年不少于的定期檢定。

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