[实用新型]直流复射式检流计的新光源装置

说明书

本实用新型属于电变量测量技术领域，特别涉及一种吊丝式检流计的新型光源装置。

直流复射式检流计（以下简称“检流计”）是用来测量微小电流的高灵敏电流计，应用已十分广泛，其结构特征是用吊丝将动圈悬挂起来，用光标经多次反射指示动圈的转动。这样，就可以把检流计的灵敏度做得很高，目前已达10^－10安培／格。在使用中发现，这种检流计虽然非常灵敏，但极易产生零点飘移（以下简称“零飘”）。灵敏度越高的检流计，零飘越严重，例如，AC15型检流计，开机1小时后零飘4格，连续工作2小时后零飘6格。随着工作时间的增长，零飘程度逐渐趋于一个定值，但这个时间间隔太长，而且现有检流计的零飘还随气温而变化。这样，检流计的零飘问题将使一些精密测量产生系统误差，影响测量精度。

本实用新型发明创造的目的，是要提供一种检流计的全新的光源装置，解决量大面广的现有直流复射式检流计普遍存在的零飘问题，消除检流计的系统误差，提高这种高灵敏检流计的测量精度。

现有检流计普遍存在的零飘问题，是甚么原因造成的呢？我们进行了较长时间的观察和分析。检流计的光标是经过多次反射到达标尺上的。由于多次反射，光能损失较大。因此，现有检流计的光源是一个发光强度较强的白炽小灯泡，其功耗为2.5W，工作电压为6.3V，发光时电流达300～400mA。这样，小灯泡在发光的同时，还要发出大量的热，而且温升较高，与此同时，给小灯泡供电的电源变压器也是热源之一。由于“热源”的存在，在检流计的封闭的金属壳内，温度场以热源为中心按一定的梯度分布，而检流计的电路系统是由不同的金属材料构成的，在金属壳内不同的温度区域将形成温差电动势。当外电路构成一个回路时，在这个回路中将产生电流，尽管这个温差电动势较微弱，但在高灵敏检流计回路中，足以使光标产生零飘（我们已观察到零飘5～10格）。这就是零飘的原因。

经检索中国专利，未找到对吊丝式检流计的光源进行改进的专利申请文献。

本实用新型发明创造的技术方案。由于检流计的电路系统不可能用同一种金属材料构成，要想消除温差电动势，只有从解决封闭金属壳内的温度梯度方面下功夫。我们在前面已分析了产生温度梯度的热源有二，一是白炽小灯泡发热，二是电源变压器发热。本实用新型发明创造的思路是，一方面要寻找一种新光源，既要发光强度高，又要产生的热量小，即是说要寻找一种冷光源，另一方面，要改进光标的光路系统，尽量减少光路中的光能损失。本实用新型借助于一种特制的发光二极管（以下简称“发光管”）来实现。这种发光管与普通发光二极管的不同之处在于，其发光效率很高。当发光管的工作电流为10～120mA时，其光强已达300mcd以上，已相当亮了，而这时发光管几乎不发热。发光管10～120mA的工作电流，比现有检流计的光源——小灯泡的工作电流300～400mA小了很多。与此同时，由于发光管的电流大大减小了，电源变压器也几乎不发热了，这样，检流计的封闭金属壳内的“热源”消失，温差电动势也就不复存在了。

改进光标的光路系统的方法是，尽量减少光能损失，使光标到达标尺上时有足够的亮度。本实用新型将发光管装在一个设计有透镜组的准直管内，使发光管发出的光尽可能地会聚在传输光路上，尽量减少发散性光能损失，以提高光的强度。

附图一是本实用新型装置剖面示意图。

以下结合附图一对本实用新型的实施例进一步详细说明。

如附图一所示。发光二极管3是特制的，其前端有一个聚光的小凸透镜。发光管3的两个管脚穿过发光管座2与本装置底部的接线板1相连接。发光管座2与准直管4之间设计成螺纹连接，这样可以连续调整发光管3的位置。发光管座2用金属材料或工程塑料制造。准直管4可用铝合金或镀铬铜管制造，其内壁光亮，反射性能好。光栏筒7套接在准直管4外面，两者间为松动配合，沿准直管4的轴向移动光栏筒7，即可连续调整光栏的位置，使光栏6（附图二）成像清晰。光栏筒7通过紧固螺钉8在准直管4的前端定位。光栏6是粘贴在光栏筒7上的，为长方形，在长方形正中固定有一根金属丝，这样，就使光标正中有一条金属丝的像，用以作为光标的刻度。透镜组5固定在准直管4内的适当位置上，调整发光管3的位置能使发光管3前端的小凸透镜处于透镜组5的焦点上，使发光管3射出的光通过透镜组5之后，能很好地会聚为一束平行光。本实施例中光源的电流很小，但射出的光束很明亮，在检流计的标尺上能得到一个明亮、清晰、鲜艳的光标。这样，直流复射式检流计的零点飘移问题也就完全解决了。