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电阻测量论文大全11篇

时间:2023-03-20 16:14:24

电阻测量论文

电阻测量论文篇(1)

论文摘要: 在《电力拖动控制线路与技能训练》的教学中,不少的学生在控制线路安装完后电路是否正确没有信心、不敢到试验台上通电试车,当线路出现故障时不知如何去处理、束手无策;在机床控制线路故障的检修中也存在同样的情况。 论文关键词:电阻测量法 电力拖动控制线路 学习《电力拖动控制线路与技能训练》除了电气元件的认识外,主要包括线路安装和线路故障检修两大部分。在实操训练中,电路安装完后的检查以及机床控制线路故障的检测方法有多样,常用的有电压测量法、电流测量法和电阻测量法。虽然电压测量法和电流测量法都有快速、准确的优点,但由于要带电测量,在实际操作中学生存在触电的恐惧心理,多数学生都不用。相反电阻测量法则断电操作,学生觉得安全而大受欢迎。下面就讨论电阻测量法在电力拖动控制线路安装和故障检修中的应用。 一、在电力拖动控制线路安装完成后自检中的应用 控制线路安装完后不少的学生会立即到试验台处通电,但又怕通电失败,通电不成功(特别是电路出现短路后)又不知如何去查找故障出在哪里、心里很矛盾,反复多次后严重挫伤学生的进取心和学习积极性,这种现象是由于学生对电路的工作原理不熟悉造成的。解决的办法是先要求学生多识读电路图、分析电路的控制原理,同时掌握基本的测量方法。电路安装完后先在原位用电阻法进行自检测量,下面以接触器联锁正反转控制线路为例来讲解,电路图如图1、接触器选择CJ10-20。 安装前测量各元件是否完好,坏的要修理好,修不好的要更换新的,同时要测量并记下自己所用交流接触器KM1、KM2线圈的直流电阻,具体的数值不同型号的接触器有较大有差别,如常用的CJ10-20交流接触器线圈直流电阻约2000Ω、而型号较新的S-K21线圈直流电阻则只有几百欧姆。首先,用万能表电阻档测量熔断器FU1、FU2、FU3,应该是电阻为0Ω,若不导通,则更换熔体或重拧紧熔断器的瓷帽直到导通良好,然后才能进行下面的自检测量。万能表选用合适的档位,档位过大使示数太小、误判是短路,档位过小使示数很大、误判为开路,严重会影响到测量的准确性;一般选择×10Ω档或者×100Ω档。在自检测量时把万用表的两根表笔分别接在控制电路的起点即FU2的U11、V11两点(或是FU2的出线点0、1两点),按下按钮、接触器位置开关等元件来模拟控制元件的工作,根据各支路的通断使得所控制的接触器线圈、继电器线圈形成并联或断开,从万电表所指示的阻值变化来判断安装的线路是否正确。步骤可分为按钮功能、接触器自锁功能、接触器互锁功能及主电路来进行,把万用表的两根表笔分别接在控制电路的起点即FU2的U11、V11两点,万用表的读数指示为∞(如果电阻为0Ω,则电路存在短路;如果电阻为2000Ω或1000Ω则有可能是自锁触头或启动按钮接错)。 (一)控制电路的检查(电路正常的万能表示数) 1、按钮功能检查 (1)正转控制检查: 按下启动按钮SB1万能表指针读数指示约2000Ω(正转控制接触器KM1线圈回路接通)。 1)此时同时按下停止按钮SB3万能表指针读数先指示∞(正转控制接触器KM1线圈回路被切断) 2)此时松开SB3,同时按下SB2万能表指针读数指示约1000Ω(KM1、KM2两个控制回路并联) 3) SB1、SB2、SB3同时按下万能表指针读数先指示∞(正、反转控制回路同时被切断) (2)反转控制检查: 按下启动按钮SB2万能表指针读数指示约2000Ω(反转控制接触器KM2线圈回路接通)。 (1)此时同时按下停止按钮SB3万能表指针读数先指示∞(反转控制接触器KM2线圈回路被切断) (2)此时松

电阻测量论文篇(2)

 

电表的反常规用法是近几年高考的热点问题,相对学生来讲也恰恰是一个难点问题。电表的反常规用法一般有这么两种设计方案,其一就是用电流表来测电压,题目里往往把已知确定阻值的电流表当作电压表使用或把一个电流表和一个定值电阻改装为电压表适用;其二就是用电压表来测电流,解题时需要把确定阻值的电压表当作电流表使用。

例1、现有一块灵敏电流表 ,量程为200,内阻约为1000,要精确测出其内阻R1教育学论文教育论文,提供的器材有:

电流表 (量程为1mA,内阻R2=50);电压表(量程为3V,内阻RV约为3k);

滑动变阻器R(阻值范围为0~20);定值电阻R0(阻值R0=100);

电源E(电动势约为4.5V,内阻很小);单刀单掷开关S一个,导线若干。

(1)请将上述器材全部用上,设计出合理的便于多次测量的实验电路图,并保证各电表的示数超过其量程的1/3,将电路图画在图示的虚框内。

(2)在所测量的数据中选一组,用测量量和已知量来计算 表的内阻,表达式为R1=I2(R0+R2)/I1,表达式中各符号表示的意义是I1表示 表的示数,I2表示表的示数,R2表示 表的内阻,R0表示定值电阻的阻值毕业论文开题报告。

解析:此题目的本意是要考查学生对伏安法测电阻原理的掌握情况,但是该题目中所给出的电压表量程过大,只能用于保护电路使用。因此没有合适的电压表可以直接利用教育学论文教育论文,这时候我们必须依照伏安法测电阻的基本原理做出适当的改进,将电流表 和定值电阻R0改装成电压表,题目就迎刃而解了。

例2、从下面所给出的器材中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A1的内阻r1。要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据。

电流表A1(量程100mA,内阻r1约40,待测)

电流表A2(量程50,内阻r2=750); 电压表V(量程10V,内阻r3=10k);

电阻R1(阻值约100,作保护电阻用); 滑动变阻器R2(总阻值约50)

电源E(电动势1.5V,内阻很小);电键S,导线若干

(1)在虚线方框中画出电路图,标明所用器材的代号。

(2)若选测量数据中的一组来计算r1,写出所用的表达式并注明式中各符号的意义。

r1=r2I2/ I1 其中I1和I2分别表示A1和 A2的电流。

解析:本题给出了电压表和电流表,若采用下图所示的电路进行测量时教育学论文教育论文,电压表的示数不到满量程的1/20,测量值不准确,因为电表的示数没有接近量程的一半或一半以上。

因此,用上图所示的电路不能较准确的测量A1的内阻。这时候我们可以把已知电阻的电流表A2当做电压表来使用,电流表A2两端的电压可以由其示数和内阻推算出来,A2两端的电压也就是A1两端的电压,这样就可以较准确的测量出A1的内阻了毕业论文开题报告。

例3、使用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值(900-1000)。电源E,具有一定内阻,电动势约为9.0V;电压表V1,量程为1.5V,内阻r1=750;电压表V2,量程为5V,内阻r2=2500;滑动变阻器R,最大阻值约为100;单刀单掷开关K,导线若干。

(1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3,试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图。

(2)若电压表V1的读数用U1表示,电压表V2的读数用U2表示教育学论文教育论文,则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx= U1r1 r2/( U2 r1—U1 r2)或(U2—U1 )r1/U1

解析:该题目还是测未知电阻Rx的阻值的,显然本题目并没有给出电流表,我们不难发现本题里面已知两个电压表,而且电压表的内阻都是已知的,用电压表的读数除以本身的内阻就可得到通过自身的电流了,因此,我们完全可以把电压表当电流表来使用。

总而言之,类似的实验都是考查伏安法测电阻的基本原理,只要实验目的明确,充分利用题目所给出的器材,不难找出解题思路。

电阻测量论文篇(3)

 

探究导www.ks5u.com体电阻与其影响因素的定量关系的实验是人教版物理3-1中的探究实验,教材实验电路如图1所示,图中a、b、c www.ks5u.com、d四条不同的金属导体.在长度、横截面积、材料三个因素方面,b、c、d跟a相比分别只有一个因素不同物理论文,b与a www.ks5u.com长度不同;c与a横截面积不同,d与a材料不同. 由于四段导体是串联的,每段导体的电压与它们的电阻成正比,因此用电压表分别测量a、b、c、d两端的电压,由电压之比就得到www.ks5u.com电阻之比.

该实验与旧教材测定金属的电阻率实验相比,实验的重点不是测量待测导线的具体电阻值,而是运用比值法和控制变量法的思想去探究电阻与其影响因素的定量关系,体现了新课程实验重在培养学生科学思想和探究能力的特色.然而物理论文,不少老师发现教材电路图是用一只电压表分别测量a、b、c www.ks5u.com、d电压的(图中用虚线表示的),为何不用四只相同的电压表同时测量电压(如图2)呢?是不是电路图画错了呢?为此,下面从实验的误差角度来分析这一问题.

为便于分析,现将问题简化为比较用一只电压表分别测两只电阻丝的(如图3)电阻之比和用两只电压表测量两个电阻丝(如图4)电阻之比的误差.

为简化分析,先讨论电源内阻r=0的理想化的情形.设电源电动势为E,电阻丝a、b的电阻分别为Ra、Rb,图3中电压表的测量值分别为Ua、Ub,图4中电压表的测量值分别为、物理论文,电压表内阻为RV.

电阻丝a与电压表并联时,电阻,www.ks5u.com

电阻丝b与电压表并联时,电阻,

图3中 ,

整理得,即

图3中 ,

整理得,即

所以,在不考虑电源内阻的情况下物理论文,用一只电压表测得两只电阻丝的电阻之比比用两只电压表测得两只电阻丝的电阻之比的误差小.

在实际实验中,电源有内阻,还要接入滑动变阻器.假设滑动变阻器接入电路的阻值和电源内阻之和为R0,再来比较图3、图4两种测量结果的误差.

图3中 ,

整理得

图4中 ,

整理得,即

比较与的大小.因,无论为真、假分数物理论文,根据不等式的性质可知比更接近于1,所以用一只电压表测得两只电阻丝的电阻之比比用两只电压表测得两只电阻丝的电阻之比的误差小.

上述分析方法和结论同样适用于四个电阻丝接入电路的情形,只是计算较为繁琐而已.

可见,在探究导www.ks5u.com体电阻与其影响因素的定量关系的实验中,用一只电压表分别测量导体a、b、c、d的电压得到的电阻之比比用四只相同的电压表分别测量a、b、c、d两端的电压得到的电阻之比误差小,所以教材电路中将电压表的连线画成虚线是科学的和正确的.

参考文献

电阻测量论文篇(4)

【Abstract】motor stator winding dc resistance is an important parameter in the design of motor, in the motor design, designers, according to the designed scheme to calculate the winding dc resistance, namely the theoretical value; for the motor manufacturing is completed, use professional measurement of dc resistance instruments, measuring winding dc resistance. By comparing the theoretical value and measured value, the size of the analysis of both the cause of the differences, in order to improve the motor winding design provides a reasonable basis.

【Key words】Motor design;Stator winding;Dc resistance

0 前言

在电机设计中,电机绕组方案设计中就有对定子绕组的直流电阻的计算的要求,根据理论计算的结果,进一步计算得出电机的温升、效率等性能参数。[1]可见在电机设计时,绕组的直流电阻的计算的准确性对整个定子绕组方案的确定有着重要的影响;因此,很有必要进行绕组直流电阻理论计算值与实际产品测量值的比较分析,找出理论值与测量值的偏差的原因,并对理论值进行适当的修正,使得计算的理论值更加接近测量值,为绕组方案设计时,提供更为准确的理论数据支撑。

1 绕组直流电阻理论值与测量值

1.2 绕组直流电阻的测量

本论文中的测量值均是采用测量电机绕组直流阻值专用仪器所得,该仪器型号为SM2512型智能直流低电阻测试仪,该测试仪测量范围1uΩ~20kΩ,测量精度在0.1%,[3]且通过江西东华计量测试研究院的校准检测。下表1分别记录了理论计算值与实际测量值。

2 理论值与测量值的比较与分析

上述段落中介绍了电机定子绕组直流电阻的计算方法,对公司生产的不同功率段的电机定子绕组直流电阻进行了相应的计算和实际产品的测量;通过表1,可以直观的看出理论值和测量值存在着明显的差异。

1)根据上述表格,各电机直流电阻理论值与测量值的绝对偏差分别为0.01961、0.00582、0.00272、0.00269、0.00125、0.00018,相对偏差分别为:4.99%、5.39%、3.63%、5.77%、4.55%、5.52%,随着电机的功率越大,定子绕组的直流电阻逐渐变小,理论值与测量值间的绝对偏差也呈现出变小趋势。

2)无论电机的功率多大,总是呈现出理论值比测量值要小的结果。根据绕组直流电阻R的计算公式,理计算时的电阻率ρ为25℃时值,由于导线的电阻率是受环境温度影响,具体公式为:ρt=ρ20[1+α(t-t20)],α:导体电阻的温度系数;[4]而产品现场实际测量时的环境温度与理论计算时的25℃的室温存在偏差,这样易导致理论值与测量值之间存在偏差;通过观察分析同心式绕组展开图(见图1)可知,存在绕组直流电阻理论计算的长度就要比实际的长度偏短的情况,那是因为理论计算绕组的长度时,为了计算的简单快速,先只计算一个线圈长度:L=2*[(b+c1)+(b+c2)+(b+c3)+(b+c4)],b:为线圈的直线段长;c1、c2、c3、c4:分别为同心线圈的弧长;在整个绕组的绕制过程中有线圈之间的过桥线、绕组的引出线和绕线叠加一起使得线圈的圆弧变大等因素被忽略不计;绕组线圈在绕组的过程中,导线是受绕线机的拉力作用的,不难发现在线圈的转角处,导线会因受拉力而发生细微的拉长变形,导致此处的导线电阻有略微的增大的趋势,随着绕线的匝数增多,这种略微增大的趋势得到了累加,从而使得理论计算值比实际测量值偏小。

3 总结

尽管上述各电机绕组直流电阻的理论值与测量值存在偏差,但通过分析两者偏差的原因可知理论计算公式的正确性;考虑到绕组方案设计时的准确性,必要时可以将绕组直流电阻的理论值增大5%用于绕组设计时的电机温升、效率等的计算,为方案设计提供更为准确的理论数据支撑。

【参考文献】

[1]中华人民共和国国家标准.GB 755-2008 旋转电机定额和性能[S].北京:中国标准出版社,2008.

电阻测量论文篇(5)

中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)06-0179-02

温度是国际单位制(SI)中的七个基本物理量之一,在物理学单位制中占有重要的地位。在自然界中,许多物质的特征参数与温度密切相关。在工业生产中,诸多的生产过程或产品质量与温度有直接或间接的关系;在科学研究中,温度往往是需要精确测量的最重要的参数之一;在日常生活中,温度与我们生活中的各个环节息息相关。因而温度测量在工业生产、科学研究和日常生活中得到了广泛应用。热电阻是温度测量中使用广泛的测温传感器,它的测量与模数(AD)转换有关,AD转换精度对温度测量产生直接的影响。

1 测温原理

热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。它的主要特点是测量精度高,性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度是最高的,它不仅广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。

本文讨论的测温方法为:将热电阻与标准电阻串联,测量热电阻与标准电阻两端的电压,根据电压的比等于电阻的比计算出热电阻的阻值,通过分度表得出具体的温度值。现讨论用PT100、PT1000热电阻进行温度测量与AD转换精度的关系。

2 PT100测温

PT100是铂热电阻,它的阻值会随着温度的变化而改变。PT后的100即表示它在0 ℃时阻值为100 Ω。现讨论用PT100热电阻进行温度测量与AD转换精度的关系。假设PT100与标准100 Ω的电阻串联,接到电压为3 V的电压上,AD的基准电压为3.3 V,需要精确到1 ℃,分析需要的AD转换精度。

20 ℃时查询PT100分度表,它的阻值为107.79 Ω。

①用8位的AD进行转换,AD的最小分度为:

3.3 V/256=0.012890625 V。

PT100两端电压对应的转换数为:

3/(107.79+100)×107.79/0.012890625=121,

标准电阻两端电压对应的转换数为:

3/(107.79+100)×100/0.012890625=112。

按照电压比等于电阻比计算出PT100的阻值为:

121/112×100=108.04,

经查询分度表此值最接近于21 ℃,误差为1 ℃。

②用10位的AD进行转换,AD的最小分度为:

3.3 V/1 024=0.0032226563。

PT100两端电压对应的转换数为:

3/(107.79+100)×107.79/0.0032226563=483,

标准电阻两端电压对应的转换数为:

3/(107.79+100)×100/0.0032226563=448。

按照电压比等于电阻比计算出PT100的阻值为:

483/448×100=107.81,

经查询分度表此值最接近于20 ℃,误差为0 ℃。

③用12位的AD进行转换,AD的最小分度为:

3.3 V/4 096=0.0008056641。

PT100两端电压对应的转换数为:

3/(107.79+100)×107.79/0.0008056641=1 932,

标准电阻两端电压对应的转换数为:

3/(107.29+100)×100/0.0008056641=1 792。

按照电压比等于电阻比计算出PT100的阻值为:

1 932/1 792×100=107.81,

经查询分度表此值最接近于20 ℃,误差为0 ℃。

④用14位的AD进行转换,AD的最小分度为:

3.3 V/16 384=0.000201416。

PT100两端电压对应的转换数为:

3/(107.79+100)×107.79/0.000201416=7 726,

标准电阻两端电压对应的转换数为:

3/(107.79+100)×100/0.000201416=7 168。

按照电压比等于电阻比计算出PT100的阻值为:

7726/7168×100=107.78,

经查询分度表此值最接近于20 ℃,误差为0 ℃。

⑤用16位的AD进行转换,AD的最小分度为:

3.3V/65 536=0.000050354。

PT100两端电压对应的转换数为:

3/(107.79+100)×107.79/0.000050354=30 906,

标准电阻两端电压对应的转换数为:

3/(107.79+100)×100/0.000050354=28 672。

按照电压比等于电阻比计算出PT100的阻值为

30 906/28 672×100=107.79,

经查询分度表此值最接近于20 ℃,误差为0 ℃。

3 PT1000测温

PT1000是铂热电阻,它的阻值会随着温度的变化而改变。PT后的1000即表示它在0 ℃时阻值为1 000 Ω。现讨论用PT1000热电阻进行温度测量与AD转换精度的关系。假设PT1000与标准1 000 Ω的电阻串联,接到电压为3 V的电压上,AD的基准电压为3.3 V,需要精确到1 ℃,分析需要的AD转换精度。

20 ℃时查询PT1000分度表,它的阻值为1 077.546 Ω。

①用8位的AD进行转换,AD的最小分度为:

3.3 V/256=0.012890625 V。

PT1000两端电压对应的转换数为:

3/(1 077.546+1 000)×1 077.546/0.012890625=121,

标准电阻两端电压对应的转换数为:

3/(1 077.546+1 000)×1000/0.012890625=112。

按照电压比等于电阻比计算出PT1000的阻值为:

121/112×1 000=1 080.357,

经查询分度表此值最接近于21 ℃,误差为1 ℃。

②用10位的AD进行转换,AD的最小分度为:

3.3 V/1 024=0.0032226563。

PT1000两端电压对应的转换数为:

3/(1 077.546+1 000)×1 077.546/0.0032226563=483,

标准电阻两端电压对应的转换数为:

3/(1 077.546+1 000)×1000/0.0032226563=448。

按照电压比等于电阻比计算出PT1000的阻值为:

483/448×1 000=1 078.125,

经查询分度表此值最接近于20 ℃,误差为0 ℃。

③用12位的AD进行转换,AD的最小分度为:

3.3 V/4 096=0.0008056641。

PT1000两端电压对应的转换数为:

3/(1 077.546+1 000)×1 077.546/0.0008056641=1 931,

标准电阻两端电压对应的转换数为:

3/(1 077.546+1 000)×1 000/0.0008056641=1 792。

按照电压比等于电阻比计算出PT1000的阻值为:

1 931/1 792×1 000=1 077.567,

经查询分度表此值最接近于20 ℃,误差为0 ℃。

④用14位的AD进行转换,AD的最小分度为:

3.3 V/16 384=0.0002014160。

PT1000两端电压对应的转换数为:

3/(1 077.546+1 000)×1 077.546/0.000201416=7 725,

标准电阻两端电压对应的转换数为:

3/(1 077.546+1 000)×1 000/0.000201416=7 169。

按照电压比等于电阻比计算出PT1000的阻值为:

7 725/7 169×1 000=1 077.556,

经查询分度表此值最接近于20 ℃,误差为0 ℃。

⑤用16位的AD进行转换,AD的最小分度为:

3.3 V/65 536=0.000050354。

PT1000两端电压对应的转换数为:

3/(1 077.546+1 000)×1077.546/0.000050354=30 901,

标准电阻两端电压对应的转换数为:

3/(1 077.546+1 000)×1 000/0.000050354=28 677。

按照电压比等于电阻比计算出PT1000的阻值为:

30 901/28 677×1 000=1 077.553,

经查询分度表此值最接近于20℃,误差为0℃。

4 结 语

本文论述了AD转换精度对温度测量的影响,以PT100和PT1000为例,从计算中看出:用8位的AD进行转换误差为1℃,用10位以上的AD进行转换误差为0℃,且误差随着AD位数的增加而减少。

电阻测量论文篇(6)

1 引言2 钢轨电阻的测量

2. 1 实验室内测量

1. 测试仪器选择

钢轨电阻属于低值电阻,每米钢轨的阻值只有几十微欧。目前,国内可测低值电阻的仪器有:武汉水利电力大学的智能高精度微电阻测试仪、天津大学的恒定直流功率负荷下晶硅微电阻测量仪、北方交通大学的电力变压器直流电阻测试仪、同济大学的微欧级TZ-11T 型数字式接触电阻检测仪,等等。由于TZ-11T 型数字式测量仪能够适应数十米、数百米的长钢轨电阻测量,故选用同济大学的TZ-11T 型数字式接触电阻检测仪,其测量误差为1 % 。

2. 测试对象及测试目的

我国目前50 kg/m 轨、60 kg/m 轨的主型产品为U71MnSi 、PD3 , 故我们主要测试这两种钢轨的电阻值及差异程度。

现场钢轨电阻的测试受空间、时间等条件的限制。试验室钢轨电阻测试 研究 能保证现场电阻测试工作顺利而有效,同时,还要研究测试钢轨电阻与钢轨测段长度、钢轨支承条件、测试温度的关系。

3. 测点位置对钢轨电阻测值的 影响

钢轨是横断面为“工字形”的导体,在现场实测时,由于不能测量钢轨两断面形心之间的电阻,因而需要研究表面测点的测值误差问题。测点位置如图1 所示,测量分析结果如表1 所示。

表1 断面测点测值与表面测点测值之间的关系

表面测点测值比断面D2 测点测值增大的百分率/ (%)

测段长度(米)

图1 钢轨电阻测点位置示意图由表1 得到下述结论:

(1) 测笔放在B4 位置得到的测量结果最准确;

(2) 测笔在不同位置的测量误差与测段长度成反比。当测段长度大于20 m 时, 测量误差在0. 1 % 以下。

4. 测段长度对钢轨电阻测值的影响

电阻测值精度与测段长度有一定的关系,测段越长,测得的电阻值精度越高。测量分析结果如图2 所示。长度测值系数=(平均测值/ 本测段长度)/ (100 m 测段平均测值/ 100)

5. 钢轨支承条件对钢轨电阻测值的影响

根据测量数据统计分析得到:整体道床结构与有碴道床结构在有无扣件状态下的钢轨电阻测值基本相同。

6. 温度对钢轨电阻测值的 影响 7. 钢轨使用程度对钢轨电阻测值的影响

钢轨使用程度对其电阻有较明显的影响[3 ] 。在钢轨寿命期末,由于钢轨轨头磨耗较大,截面缩小,导致钢轨电阻增大,增大幅度约5 %~6 % 。钢轨使用中期的电阻比新钢轨增大的阻值可取3 % 。

8. 钢轨材质对钢轨电阻测值的影响(2) 无论是50 kg/m 轨还是60 kg/m 轨,不同的样本取材对钢轨电阻影响较大,其误差范围达到5 %~8 % , 电阻测值的波动范围在2~3μΩ/m。这说明钢轨材质对电阻测值有较明显的影响。 2. 2 现场钢轨电阻实测

参 考 文 献

1 董志洪. 世界H 型钢与钢轨生产技术. 北京:冶金 工业 出版社,1999

电阻测量论文篇(7)

物理是以实验为基础的学科,不论是理科综合能力测试还是单学科的高考,都十分重视实验能力的考查。近年来高考物理中的实验题已从侧重于考查实验的原理、器材选择、步骤、数据处理、得出结论、误差的定性原因等即考查实验仪器的使用、基本操作等最基础的实验能力,向着更侧重于考查对实验原理的理解、实验方法的灵活运用等更高层次的能力要求转变,从常见的学生分组实验、演示实验及课后小实验的考查向更高层次的设计性实验考查过渡。高考实验题的设计性实验常见于电学实验中,而电阻测量的设计性实验更是其重点、热点,对学生而言当然也是难点。本文拟就如何突破这一难点做些讨论.

        一、千变万变,原理不变

纵观近几年高考中的电阻测量设计性实验题目,立意新颖、灵活多变。为了应对这种实验,总结了不少方法,如“伏伏法”、“安安法”,名目繁多,不一而足。其实不论题目多么新颖,不论怎么变化,须知万变不离其宗,这个“宗”就是实验原理。原理是实验的总纲、灵魂,设计性实验也概莫能外。高考理科综合能力测试《考试大纲》对设计性实验题目的考查有具体明确的要求:“能灵活地运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题”。设计性实验考题都是根据现行教学大纲和考试大纲,立足于课本,在已学实验(包括学生分组实验、演示实验及课后小实验)的基础上演变而来的,是建立在对所学实验原理的深入理解的基础上的。具体到电阻的测量,其实验原理最主要的应是两个,一是部分电路欧姆定律(即所谓伏安法),二是闭合电路欧姆定律,兹分述于后:

⑴伏安法。设待测电阻阻值为rx.若测得rx两端的电压为u,通过rx的电流为i,则由其定义可得rx=u/i。此处应注意“测”的含义,例如,电压u既可用电压表直接测得,也可由其他方式算出即间接测得。电流亦然。

⑵闭合电路欧姆定律。将待测电阻rx做为某一电源的外电路或外电路的一部分,利用闭合电路欧姆定律测量,这当然也是间接测得的。

二、方案选择,应看条件

电阻测量设计性实验之所以难,对很多学生来说,不是不知道有哪些实验原理,而是不清楚对一个具体的实验应该用哪个原理。实际上,在一道具体的实验题目中实验原理的选择受实验器材、实验精度的要求等多种因素的制约。如考虑用伏安法测电阻时,一般而言应有电压表、电流表。若只有两个电流表,没有电压表,并不意味着无法用伏安法。只要满足一定条件,实验仍然能够完成。前面说过,只要能算出待测电阻两端的电压即可。在什么情况下可以“算出”?这就需要注意电压表、电流表的一些指标。一般来说,电压(流)表应看三个指标即满偏电压、满偏电流和内阻,由于电表此时满足部分电路欧姆定律,故三个指标中只有两个是独立的,利用任意两个指标可由欧姆定律求出第三个指标。这也说明电表可扮演三种角色,例如一个电压表,既是一个电压表(测内阻rv两端的电压),又是一个定值电阻(阻值为内阻rv),同时还能反串电流表(“测”通过rv的电流).能否“测出”通过rv的电流,就取决于其内阻是否已知。故若题目明确说明其电表的内阻是多少,则可考虑让此电表反串另一种电表的角色(当然,可能还须考虑其偏转角度是否满足精确的要求或是否会超出其量程)。但若题目只是说此电表的内阻约为多少,则不能反串。题目给出这个条件通常是用来考虑用外接法还是内接法的,此时应另寻他法。若考虑用闭合电路欧姆定律测电阻时,则应注意电源的两个指标即电源的电动势e和内阻r。如果电动势e和内阻r未知,则应做待测量加以考虑。

三、体会例题,学会应变

例1:2004年高考理综(全国卷二)22题:用以下器材测量一待测电阻rx的阻值(900~1000ω):电源e,具有一定内阻,电动势约为9.0v;电压表v1,量程为1.5v,内阻r1=750ω;电压表v2,量程为5v,内阻r2=2500ω;滑线变阻器r,最大阻值约为100ω;单刀单掷开关k,导线若干。

(1) 测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3,试画出测量电阻rx的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注。

(2) 根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。

(3) 若电压表v1的读数用u1表示,电压表v2的读数用u2表示,则由已知量和测得量表示rx的公式为rx=__________。

分析:首先考虑实验原理。若利用伏安法测电阻,则需测出rx两端的电压和通过的电流。虽然器材中没有电流表,但给出的两只电压表,既知道它们的量程,又知道它们的内阻,因此,当接在电路中时,既可直接读出它们的电压值,又可算出通过它们的电流。由此可知,当用伏安法测电阻rx的值时可有图1或图2所示的两种电路。当用图1所示电路时,rx先与电压表串联,读出电表电压从而算出通过电表的电流也就是通过rx的电流,然后再与另一只电表v并联直接读出电压,此电压减去的电压即是rx两端的电压,这样就可用欧姆定律算出rx的值;当用图2所示电路时,rx先与电压表v并联,可直接读出rx两端的电压,再与另一只表串联,由两只电表电流之差算出rx中的电流,同样可用欧姆定律算出rx的值。

接下来需要考虑的是,对于上述每种电路,由于有两只不同规格的电压表,则若在上述电路中将电压表互换位置,就会有四种可能。但要注意题目有“电压表的读数不小于其量程的1/3”的要求,因此,每只电压表接在何处应结合它们的量程和内阻做进一步的分析。采用图1电路时,

若为电压表v1,v为电压表v2,则当v1两端的电压达到满偏时,可估算出并联电路两端的电压即v2两端的电压可达3v左右,两只电压表的读数均可超过其量程的1/3,满足题目要求;采用图2电路时,可从两只电表通过的电流考虑,v测支路电流而测干路电流,量程应大些,故v用电压表v1而用电压表v2。

再次应考虑的是滑线变阻器的使用。由于电源电动势较大,变阻器的最大阻值比电压表的内阻小得多,故若把滑线变阻器串接在电路中即做限流使用,将会使电压表超过量程且操作不方便,因此应接成分压电路。

需要说明的是,上述电路不必考虑内、外接的问题。因为rx是算出来的,没有因电压表分流或电流表分压带来的系统误差。

以上从原理出发讨论了电阻测量设计性实验的主要方法。电阻测量设计性实验还有一些特殊方法如替代法等等,由于篇幅原因,在此不再赘述。

四、小试牛刀,专题训练

⑴用以下器材测量一待测电阻rx的阻值(约100ω):电源e,电动势约为6.0v,内阻可忽略不计;电流表a1,量程为0~50ma,内电阻r1=20ω;电流表a2,量程为0~300ma,内阻r2=4ω;定值电阻r0,阻值r0=20ω,滑动变阻器r,最大阻值为10ω;单刀单掷开关s,导线若干。

①测量中要求两块电流表的读数都不小于其量程的1/3,试画出较准确地测量电阻rx的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注)。

②若某次测量中电流表a1的示数为i1,电流表a2的示数为i2.则由已知量和测量量计算rx的表达式为rx=。(用相应英文字母表示)

⑵如果测量一个待测电阻r的阻值时,器材中没有给电压表,给出的器材是:电池(电动势的具体值未知,但内阻可忽略不计)、电流表(内阻可忽略不计)、滑动变阻器、定值电阻r0(r0的值与用多用电表粗测出的待测电阻r的阻值相等),调节范围在0.1ω―9999.9ω的电阻箱r′(电阻箱的最大值大于待测电阻r的阻值)、单刀单掷开关、单刀双掷开关、若干导线。测量前将待测电阻r和电流表串联后直接和电池相连,电流表的示数接近满量程。

要求:①选用所给的器材,设计两个不同的测量待测电阻r的阻值的电路,画出电路图;②简要说明实验步骤,写出最后的测量结果(如果需要计算,则必须写出计算公式)。

        参考解答:

⑴解法ⅰ:通过rx的最大电流大于电流表a1的满偏电流且为电流表a2的满偏电流的1/5.测量中要求两块电流表的读数都不小于其量程的1/3,故可用电流表a1测rx的电流;将a2与r0串联后改装为电压表,此电压表测出的是rx与a1的端电压,故。

解法ⅱ:若将电流表a1与rx串联后再与电流表a2并联即用a2测其端电压,则由于当a2中的电流较大时a1中的电流将不会达到其量程的1/3,故可用定值电阻r0来测电压。

②(a)(替代法)拨动s使r接通,记录电流表的示数;拨动s使r′接通,记录电流表的示数与r接通时的示数相同,记录此时r′的值r0′,则r=r0′。

(b)设电源的电动势为e,s闭合后通过电流表的示数为i1,s断开时电流表的示数为i2,有e=i1r,e=i2(r+r0),解得。

(c)设电源的电动势为e,s闭合前将r′调到最大值(或较大值),然后闭合s,调r′使电流表的示数尽量接近满量程,此时r′的值为r0′,电流表的示数为i1.断开s后电流表的示数为i2(也可采用在s断开后调节r′,使电流表的示数为1/2满量程的方法)

参考文献:

电阻测量论文篇(8)

晶体二极管是电子技术中最常用的半导体器件之一,在使用前,通常先要判别其极性、检查其好坏,否则电路不仅不能正常工作,甚至还有可能烧毁二极管和其它元件。在电子技术教学、生产实践过程中,常用万用表的电阻挡来测量晶体二极管极间的正反向电阻,以判别其正负极、检查其单向导电性能的好坏。对于正常的晶体二极管,反向电阻应很大(硅管:万用表指针一般不动,锗管:指针只启动一点),正向电阻应较小。测量时,由于R×1挡电流较大容易使小电流晶体二极管损坏,R×10k挡电压较高容易使低耐压晶体二极管损坏,因此通常选用R×100或R×1k挡。但当我们用万用表不同电阻挡测同一晶体二极管的正向电阻时,会发现电阻值是不同的。例如用MF30型万用表测得某2CZ52B晶体二极管的正向电阻如下:拨到R×10挡时,阻值为58Ω;拨到R×100挡时,阻值为450Ω;拨到R×1k挡时,阻值为3.5kΩ。

为什么会出现这种情况呢?这得结合万用表电阻挡测量电路和晶体二极管正向电阻测量电路两方面来分析。论文参考网。

一、万用表电阻挡测量电路分析

万用表的直流电阻挡实际上是一只多量程的欧姆表,原理如图1所示。图1中:E为电池电压,Rc为表头内阻,R为串联电阻,Rx为被测电阻。根据欧姆定律,图中的电流I=E/(Rc+R+Rx)。显然,I与Rx成非线性关系。由于Rc和R都为已知值,所以被测电阻Rx阻值大,电流I就小,相应的指针偏转角也小。当Rx→∞时,电流I=0,指针不偏转;当Rx=0时,电路中电流最大,指针偏转角最大,为满刻度,此时回路中的电阻为Rc+R,这就是欧姆表的总内阻;当Rx=Rc+R时,电路中的电流恰好为最大电流的一半,指针偏转角为满刻度的一半,指针位于标度尺中间,因此,总内阻Rc+R也被称为欧姆中心值。

为了能测量各种阻值的电阻,欧姆表都制成多量程的,一般万用表中的欧姆挡有R×1,R×10,R×100,R×1k等。对不同量程的电阻挡,在测量电阻时由于采用同一标度尺读数,因而采用不同的分流电阻来改变流过表头的电流,使指针偏转角不同,其原理电路如图2所示。图中,R 3 、R 4 、R 5 、R 6 组成闭路式分流器,使欧姆表分为R×1、R×10、R×100、R×1k四个倍率挡。低阻挡用小的分流电阻,高阻挡用大的分流电阻。例如,R×1挡的分流电阻是R 3 ,R×10挡的分流电阻是R 3 +R 4 。当被测电阻R X 的阻值较大时,则转换开关应接到高阻挡。这时,虽然整个电路的电流因R X 的增大而减小,但由于分流电阻也相应增大,分流减小,所以流过表头的电流仍保持不变,同一指针位置所表示的电阻值相应扩大。因此,被测电阻的实际值应等于标度尺上的读数乘以所用电阻挡的倍率。图2中,R 1 和R 2 组成分压式欧姆调零器。调零电阻R 2 和电阻R 1 串联,可使支路的分流作用限制在一定范围内,R 7 、R 8 和R 9 为各相应挡的串联电阻,它们的作用是使各挡总内阻都等于该挡的欧姆中心值。因此电阻挡不同,欧姆中心值也不同。例如MF30型万用表当拨到R×1挡时,欧姆中心值为25Ω;拨到R×10挡时,欧姆中心值为250Ω;拨到R×100挡时,欧姆中心值为2.5kΩ;拨到R×1k挡时,欧姆中心值为25 kΩ。

由此可以看出,不同电阻挡,欧姆中心值也不一样,当电阻挡越大时,欧姆中心值也越大,此时整个电路的电流将减小,即流过被测电阻的电流就越小。

二、晶体二极管正向电阻测量电路的直流图解分析

若把图1中的被测电阻R X 改为晶体二极管,如图3所示,则该图即为晶体二极管正向电阻测量电路。由于晶体二极管为非线性器件,因此该测量电路属非线性电路,而欧姆定律只适用于线性电路,因此图3电路宜采用图解法分析。图中u D 下端晶体二极管支路伏安特性表达式为i D =f(u D )=I S (e uD/uT -1) ,其对应正向伏安特性曲线如图4中OQP,为一非线性曲线;u D 上端线性支路的特性方程为u D =E-i D (R+Rc),该方程所描述的是图4中的直线MN,其斜率等于-1/(R+Rc)。论文参考网。直线MN与晶体二极管正向伏安特性曲线相交于Q点,Q点即为直流工作点,它反映了晶体二极管直流工作时的正向电压和电流。

图3测量电路中的晶体二极管处于正向直流工作状态,此时所呈现的电阻为正向直流电阻R D 。对应于图4,R D =U Q /I Q ,显然R D 值等于直流工作点Q与原点O间所连直线OQ的斜率的倒数,当工作电流I Q 不同时,Q点会沿着伏安特性曲线而移动,这时Q点与原点间所连直线OQ的斜率就不同,正向电阻R D 值也就不同,而且I Q 越小,R D 越大。

由此可知,当流过被测晶体二极管的正向电流越小时,晶体二极管的正向电阻就越大。

综合上面两个方面的分析,由于万用表电阻测量电路中,电阻挡越大,欧姆中心值越大,流过晶体二极管的电流就越小,又由于晶体二极管正向电阻测量电路中,流过晶体二极管的电流越小,直流工作点Q就越低,直线OQ的斜率越小,因而正向电阻就越大。因此,当用万用表不同电阻挡测同一晶体二极管的正向电阻时,测得的结果是不同的,电阻挡越大,正向电阻也越大。反之,则越小。

那么,究竟用哪一电阻挡测得的电阻值作为晶体二极管的正向电阻呢?一般情况下,取万用表R×1k挡测得的电阻作为其正向电阻。论文参考网。其实,同一晶体二极管在用同一万用表不同电阻挡测时正向电阻不相同,用不同万用表相同电阻挡测时也是不相同的。也就是说,在改变测量条件时,晶体二极管的正向电阻也将随之改变。因此,用万用表电阻挡测量晶体二极管的正向电阻和反向电阻,通常仅仅是用来判别其正负极或检查其单向导电性能的好坏而已,正向电阻具体数值的多少并无实际意义。

参考文献:

[1]文春帆,金受非主编.电工仪表与测量(第二版).北京:高等教育出版社,2004

[2]童诗白,华成英主编.模拟电子技术基础(第三版).北京:高等教育出版社,2001

电阻测量论文篇(9)

1、前言

射极跟随器具有电压放大倍数小于1,约等于1;输入电阻高; 输出电阻低;输出与输入同相的特点。由理论分析可得出,输入电阻: ;输出电阻:;电压放大倍数:。

在应用中,主要利用它具有输入电阻高和输出电阻低的特点。 因输入电阻高,它常被用在多级放大电路的第一级,可以提高输入电阻,减轻信号源负担;因输出电阻低,它常被用在多级放大电路的末级,可以降低输出电阻,提高带负载能力;利用 ri 大、 ro小以及 Au ?1 的特点,也可将射极输出器放在放大电路的两级之间,起到阻抗匹配作用,这一级射极跟随器称为缓冲级或中间隔离级。

本测试分析的目的是掌握射极跟随器的线路组成;掌握共集放大器(射极跟随器)射极跟随器的静态工作点的测量方法;掌握共集放大器(射极跟随器)射极跟随器的特性和测试方法;学会放大电路的各项参数的测试方法。观察射极跟随器输入与输出电压波形之间的相位差。

2、测试电路和测试分析

图1 射极跟随器测试电路

在模拟电路实验箱上建立如图1所示的射击跟随器实验电路,信号发生器、数字万用表和示波器按图设置。

2.1 静态工作点测试

接通+12V直流电源,不输入交流信号,用直流电压表测量晶体管各电极对地电位,测得数据如表1所示。根据测量值进行简单计算,可得到静态工作点的值UBE、UCE、IE。

表1静态工作点的测量值和计算值

测量值

计算值

UB(V)

UE(V)

UC(V)

UBE(V)

UCE(V)

IE(mA)

10.65

10.00

12.00

0.65

2.00

2.13

2.2 测量电压放大倍数Au

1)由函数信号发生器中f=1KHz的信号作为输入信号源us;

2)接入负载RL=4.7KΩ;

3)在A点加由函数信号发生器产生的正弦信号us,调节输入信号幅度,用万用表交流电压档(2V`)测量B点,使B点输入电压ui为1V;

4)在输出不失真情况下用万用表交流电压档(2V`)测ui、uo,并用示波器观察输出电压波形,将测得数据记入表2。

表2 测量电压放大倍数Au

ui(V)

uo(V)

Au

1.00

0.98

1

2.3 测量输入电阻

表3测量输入电阻Ri表4测量输出电阻R0

ui(V)

us(V)

1.00

1.13

77

(V)

(V)

0.995

0.98

72

由理论得:

则有输入电阻:

测量出us和ui,并计算出输入电阻,如表3所示。

2.4 测量输出电阻

当电路中未接负载RL时,输出端可等效成如图3:此时,可测出U,当接负载RL=1K后,则可等效成图4。此时测出,则

测出,并计算出输出电阻如表4所示。

图3图4

3、结论

从实验测试结果可知,该射极跟随器的静态工作点合适,电路不产生失真;电路的电压放大倍数为1,输入电阻大,值为77,输出电阻小,值为72。

该测试结果与射极跟随器理论分析结论一致。同时该测试方法也可作为其他放大电路测试分析的参考。

参考文献

[1] 肖志红.电工电子技术(下册)[M],机械工业出版社,2012年1月.

电阻测量论文篇(10)

1  引言

      目前,在城市轻轨交通的钢轨类型选择上,专家们的看法尚不一致,有的主张采用50 kg/m 轨, 有的主张采用60 kg/m 轨。前者的主要理由是: 50 kg/m 轨无缝线路的大修周期内的通过总重为550 ×106 t·km/ km , 对于轴重及客运量均较小的轻轨系统,已经足以维持20 年钢轨寿命期内的强度等要求,因而采用60 kg/m 轨会不必要地增加初期投资。后者的主要理由是:60 kg/ m 轨因具有较大的截面积而减小了其电阻值,从而使得运营以后的电能消耗减少,其电能节约成本超过因采用60 kg/ m 轨而增加的初期投资值。根据理论计算,对于长度10 km 的线路,采用60 kg/m 轨比50 kg/m 轨在20 年中可节省的电能达到1 000 万kw·h 以上,相应的价值远大于其增加的初期投资,因而选择60 kg/ m 轨是较经济合理的。这里,实际节省的电能是否能够达到理论计算的数值,是进行正确决策的关键。而实际电能节省问题又归结为钢轨电阻实测的问题。为此,我们对现阶段50 kg/m 轨、60 kg/ m 轨的主型钢轨进行大样本的电阻测量,为轻轨交通的钢轨选型决策提供依据。

2  钢轨电阻的测量

2. 1  实验室内测量

1. 测试仪器选择

       钢轨电阻属于低值电阻,每米钢轨的阻值只有几十微欧。目前,国内可测低值电阻的仪器有:武汉水利电力大学的智能高精度微电阻测试仪、天津大学的恒定直流功率负荷下晶硅微电阻测量仪、北方交通大学的电力变压器直流电阻测试仪、同济大学的微欧级tz-11t 型数字式接触电阻检测仪,等等。由于tz-11t 型数字式测量仪能够适应数十米、数百米的长钢轨电阻测量,故选用同济大学的tz-11t 型数字式接触电阻检测仪,其测量误差为1 % 。

2. 测试对象及测试目的

      我国目前50 kg/m 轨、60 kg/m 轨的主型产品为u71mnsi 、pd3 , 故我们主要测试这两种钢轨的电阻值及差异程度。

      现场钢轨电阻的测试受空间、时间等条件的限制。试验室钢轨电阻测试研究能保证现场电阻测试工作顺利而有效,同时,还要研究测试钢轨电阻与钢轨测段长度、钢轨支承条件、测试温度的关系。

3. 测点位置对钢轨电阻测值的影响

      钢轨是横断面为“工字形”的导体,在现场实测时,由于不能测量钢轨两断面形心之间的电阻,因而需要研究表面测点的测值误差问题。测点位置如图1 所示,测量分析结果如表1 所示。

表1  断面测点测值与表面测点测值之间的关系

表面测点测值比断面d2 测点测值增大的百分率/ (%)

测段长度(米)

图1  钢轨电阻测点位置示意图由表1 得到下述结论:

(1) 测笔放在b4 位置得到的测量结果最准确;

(2) 测笔在不同位置的测量误差与测段长度成反比。当测段长度大于20 m 时, 测量误差在0. 1 % 以下。

4. 测段长度对钢轨电阻测值的影响

      电阻测值精度与测段长度有一定的关系,测段越长,测得的电阻值精度越高。测量分析结果如图2 所示。长度测值系数=(平均测值/ 本测段长度)/ (100 m 测段平均测值/ 100)

5. 钢轨支承条件对钢轨电阻测值的影响

      根据测量数据统计分析得到:整体道床结构与有碴道床结构在有无扣件状态下的钢轨电阻测值基本相同。

6. 温度对钢轨电阻测值的影响

      钢轨电阻随温度正比例变化[1 ] 。据测量数据统计分析得:以20 ℃ 时的电阻为标准,温度升高或降低10 ℃, 相应的电阻测值增高或降低0. 6 %~ 0. 7 % 。

7. 钢轨使用程度对钢轨电阻测值的影响

      钢轨使用程度对其电阻有较明显的影响[3 ] 。在钢轨寿命期末,由于钢轨轨头磨耗较大,截面缩小,导致钢轨电阻增大,增大幅度约5 %~6 % 。钢轨使用中期的电阻比新钢轨增大的阻值可取3 % 。

8. 钢轨材质对钢轨电阻测值的影响

(1) 对同一段钢轨,其测值波动范围很小,误差在0. 5 % 以下。电阻测值波动范围为0. 2~ 0. 3 μω/m。

(2) 无论是50 kg/m 轨还是60 kg/m 轨,不同的样本取材对钢轨电阻影响较大,其误差范围达到5 %~8 % , 电阻测值的波动范围在2~3μω/m。这说明钢轨材质对电阻测值有较明显的影响。 2. 2  现场钢轨电阻实测

      现场钢轨测试仪器仍然采用tz-11t 型数字式测量仪,测段长度取50 m 。1. 60 kg/m 轨现场电阻实测60 kg/m 轨现场实测对象是上海市轨道交通明珠一期线路的无缝线路实测范围选择了4 个区段:龙漕路站~ 漕溪路站、中潭路站~ 上海火车站站、上海火车站站~ 宝山路站、宝山路站~ 宝兴路站,有效测量范围为5 000 m 。在这些区段中,包括各种大小坡道(坡度最大值为28. 5 ‰,最小为平坡) 、大小曲线(最小曲线半径为390 m) 、高架线路和地面线路,线路平纵断面情况较具代表性。由实测数据统计分析得到:当温度在20 ℃ 左右时,60 kg/ m 轨(pd3) 现场实测的平均电阻为34. 36μω/m , 均方差0.58μω/m。2. 50 kg/m 轨现场电阻实测50 kg/m 轨现场实测对象是上海客技站的线路,有效测量范围为2 000 m 。由实测数据统计分析得到: 当温度在20 ℃ 左40. 76μω/m , 均方差0. 67μω/m。右时, 实测50 kg/m 轨(u71mnsi) 的平均电阻为

 

 

图2  测段长度与其电阻测值平均值之间的关系万人次/h , 远期2. 86 万人次/ h) 下,我们进行了电3  钢轨电能消耗比较分析力牵引模拟计算,得到各牵引变电所区段间的接触网的有效电流, 详见文献[ 4 ] 。按目前电价两种类型的钢轨能耗差δag 与钢轨的电阻差0. 80 元/ (kw·h) 、贴现率8 % 计算,采用60 kg/m 轨( rg2 -rg1) 成正比[ 3 ] ,即: (pd3) 比50 kg/m 轨(u71mnsi) 在20 年中所节省的δa g=( rg2 -rg1) ·i2kyx t (1) 电能消耗为339 万元。而采用60 kg/m 轨(pd3) 比其中, t 为时间; ikyx 为接触网馈线有效电流,可通50 kg/m 轨(u71mnsi) 所增加的初期投资为338 万过电力牵引模拟计算得到。元。在上海莘闵轻轨交通线的客流条件(高峰小时因此,在类似于莘闵轻轨客流条件或更大运量单向最大断面流量:初期1. 17 万人次/h , 近期2. 13 的轨道交通线路中,采用60 kg/m 轨替代50 kg/m 轨在经济上是合理的。

参 考 文 献

1  董志洪. 世界h 型钢与钢轨生产技术. 北京:冶金工业出版社,1999

电阻测量论文篇(11)

电工电子课程属于非电专业的基础课程,含电工技术和电子技术两部分,虽然都是基础内容,但涉及知识面较广,各知识点之间关联性不大,因而对高职非电专业的学生来说,学习难度还是比较大的。在电工电子教学中,若理论知识内容遵循“够用”为原则,以实践应用为出发点,在实践基础上适当深入,并利用实践环节激发学生的学习兴趣,让学生能主动参与学习的话,该课程学习可达到事半功倍的效果。本文以目前最常用的数字万用表为例,浅析万用表在电工电子教学中的相关应用。

一、认识万用表面板

识读简单电路是电工电子课程学习中要学会的一个基本技能,而电路是由电器元件的图形符号和文字符号组成的,因此电工电子的入门内容即是要记住常用电器元件的符号。学会万用表使用的第一步就是要熟悉面板上相关符号含义,以便选择红黑表笔的插孔,选择转换开关的位置。教学中如有不同型号的万用表,可让学生在识读一只万用表面板基础上再识读其它的,并叙述万用表如何使用。另外,在万用表测量电流的插孔处还标注读了最大可测电流、是否有保险等,这是在使用万用表电流测量时要注意的问题。通过万用表面板的认识,让学生明白电器元件符号的意义,养成观察仪表面板的习惯。

二、电压、电流测量的应用

1、直流电压测量的应用

给学生1.5V、9V的电池,告知安全电压的定义,让学生使用不同直流电压档进行测量。结合学生测量的结果,有正的、负的数值,引导学生分析原因,讨论电压参考方向和实际方向的关系;数字万用表上若显示为“1.”或“OL”(型号不同),则表明测量值大于所选量程,应加大量程后再测量;大量程测量小信号会使测量误差加大,由此介绍仪表精度定义。再让学生使用交流电压档测量电池电压,结果为0。

2、交流电压测量的应用

第一次测量220V交流电压,为安全起见,最好在教师监督下进行。让学生3人一组,选择转换开关的位置,选择红黑表笔插孔位置,由教师检查后再对插座电压进行测量。测量中有的学生会问及电压有无正负之分,可让学生交换表笔测量两次。再让学生用直流电压档测量插座电压,结果为0。此交流电压的测量,相关理论是正弦交流电压的定义,交流电的三个要素。用电高峰和用电低谷测量交流电压值的不同,相关理论是电源的电压源模型。结合使用交流电压档测直流、直流电压档测交流的结果均为0的事实,可绘制一个含有交直流成份的波形图,让学生说出使用交直档的测量结果,让学生加深直交流测量的区别。另外,在整流电路的分析结论中,可介绍使用万用表测量交流电压时要求电压频率为50Hz左右的原因,启发学生选用交直流电压档对整流电路进行测量。

3、电流测量的应用

交流电流和直流电流的测量区别类似于交直流电压,但电压测量一定要把表并联在被测量的两端,电流测量一定要把表串联在电路中。个别学生在测量电池电压时选择的是电流量程,测量结果显示为“1.”或“OL”,而此时电池外壳温度有明显的上升。此问题相关理论是电压表内阻和电流表内阻的不同,串联和并联的不同,短路电流和开路电压的定义。

还可以利用该表的20A档测量电池的短路电流,即将两表笔直接接在电池两端。切记时间绝对不要超过1秒!注意:此方法只适用于干电池,5号,7号充电电池,且初学者要在熟悉维修的人员指导下进行,切不可自行操作!根据短路电流即可判断电池的性能,在同种电池满电的情况下,短路电流越大越好。

三、电阻、线圈和电容测量的应用

给学生一些色环电阻、金属电阻,让学生识读电阻值的大小,再用万用表测量自身人体电阻,测量给定电阻。从人体电阻的大小可联想到安全电压及触电问题,还可扩展讨论电阻测量中可以用手接触电阻,但不要把手同时接触电阻两端的原因。使用电阻档时需要学生明白万用表等效为电压源和内阻串联,不同档位时等效的内阻不同。在放大电路带负载时,对负载而言,放大电路就等效为信号源与内阻串联。万用表电阻档的等效和放大电路的等效是相通的,只不过一个是直流电源,一个是放大了信号源。

使用电阻档测量小型变压器绕组、继电器线圈、电机绕组时,只能测量出其直流电阻。相关理论是绕圈等效为电阻和电感的串联,电感的感抗、在直流电路中的等效问题。

通过对电容的测量,可让学生识别电解电容的正负脚,识读电容的标称值和耐压值等,相关知识还有电容的充放电速度问题。

四、二极管和三极管测量的应用

利用数字万用表的二极管档位,可测量出二极管的正向导通电压,反向偏置时显示屏显示“1.”或“OL”则为正常,由此可判断二极管的好坏,相关理论就是二极管的单向导电性。

测量三极管时要先利用二极管档位测量并判断出三极管的基极和类型,再利用万用表的“hFE”档来测量三极管的直流放大倍数β。在档位旁有一排小插孔,分别对应PNP和NPN管的测量。前面已经判断出管型,将基极插入对应管型“b”孔,其余两脚分别插入“c”,“e”孔,此时可以读取数值,即β值;再固定基极,其余两脚对调,再读取数值。比较两次读数,读数较大的管脚位置与表面“c”,“e”相对应。此测量相关理论是三极管的结构、作用和三极管的放大电路。

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