DZ035免測電表內(nèi)阻的伏安法電路設(shè)計及其應(yīng)用研究 ),dz035,電表,內(nèi)阻,伏安,電路設(shè)計,及其,應(yīng)用,利用,運用,研究,鉆研 信息與電子工程 系畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 畢 業(yè) 設(shè) 計 (論 文 )開 題 報 告信息與電子工程系 工業(yè)電氣自動化專業(yè) 03 級 1 班課題名稱： 免測電表內(nèi)阻伏安法測電阻畢業(yè)設(shè)計(論文)起止時間：2006 年 2 月 15 日～5 月 26 日(共 17 周)學(xué)生姓名： 嚴(yán)雁女 學(xué)號： 21指導(dǎo)教師： 張昆 教授 報告日期： 2006.2.23 信息與電子工程 系畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 1．本課題所涉及的問題在國內(nèi)(外)的研究現(xiàn)狀綜述我們這次畢業(yè)設(shè)計的課題是“免測電表內(nèi)阻伏安法測電阻” ，它屬于電測量電阻領(lǐng)域，特別是屬于伏安法測電阻的范圍研究。在“伏安法測電阻”中，電阻是一個基本的重要的物理量，又是必要的重要的基本的電學(xué)測量。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，科學(xué)實驗也在其重要的位置上發(fā)揮著作用，而“伏安法測電阻”作為普通物理實驗的基礎(chǔ)，一直處在重要的電學(xué)實驗、研究位置。1820 年，法國物理學(xué)家安培（1755.1.22─1836.6.10）發(fā)現(xiàn)了“安培定律” ，奠定了電動力學(xué)的基礎(chǔ)；1827 年，德國物理學(xué)家歐姆（1787.3.16─1854.7.6）在所發(fā)表的《電路的數(shù)學(xué)研究》一文中，提出了歐姆定律。歐姆定律在電路中是最基本的定律，為電學(xué)新時代拉開了序幕。之后，人們開始對電阻測量進(jìn)行了一系列的研究，最基本的測量方法還是“電流表內(nèi)接法和外接法” ，其次是半偏法，還有就是替代法、補(bǔ)償法（電流補(bǔ)償、電壓補(bǔ)償） 、電橋法（單電橋、雙電橋） 。例如：惠斯通電橋是英國發(fā)明家克里斯蒂在 1833 年發(fā)明的，但是由于惠斯通第一個用它來測量電阻，所以人們習(xí)慣上就把這種電橋稱作了惠斯通電橋；開爾文電橋是 1856 年開爾文為了成功地裝設(shè)海底電纜中進(jìn)行研制的。國內(nèi)對測電阻的應(yīng)用研究是從 19 世紀(jì) 80 年代清華大學(xué)對測電阻的研究開始的，同時結(jié)合國外先進(jìn)的經(jīng)驗技術(shù)的基礎(chǔ)上，運用歐姆定律 R= ，在基本的電流表外接法、電流表內(nèi)接法的基IU礎(chǔ)上，不斷測量電阻電路進(jìn)行了創(chuàng)新，使得測量電阻能夠電路更簡單、計算更方便、精度更高。其中各種方法都有其優(yōu)缺點，其中補(bǔ)償法相對于其它測量方法，其準(zhǔn)確度比較高，計算也比較簡單，但是測量電路比較復(fù)雜，調(diào)節(jié)過程也相對繁瑣。 信息與電子工程 系畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 2．設(shè)計(論文)要解決的問題和擬采用的研究方法我們從中學(xué)物理就開始接觸用伏安法測電阻，并且我們基本采用了電流表內(nèi)接法和電流表外接法的測量方法，因為教學(xué)要求的原因，在中學(xué)伏安法測電阻的過程中，我們基本就是不考慮電流表和電壓表的內(nèi)阻的，而采用了直接用歐姆定律 R= 進(jìn)行計算。IU本次畢業(yè)設(shè)計，我們就是要在電流表內(nèi)接法和外接法的基礎(chǔ)上，尋找一種方法，在不測量電表內(nèi)阻的前提下，不僅能測出電阻的阻值，而且要能夠提高測量電阻的精度。在能夠達(dá)到以上要求的情況下，能夠讓各高校和科研院所方便科學(xué)實驗及測量。在實際測量中，也可以利用創(chuàng)新電路測量進(jìn)行測量，如變壓器電阻的測量等。電阻的測量，首先要遵循的定律就是歐姆定律，所以我們從歐姆定律出發(fā)，在電流表內(nèi)接法、電流表外接法的基礎(chǔ)上，通過對測量電路增加一定的開關(guān)控制電路，調(diào)節(jié)滑線變阻器和可調(diào)電源，在使兩次測量過程中電流表電壓不變，即使前后兩次測量過程中電流表的讀數(shù)不變，即 ，12I?解決普通電阻測量中必須考慮測量電阻的問題。 信息與電子工程 系畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 3．本課題需要重點研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路本課題是對“免測電表內(nèi)阻伏安法測電阻”的設(shè)計和研究，我們抓住其中的幾個關(guān)鍵字，“免測” 、 “內(nèi)阻” 、 “伏安法” 。那么我們可以清楚的看到，我們重點要研究解決的就是怎么樣通過對伏安法電阻電路的設(shè)計，在免測電流表和電壓表內(nèi)阻的基礎(chǔ)上，來達(dá)到提高測量電阻精度的問題。 其設(shè)計思想和原理：在電流表內(nèi)接法中，由于電流表存在著內(nèi)阻，流過被測電阻 RX的電流為電流表所示電流，而電壓表所示的電壓則是電流表電壓 VRA和被測電阻電壓 VRX之和。那么，我們根據(jù)歐姆定律，對測量電路增加一定的開關(guān)控制電路，調(diào)節(jié)滑線變阻器和可調(diào)電源，在使兩次測量過程中電流表電壓不變，即使前后兩次測量過程中電流表的讀數(shù)不變，即 ，提高測12I?量的精度。 信息與電子工程 系畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 4．完成本課題所必須的工作條件(如工具書、實驗設(shè)備或?qū)嶒灜h(huán)境條件、某類市場調(diào)研、計算機(jī)輔助設(shè)計條件等等)及解決的辦法所需的實驗設(shè)備：電壓表、電流表、電阻箱、滑動變阻器、標(biāo)稱電阻、開關(guān)、數(shù)字萬用表、導(dǎo)線等。所需的計算機(jī)輔助設(shè)計工具：AutoCAD工具書：? 陸廷濟(jì)、胡德敬、陳銘南 物理實驗教程 同濟(jì)大學(xué)出版社 2003? 張雄、王黎智、馬力、伊繼東 物理實驗設(shè)計與研究 科學(xué)出版社 2003? 李繼凡、羅遠(yuǎn)瑜、陶時澍、顧洪濤 精密電氣測量 計量出版社 1984? 陶時澍 電氣測量 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2003? 張建志，數(shù)字顯示測量儀表，中國計量出版社，2004 年? 楊學(xué)新，電測儀表，中國電力出版社，2004 年 11 月? 朱鶴年.物理實驗研究［M］.北京：清華大學(xué)出版社，1994.137.? 楊占民.電磁學(xué)實驗與研究［M］.貴陽：貴州科技出版社，1998.黃仁忠.替代法測量的適用條件［J］.物理實驗，1997，19（3）? 劉方新,錢昭燁,李宗民. 常用儀器儀表原理與使用[M] . 北京:科學(xué)出版社,1999 ,2? 楊寶清,宋文貴. 實用電路手冊[M] . 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002. 6? 吳文全,葉曉慧.μΩ級小電阻測量方法研究[J ] . 電測與儀表,2003 ,11 (40) 信息與電子工程 系畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 5．設(shè)計(論文)完成進(jìn)度計劃2 月 15 日～2 月 17 日：領(lǐng)取設(shè)計任務(wù)書，布置課題，借閱參考書。2 月 20 日～2 月 24 日：查閱各種文獻(xiàn)資料，完成開題報告。2 月 27 日～3 月 10 日：準(zhǔn)備實驗儀器、器件3 月 13 日～3 月 31 日：期間進(jìn)行測試，測量，試驗，實驗4 月 3 日～4 月 7 日：測試、試驗、實驗4 月 10 日～4 月 14 日： 實驗、測量、驗證4 月 17 日～4 月 21 日：實驗、驗證、總結(jié)5 月 8 日～5 月 19 日：畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯5 月 22 日～5 月 26 日：畢業(yè)設(shè)計（論文）通過后整理總結(jié) 信息與電子工程 系畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 6．指導(dǎo)教師審閱意見指導(dǎo)教師(簽字)：　　　　　　 年 月 日7． 教研室主任意見教研室主任(簽字)：　　　　　 系(簽章)年 月 日說明：1.本報告必須由承擔(dān)畢業(yè)設(shè)計(論文)課題任務(wù)的學(xué)生在接到“畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書” 、正式開始做畢業(yè)設(shè)計(論文)的第 2 周或第 3 周末之前獨立撰寫完成，并交指導(dǎo)教師審閱。2.每個畢業(yè)設(shè)計(論文)課題撰寫本報告一份，作為指導(dǎo)教師、教研室主任審查學(xué)生能否承擔(dān)該畢業(yè)設(shè)計(論文)課題任務(wù)的依據(jù)，并接受學(xué)校的抽查。