用电位差计测量电动势

用电位差计测量温差电动势重庆大学物理实验中心【实验背景】电位差计是一种高精度和高灵敏度的比较式电磁测量仪器。电位差计利用了补偿法原理，其测量精度可以达到0.001%。在精密测量中，电位差计应用十分广泛，它还被用来对常规测量仪器(如电表、电桥)进行检验和校准。电位差计不但可以测量电动势，配上不同的传感器还可以对非电参量，如压力、位移、温度等进行精确测量，在自动检测和自动控制中，发挥着重要作用。【目的要求】3．掌握电位差计的使用方法。1．学习电位差计的工作原理和结构。2．学习用热电偶测量温度的原理及方法，观察温差电现象。【实验原理】补偿法原理热电偶测温原理电位差计补偿法原理GADCBEExEx是待测电动势，AD是电阻。调节B、C，则UBC改变，当检流计G指示为零(即回路电流为零)时，则BCxUE此时与大小相等，方向相反，称为电路处于补偿状态热电偶测温AB金属2金属1tt0由两种不同材料的金属或者合金构成回路，若两个连接点A、B放置于不同的温度t0(冷端)和t(热端)中，如图27-4所示，则在回路中有电流产生，这种现象称为温差电现象或塞贝克效应。上式中称为热电偶常数或温差系数，它只与构成回路的材料有关，反映了热电偶对温度的敏感程度，其物理意义是该热电偶在温差为1℃时的温差电动势。温差电动势与温度差的关系近似为：)(0ttEx电位差计则是一种根据补偿原理制成的测量电动势的仪器他可分为：1、滑线式电位差计2、箱式电位差计滑线式电位差计工作原理ACBEExK1RPENGB12K2I当K1闭合时，在回路ACRPK1EA中有电流流过，调节RP可改变的大小。将K2拨向2端，调节滑动触头B的位置，使检流计指示为零，则Ex=UAB如果电阻丝AC的单位长度上的电压降为Uo，AB段的长度为LAB，则ABoABxLUUE上式中，如果知道，则对的测量可以转换为对电阻丝长度的测量，为此，在电路中增加了由标准电池构成的另一个回路，其目的是使为一个标准值。oUxENEoU箱式电位差计工作原理AEExK1RP2GBRCEN1K2RN1．工作电流调节回路：其作用是提供稳定的工作电流。调节RP，可以改变工作电流的大小。2．标准工作电流回路：其作用是使工作电流I工作在标准状态下(即对电位差计校准)。合上K1，将K2拨向1端，调节RP，使检流计指示为零，此时RN上的电压降与EN相等，即有NNREI3．测量回路：由待测电动势、开关、检流计G和R的一部分构成。在工作电流标准化之后，将K2拨向2端，再调节滑动头B的位置，使检流计指示为零。此时，RBC的电压降与相等，而工作电流I并未改变，故有：BCBCxIRUE最后可得公式：NNBCxERRE【实验内容】1．用滑线式电位差计测量干电池电动势2．用箱式电位差计测量温差电动差【注意事项】1．测量结束后，电位差计的倍率开关应放在断位置，电键开关应放在中间位置，避免不必要的能量消耗。2．滑线读数盘必须指示在有刻度的部分，否则内部电路不接通。3．为了保证测量准确，每次测量之前必须重新进行工作电流标准化。【思考题】1．使用电位差计时，有三次检流计指零各表示什么意思？其顺序能否调换？2．采用数字式电压表能否准确测量温差电动势？3．能否用UJ36a型电位差计校正0、1级的电压表？写出你的测量回路和主要步骤。