直流電位差計(jì)是儀表維修必備的測量儀器之一。主要用來測量熱電偶的熱電勢，以便快速、準(zhǔn)確的檢測溫度值，也可對各種直流毫伏信號儀表及電子電位差計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)。配合標(biāo)準(zhǔn)電阻、過渡電阻，還能對直流電阻、電池進(jìn)行測量。
1、常規(guī)直流電位差計(jì)工作原理
常規(guī)直流電位差計(jì)是采用補(bǔ)償法原理，即被測量電動(dòng)勢或電壓，與恒定的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢相互比較，從而得到測量結(jié)果，補(bǔ)償法是一種高精度測量電動(dòng)勢的方法，其原理如圖1所示。
圖1 常規(guī)直流電位計(jì)原理圖
當(dāng)將轉(zhuǎn)換開關(guān)s扳向標(biāo)準(zhǔn)位置，通過調(diào)節(jié)電阻rp來改變工作電流，使檢流計(jì)g指零，這時(shí)標(biāo)準(zhǔn)電池en的電動(dòng)勢由標(biāo)準(zhǔn)電池電動(dòng)勢補(bǔ)償電阻rn上的電壓降補(bǔ)償。即：
en= ien
式中：i是流過rn 和被測量電動(dòng)勢的補(bǔ)償電阻r的電流，又稱為電位差計(jì)的工作電流。
由上式可得：
i=en/rn
工作電流調(diào)節(jié)好以后，將s扳向“未知”位置，同時(shí)移動(dòng)q觸頭，再次使檢流計(jì)g指零此時(shí)觸頭q在r上的讀數(shù)為rq，這時(shí)被測量的電動(dòng)勢或電壓電阻rq上的電壓降補(bǔ)償。所以：
ex= irq
把式（2）代入式（3）得：
ex=(rq/rn)*en
從上公式可看出：用電位差計(jì)測量電動(dòng)勢或電壓, 不需要測量出線路里的電流大小，只要測量rq與rn的比值即可。當(dāng)完全補(bǔ)償時(shí)，測量回路與被測量回路之間無電流通過，也不從被測電路中吸取功率。測量的準(zhǔn)確性取決于標(biāo)準(zhǔn)電池的電動(dòng)勢en，及補(bǔ)償電阻rq和標(biāo)準(zhǔn)電阻rn比值的準(zhǔn)確性，工作電流和工作電源e的穩(wěn)定性。
2、數(shù)字式電位差計(jì)的工作原理
數(shù)字式電位差計(jì)采用了數(shù)字化、智能化技術(shù)。其工作原理框圖如圖2所示。電位差計(jì)發(fā)生穩(wěn)定直流mv信號，經(jīng)精密衰減、隔離放大后采用四端方式輸出，通過量程轉(zhuǎn)換可選擇所需的輸出量程，功能轉(zhuǎn)換可選擇輸出或測量方式，測量或輸出信號經(jīng)精密放大后，通過a／d轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，經(jīng)微處理器運(yùn)算后由lcd顯示測量結(jié)果，儀器還帶有rs232接口可與計(jì)算機(jī)通信。
圖2 數(shù)字電位差計(jì)工作原理框圖
數(shù)字電位差計(jì)可直讀對應(yīng)于輸出或測量毫伏值的多種熱電偶分度號的溫度值；其輸出的標(biāo)準(zhǔn)電壓信號可帶負(fù)載，為滿足校準(zhǔn)各種低阻抗儀表；大多采用四端鈕輸出方式，以消除小信號輸出時(shí)測量導(dǎo)線產(chǎn)生的壓降誤差；內(nèi)附精密基準(zhǔn)電壓源，不用標(biāo)準(zhǔn)電池，省去了反復(fù)調(diào)整工作電流的操作。