fmuj60系列高电势直流电位差计是参考国家标准zb y163-83测量用直流电位差计0.01级技术要求生产的，含a、b、c三个不同规格。
一、用  途
本仪器为精密高电势直流电位差计，可直接测量直流电势。配用标准电阻，可以测量直流电流、电阻及功率。也可以用来检定0.02级及以下电位差计、电压表、标准电压源等。
二、原理
本电位差计是采用补偿法原理，使被测量电动势与恒定的标准电动势相互比较，是一种高精度测量电动势、电压的方法。其原理如图1所示。
在这个线路里：en是电势基准。ex是被测电动势、g是检流计、rn是电势基准的补偿电阻、rx是被测电动势的补偿电阻、r是工作电流调节电阻、b是工作电源、k是转换开关。
按图1测量电动势ex的步骤：
1)将k掷在下触点如图，调节r使检流计指零，这时可得
en =irn……………………………………………（1）
式中：i是流过r(含rn)的电流，称为电位差计的工作电流。由（1）式得：
en
rn
i =        …………………………………………（2） 2)工作电流调节好后，将k掷在上触点位置，同时移动触头q，再次使检流计指零，此时滑动触头q在r上的某一数值为rx，其值可以准确地读出，因此可得：
ex =irx……………………………………………（3）
由（2）和（3）式得：
rx
rn
ex =en     ………………………………………（4） 从（4）式可看出，用电位差计测量电动势有以下优点：
（1）不需测量出线路中电流大小，只要测量rx与rn的比值即可。
（2）当完全补偿时，测量回路与被测量回路之间无电流流过，测量线路不消耗被测量线路的能量。
（3）测量的准确性是依赖电势基准en；被测电势之补偿电阻rx与电势基准之补偿电阻rn之比值的准确性由工作电流稳定性所决定。由于电阻rx、rn制造精度和稳定性都比较高，在应用高灵敏度检流计和高稳定电流工作的条件下，可使测量结果极为准确。
三、线路和结构
(1）fmuj60系列高电势直流电位差计有2个量程：
表1   fmuj60系列产品的量程一览表
型号            倍率
×1
×10
fmuj60a
0 ~ 1.211110v
0 ~ 12.11110v
fmuj60b
0 ~ 1.611110v
0 ~ 16.11110v
fmuj60c
0 ~ 2.111110v
0 ~ 21.11110v
(2）fmuj60系列产品有6个旋转测量盘，其技术参数如下：
表2   fmuj60第1测量盘技术参数一览表
盘序            参数
标称步进量
档位
fmuj60a
×0.1v
0 ~ 11
fmuj60b
×0.1v
0 ~ 15
fmuj60c
×0.1v
0 ~ 20
表3  fmuj60第2~6测量盘技术参数一览表
盘序            参数
标称步进量
档位
第2测量盘
×0.01v
0 ~ 10
第3测量盘
×0.001v
0 ~ 10
第4测量盘
×0.0001v
0 ~ 10
第5测量盘
×0.00001v
0 ~ 10
第6测量盘
×0.000001v
0 ~ 10
(3）fmuj60系列产品的工作电流由“宽-粗-中-窄-细-微”4个盘调节。
(4）本电位差计采用电瓶或稳压电源做工作电源，采用化学标准电池做校对基准源；采用高灵敏直流双向偏转检流计作为调节平衡指零仪。
(5）仪器面板左上角的“标准”“未知”“断”开关，可供选择标准电池或被测电动势接入/断开测量线路。
(6）“粗”“细”“短路”三个按键开关是用来将“指零仪”与测量电路保护接通、直接接通、或将“指零仪”自身短路之用。“粗”按键揿下时，指零仪通过串联的500kω保护电阻与测量电路接通，用以减小通过指零仪的电流，降低指零仪灵敏度，这样即使在调节初期不平衡电压较大的情况下，也不至于出现指零仪指针深度满偏而影响调节平衡。调平衡接近成功时，揿下“细”按键，则指零仪回路中不再串电阻，发挥出指零仪最高灵敏度，就可使调节出来的平衡读数（测量盘最终示值）达到规定准确度等级。如果揿下“短路”按键，“未知1”或“未知2”端子将输出与测量盘示值相等的电势。
(7）指零仪建议采用非线性放大档，该档指针偏离中心线越远，放大倍数越小，进一步减少了深度满偏现象的出现，有利于调节。
(8）fmuj60的结构特点：所有十进盘均采用高绝缘材料制成，电刷及触头采用含银材料，因此接触电阻及零电势均很小。
四、技术特性和成套件
（一）fmuj60a型高阻电位差计主要特性及参数配置：
（1）本仪器测量上限为12 .11110伏，最小分度值为1微伏。如配用0.01级分压箱来扩大测量范围，电位差计的测量上限量可扩大到600伏。
（2）在使用温度+18℃ ~ +22℃，相对湿度低于80%，正常条件下测量时，电位差计全部测量范围内，最大绝对误差，不应超过下式计算值：
un
10
elim=(±     +ux ) ×10-4（v）
式中ux为6个读数盘示值之和乘以倍率(检流计左边的旋钮)（v）；
un为基准值。
（3）不同倍率下fmuj60a的工作电源、电势基准配置情况见表4：
表4   fmuj60a工作电源、电势基准配置一览表
参数
名称
量程
倍率
可用范围
推荐值
备注：与面板最上一行
接线柱怎样连接
工作
电源
×1
1.5~2.4v
2v电瓶抽头
左起第12接负第13接正
×10
14~20v
16v电瓶12+4
左起第11接负第13接正
电势
基准
————
1.01862v
左起第3第5短路连接
×10
————
1.01862v
（5）电位差计在+15℃ ~ +30℃，相对温度在80%以下使用时，由于周围环境温度超过+18℃ ~ +22℃范围所引起的温度附加误差，每超过5℃，不应超过允许基本误差的1/2。
（6）电位差计线路与外壳之间的绝缘强度，在温度上于8%时，能耐受工频50赫，实际正弦交流电压2000伏，历时1分钟的耐压试验而不击穿。
（7）电位差计外形尺寸：460×310×140毫米
（8）电位差计重量：≤5.3kg
（二）电位差计成套件（客户自行选泽购买）：
◎0.005级饱和标准电池1只
◎2v/16v电瓶。加水前，第2块电瓶委托店家焊出2个抽头端子来：
为方便客户，本公司提供配套的uj60型电位差计专用电源1台。专用电源下排3只接线柱,2黑1红，为uj60a主机提供×10档的工作电源约14伏、提供×1档的工作电源约1.4伏；3只接线柱颜色、排列方式、文字标注与主机右上方的3只对应接线柱完全一致，用3条导线逐一对应连接即可，千万不要接错线路。专用电源上排右边是电源开关，左、中2只按钮开关用来点动监测×10、×1各档电压值，粗略读数会在数字表上显出；uj60a工作时请不要令其显示电压值(即不要按下按钮)。
专用电源中排的3只接线柱，最右边1个是接地端子，以便减小干扰信号；左边和中间的黑红2只接线柱给客户提供了1个将近7伏的备用高稳定电压基准源(可记做e备)，e备的准确数值写在两接线柱之间。使用者可用e备来校准主机×10档的工作电流，但不可作为任何的工作电源，因e备的电流输出能力极小。校准的方法如下：
将主机uj60a设置为测量状态；将e备接到主机的未知1或未知2端子；将主机的6只测量盘设置为e备的数值；细心调节主机中排的6只工作电流调节旋钮，令检流计指零即可。接下来用上文介绍过的一般方法测量真正的未知电压。
◎0.01级标准电阻全套9只
◎0.01级分压箱1台
五、使用规定
（一）电动势测量：
（1）将检流计做冷调零以后接在面板左上角“电计”2个接线柱上；将3个端子的电瓶组接到右上角“×10电源”“×1电源”3个接线柱上；将标准电池接在“×1标准”2个接线柱上，且将其负极接线柱用短导线与“×10标准”的负极接线柱联通；将待测电势接到“未知1”或“未知2”的2个接线柱上。
（2）将面板第2行左边的“调试对象选择”开关旋到靠近“标准”档的“断”档；将“标准选择”开关旋到“×1”档或“×10”档；将右边的 “电源选择”开关旋到与“标准选择”开关一致的档位；打开第2行最右端“总电源开关”； 打开检流计上的电源开关且选择灵敏度较低的量程；预热15分钟，不断调节检流计的热调零旋钮，使指针指零。
（3）第2行居中的2个开关是标准电
池的补偿盘，分别补偿标准电势值(在20℃
时)1.01862v因温度变化而改变的万分位和
十万分位，每降1℃，十万分位多加4；每
升1℃，十万分位减掉4。
（4）将“调试对象选择”开关置“标准”
档，揿下“粗”按键并旋转90°令其自锁，
逐个旋转第3行“宽-粗-中-窄-细-微” 工作
电流调节旋钮，使检流计指零；再揿下“细”按键重复上述调平衡过程。
（5）把“调试对象选择”开关置“未知1”或“未知2”档位，先揿“粗”按键，依次调节6只测量盘使检流计指零，再揿“细”按键，仔细调节测量盘使检流计指针指零，这时测量盘读数乘以倍率(×1或×10)就是被测电动势值。
（二）高电压的测量：
（1）当被测电压ux高于12 .11110v时，需应用额定电阻输入式分压箱。
（2）被测高电压按图3线路与分压箱联接，注意看清联接点和正负级性。分压箱负端与电位差计“未知1或2”负端连接在一起，而电位差计“未知1或2”的正端则根据被测电压值与电位差计测量上限值来权衡，从分压箱上×500，×200，×100，×10等各端钮中选择联接一个适当的端子。
（3）调节6个工作电流盘，对标准，参考上文(一)(1)~(4)。
（4）调节6个读数盘，测量分压箱上已确定联接的那个分电压值uxf，参考上文(一)(5)。
（5）读数盘示值uxf乘以uxf在分压箱上对应的倍率再乘以整机的倍率(×1或×10)，就得到被测高电压值ux。
（三）电流的测量：
按图4线路连接，将标准电阻rn接入被测电流的回路中。
选择标准电阻rn应遵守下列原则：
（1）在标准电阻rn上的压降，
倍率为×1时，rn上的压降不可大于1 .211110v，但尽量大于0.1v。
倍率为×10时，rn上的压降不可大于12 .11110v，但尽量大于1v。
（2）被测电流不应超过标准电阻允许电流。
u
rn
ix =     （a）……………………………………（6）
式中：ix——被测电流
(a)；rn——标准电阻
(ω)。
（四）电阻的测量：
（1）按图4线路连接，
标准电阻和被测电阻串
联式连接。
（2）为了减小测量误差，选择标准电阻rn尽可能接近被测电阻rx。
（3）rn和rx是通过同一电流，其电流不可超过rn和rx的允许值。通过转换开关k，分别测量出rn和rx电阻上的电压降，按下式可计算出被测电阻的阻值。
ux
un
rx=      rn 式中：rx——被测电阻（ω）
ux——被测电阻上的压降（v）
un——标准电阻上的压降（v）
（五）功率的测量：
功率测量可由测量电流的方法和测量电压的方法结合而来。
六、注意事项
（1）测量高压时，特别要注意分压箱线路结构和正负极性标记，被测高压与电位差计接线端钮不可接错。
（2）电位差计在测量电压、电流和功率时，测量部分各个旋钮转动应从第一位开始，依次序旋转。
（3）电位差计与成套件联接使用时，必须注意连接导线及电位差计和成套件各部分之间的绝缘电阻，应不小500兆欧。
（4）电位差计在校对调节工作电流时，应依宽、粗、中、窄、细、微的顺序进行。
七、维护和保养
(1) 电位差计若长期搁置没有使用，可能在电刷和接触面发生氧化，造成接触不良。使用时，应将全部旋钮开关旋转数次，使其接触良好。如果电刷和接触面接触还不好，必须用汽油清洗，使接触恢复后，再涂上一层薄的无酸性纯凡士林施以保护。
(2) 电位差计不应受到强烈的振动和撞击。应存放于温度为+15℃~30℃和相对湿度低于80%且无腐蚀性气体的室内。
(3) 电位差计应每年不少于一次的定期检定。
fmuj60系 列
高 电 势 直 流电 位 差 计
使
用
说
明
书
上海东茂电子科技有限公司

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叶柯萍
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