据技术部2月22日14点00分透露： 查找：万用电阻箱的详细说明书@技术发布 http://www.app17.com/c95925/products/d7700901.html
 

DMZX-Q10000型万用电阻箱
仪  器 说 明  书
诞生于上世纪初的滑线电桥、11线电位差计，是科学家头脑中原始物理模型的直接拷贝，稍后被改进为“机械开关—线绕电阻”结构；从此发而不可收，相继派生出种类繁多、系列庞杂的电桥、电位差计产品，开创了精密电测新纪元。电子智能化浪潮以来，传统电测仪器受到颠覆性的冲击，但出于种种原因至今仍在标准传递、法定检测中保留着隅之地；在大学教材改革中也再成为举刀难落、不忍割舍的古典保留节目。科技从业者无意怀旧守旧，也无意擅越学史家做传统教育的话语权，只想从先人那里借鉴点创新灵感。机械开关中设置的电触点组，在过往的年代里逐步衍化出形形色色的组合递变方式，凝聚了前人的无穷智慧，其现实意义远远超越了电桥、电位差计的应用范畴，是现代逻辑与数字电路的始祖鸟。目前人类所用的硅集成芯片，其内相当部分微电路也是在大量重复着机械开关的原始动作。从某种意义上讲，如果微电子工程师研究过机械式开关，他的创新作为就会更少盲目性和局限性，更善于化繁为简，变弯路为捷径。给理工科大学生讲讲“机械开关—线绕电阻”，为电子技术课打个伏笔，是符合认知规律的条蹊径。
为配合高校创新素质教育，研发了DL08-Q10000型万用电阻箱，它可以方便、巧妙地构成单电桥、双电桥、电位差计等电路，内、外电路简洁直观，精彩解读了精密电测仪器中开关电阻的基本组合规律，让学生在顿悟的基础上萌发探索兴趣。DL08-Q10000是开放自组式教学仪器，操作内容饱满务实、趣味盎然，既有滑线式仪器的教学直观性，箱式仪器的测量准确度，又可使学生获得实用的常识和技巧，体会到真切的参与感和成就感。对于目前业内善意调侃的“滑线式  = 古董”、“箱式 = 黑匣子”、“智能式 =  傻瓜机”等现实偏向，本仪器给出了有益的调和与补充。
本仪器适合物理、电工、电能、电子、机电、精仪、计量等系师生选用，添置少量辅助器材就可开设下列实验：
◎惠斯登单电桥原理（首轮课）——应用（二轮课）——设计（三轮课）；
◎凯尔文双电桥原理（首轮课）——应用（二轮课）——设计（三轮课）；
◎电位差计补偿原理（首轮课）——应用（二轮课）——设计（三轮课）。
◎其它：非平衡电桥、可调式文氏电桥、可调式分压器、双联可调移相/滤波器等。
1．仪器构造
DL08-Q10000型万用电阻箱的面板布置见图1。

1）  双联十进电阻箱RM1和RM2
见图1，在面板图的中间行，字排开5个大
旋钮，旋钮的周边上写有2组档位序数0～9，旋钮上
下方的面板上各有1个三角标志。旋钮调定后，三角
标志指到几就读几。每个旋钮都拥有上盘十进电阻r1
和下盘十进电阻r2，如图2所示，上盘r1和下盘r2都
是在单刀十掷开关上焊接9个等值电阻△r，△r叫做
十进盘电阻的步进量。同旋钮上r1和r2的步进量恒
相等；不同旋钮的步进量不等，5个旋钮的步进量从
左到右依次为100Ω，10Ω，1Ω，0.1Ω，0.01Ω。同
旋钮的上盘r1和下盘r2在机械上是同轴联动的，在电
气上是互相绝缘的。
如图2图3，各旋钮的下盘十进电阻都是由零点
和旋刀点(电刷)输出的。仪器内已将5个旋钮的下盘
1r2、2r2、3r2、4r2、5r2依次串联起来，构成个电阻箱
RM2，由PQ两个接线柱输出，见面板右下角所标红色
字母RM2。当5个旋钮从零档顺时针依次旋向第9档
时，电阻箱的总电阻值RM2便从0连续增大到999.99Ω。
与此同时，5个旋钮的上盘十进电阻也在经历类似
变化；与RM2不同的是多串了5只拨动开关构成电阻箱
RM1，由D和C两接线柱间输出（红色字母RM1写在面
板右上角）。电阻RM1的变化方式又分为2种情况：
其，当5只拨动开关的手柄都拨向右边，如图1
和图3所示，各旋钮的上盘十进电阻也是由零点和旋刀
点(电刷)输出的，所以上盘RM1将与下盘RM2同时增大
或同时减小，不论怎样调节5个旋钮，变化着的RM1和
RM2恒相等，此时我们把RM1和RM2整体称为同步电阻
箱R∥M。同步电阻箱可以组成直流双臂电桥电路，用来
准确测量小于1Ω的低电阻，见图4。
（另外还可只使用RM2构成单臂电桥，见图5，此
时RM1的位置将由被测电阻RX取代。）
其二，如果将5只拨动开关的手柄都拨向左边，则
各旋钮的上盘十进电阻变成由⑨点和旋刀点(电刷)输出，见图3，当下盘输出n时上盘输出9－n，当下盘增大时上盘却随之减小；当下盘减小时上盘却随之增大。此时我们把RM1和RM2整体称为互补电阻箱R±M。互补电阻箱可以组成直流电位差计电路，用来准确测量2V以内的直流电势或电压，见图6。
需要强调的是，无论同步电阻箱还是互补电阻箱，其中RM1和RM2两组电阻链之间是互不联通的。同步电阻箱和互补电阻箱可以通称为双联十进电阻箱。
2）  离散电阻箱R1和R2
离散电阻箱R1和R2处在面板左端，二者都是单开关5档结构，而且档位设置相同，都
是1Ω，10Ω， 100Ω，1kΩ，0五档；  R1和R2的输出接线柱为AB和NM。在构成单臂电桥、双臂电桥时，R1和R2都要充当比例臂的角色；在构成电位差计电路时，R1和R2将为互补电阻箱增设个步进电阻值等于1000Ω的高位，但也只拥有0和1两档，很象数字表的“半位”；即便这区区半位，已把电位差计的测量范围扩展了将近倍。
2．构成直流双臂电桥/单臂电桥
用DL08-10000搭建直流双臂电桥电路的方法如图3所示。DL08-Q10000上的R1和RM1
在M点串联起来作为内比例臂和内比较臂；R2和RM2在N点串联起来作为外比例臂和外比较臂；在M点和N点之间接入直流高灵敏度检流计G。在双臂电桥中，内外比例臂R1和R2取相同值，例如都取100Ω。图4左端竖直取向的RS是四端标准电阻，PS1和PS2是它的电位端，CS1和CS2是它的电流端；图4右端竖直取向的RX是四端被测电阻，PX1和PX2是它的电位端，CX1和CX2是它的电流端。标准电阻和被测电阻向上的电流端CS2和CX2直接联接起来，即从PS2到PX2就是条短路线，用字母r表示。该短路线的长度越短越好

面越粗越好，这样令短路线的电阻r尽可能地小，接近或小于被测电阻RX，测量结果的准确度就可以保证到比较满意的水准。标准电阻和被测电阻向下的电流端CS1和CX1之间要串联个恒流或恒压电源E，个控制通断的开关AN。
此时的情况需要强调下：RS、r、RX三个很小（近乎短路）的电阻串联成链后直接并联在电源E的两端，流过的电流会有几安培或更大。如果电流太大，会使RS、RX显著发热导致测量误差大增，甚至可以烧毁电阻或仪器。针对这情况采取下列措施来解决：
1）电源E的恒流或恒压数值必须是可调的，尤其要能够调到较小的数值，这样有利于正确使用检流计。我们知道，检流计是以指针离开零点的远近来显示电桥离平衡态的远近，以指针偏向零点或偏离零点来提示我们调节时所选的旋钮正确或错误，转动的方向正确或错误。刚开始调电桥时，尚未找到平衡点，检流计指针偏转角度必然很大甚至深度满偏，这等于堵塞了信息通道，导致无论怎样调节R∥M都看不到指针有回返的趋势，电桥调平工作就无法进行下去。为此先尽量降低电压或电流，以免检流计满偏堵塞信息；初步找到平衡点后，再适当提高电压作精细调平。
2）控制电源E通断的方式应当是点动，即采用无自锁功能的按钮开关，如图中的按钮开关AN所示。用只手按下AN接通电路，用另只手调节电桥平衡。当电桥调平完成个小回合之后，松手AN便自动弹起，电路被切断，直到要开始下个小回合调节时才揿下AN使电桥再度接通，避免在操作者分析思考计算时电桥仍然持续通电。
精细调平完成后，记录R＋M、RS、R1或R2的后读数，代入下列公式（1）求出测量结果。可以看出当取RS接近被测量RX时是佳测量条件。
（1）
用DL08-Q10000搭建直流单臂电桥电路的方法如图5所示，只使用RM2作为比较臂，因此可简写成RM；舍弃不用RM1的位置将由被测二端电阻RX取代。取消外挂的四端标准电阻RS，将比例臂R1和R2直接联接起来，R1和R2可以取不同档位构成不同量程（不象双臂电桥只能取R1  = R2，虽然改变R1和R2能使量程改变，但仍需保持R1 =  R2。另外，双臂电桥还可以通过改变四端标准电阻RS的大小来改变量程）。单臂电桥的测量公式见下列（2）式，操作方法可参考双臂电桥，不再赘述。

．构成直流电位差计

用DL08-Q10000搭建直流电位差计电路的方法如图6所示，图中各处联线目了然，不再赘述。将RM1内5只拨动开关的手柄都拨向左边，使5只旋钮变成互补电阻箱R±M，参阅前文的“1.  1)  其二”和图3。如果顺时针转动5只旋钮，同时测量PQ两接线柱之间的电阻RM2，发现RM2从000.00Ω逐步增加到999.99Ω；与此同时测量PC两接线柱之间的电阻RM2  + RM1，发现RM2 +  RM1恒定不变，永远等于999.99Ω，这是因为随着RM2从000.00Ω逐渐增大到999.99Ω的同时，RM1也从999.99Ω逐渐减小到000.00Ω，好象不断有小电阻△r被从RM1搬运到RM2；如果反时针转动5只旋钮，又象不断有小电阻△r被从RM2搬运到RM1，RM2减小RM1增大，RM1  + RM2恒定不变。仿照上述机理，令R1 R2只在0档、1kΩ档之间转换，当R1 = 0时R2 = 1kΩ，当R1 = 1kΩ时R2 =  0；测量MQ两接线柱之间的电阻R2 + RM2，知其可变范围是0000.00Ω ～ 1999.99Ω；测量MA两接线柱之间的电阻R2 + RM2 + RM1 +  R1，知其永保恒定值1999.99Ω。
针对图6所示的电路，现在假设用稳定电源E0通过分压电阻R0（R0可以吸纳些电压，在E0和电位差计之间建立个缓冲带）给MA两接线柱之间送入1mA电流，必会在互补电阻链R2  + RM2 + RM1 + R1上产生1999.99mV稳定电压。该电压的部分UMQ，被分担在接线柱M和Q之间的电阻链R2 +  RM2上；另部分剩余压降UDA，被分担在接线柱D和A之间的电阻链R1 +  RM1上。UMQ是要用来和标准电势E0、被测电势EX直接比对的，且UMQ的大小恰好就是R2 +  RM2各旋钮当时指示数值之和乘以1mV，因此我们把RM2所包含的5组十进盘电阻以及R2称作读数盘，读数盘压降UMQ很象是把卷尺被拉出来的那段长度；相比之下，R1  +  RM1上的压降UDA很象是那把卷尺尚未被拉出来的储备长度，随时准备再拉出些来补足UMQ之用，亦或随时准备再收拢UMQ的些多余长度卷入尺盒之内，因此我们把分担UDA的RM1所包含的5组十进盘电阻以及R1称作代换盘。卷尺的“拉出长度加储备长度等于恒量”这事实，对于测量并非必需；然而“读数盘压降加代换盘压降等于恒量”  这事实却至关重要，代换盘虽不直接参与测量，但与测量盘互补合成个恒值电阻链，只要将该恒值电阻链与个稳定电源E0联接，则不论读数盘如何变化，都有代换盘实时加以补偿，确保读数盘电阻链的每1Ω压降为1mV稳定不变（设想如果没有代换盘，则读数盘变化时保证不了这点），就可实现精密测量。
如图6，在接线柱MQ之间联接测量回路，
1）该回路干路里接入个高灵敏度检流计G；
2）为在初调时降底灵敏度（否则满偏堵塞信息，无法操作），干路里串联个0～1MΩ的可变电阻RDJ，RDJ调得越大，灵敏度越低；
3）调节电路接近平衡时，为确认检流计指针是否已在真零点，干路里串联个验零按钮开关AN。AN平时闭合，揿下去断路，松手又恢复导通。如果不是真零点，揿几下AN则检流计指针会轻微摆动；若不动可以判定是真零点。如果没有AN，光凭视觉记忆是难以确认真零点的。
4）测量回路里包含2条支路：第1条是校正支路，接有标准电池ES，可经过转换开关KC与干路接通。ES的电动势在20℃时等于1.01862V。先将R1  打到0档，  R2打到1kΩ档；将RM2的5个旋钮从左到右依次打到0，1，8，6，2档。当电路通电后，MQ两接线柱之间的电压UMQ应当等于1.01862V。如果不对，说明E0给MA两接线柱之间送入的电流不是准确的1mA。此时应粗调E0细调R0，只要观察到检流计G指零，说明UMQ与ES相等了，都是.  1.01862V，1mA电流自然也就准确了，校正工作到此结束。
5）令开关KC转向被测电势EX，调节读数盘使检流计G再次指零，读下读数盘的读数乘以1mA，就得出测量结果EX。其它使用技巧参看般教科书。
6）干路中串联的回路开关KG是为了保护标准电池ES和检流计G。在电位差计未通电、准备工作未做好之前，不要闭合KG，因为此时读数盘电阻链R2  + RM2无1mA工作电流，便无补偿电压UMQ，很容易使ES过放电损坏，也容易使G深度满偏损坏。

原创作者：北京北信科仪分析仪器有限公司