導(dǎo)語：伏安法電路設(shè)計(jì)管理論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要

物理學(xué)是自然科學(xué)的重要學(xué)科之一，是一門建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的科學(xué)。在實(shí)驗(yàn)研究中，測(cè)量是基本的、大量的工作之一。

"伏安法測(cè)電阻"作為中學(xué)物理的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)之一，又隨著測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，對(duì)測(cè)量電阻準(zhǔn)確度的要求也越來越高。而由于在中學(xué)物理中，我們對(duì)電阻的測(cè)量并未考慮到電表內(nèi)阻，若能采取一定的措施，在測(cè)量電阻時(shí)不測(cè)量電表內(nèi)阻也能較準(zhǔn)確測(cè)量電阻。

本文在中學(xué)伏安法測(cè)電阻（內(nèi)接法、外接法）的基礎(chǔ)上，對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了誤差分析，并根據(jù)歐姆定律對(duì)電路進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，對(duì)兩種測(cè)量方案的結(jié)果進(jìn)行了不確定度、相對(duì)誤差、精確度的比較。同時(shí)，在測(cè)量過程中，根據(jù)現(xiàn)階段數(shù)字測(cè)量的發(fā)展，也對(duì)電阻進(jìn)行了一定的數(shù)字測(cè)量，對(duì)模擬化測(cè)量與數(shù)字化測(cè)量進(jìn)行了比較。本文創(chuàng)新電路的設(shè)計(jì)，基本解決了測(cè)量系統(tǒng)中電表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。

伏安法測(cè)電阻作為中學(xué)物理測(cè)量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，將不斷成熟和完善，免測(cè)電有內(nèi)阻伏安法測(cè)電阻的應(yīng)用，不僅可以在普通物理實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行，也可在一些技術(shù)性項(xiàng)目尤其是在缺乏實(shí)驗(yàn)條件的情況下，達(dá)到較準(zhǔn)確測(cè)量電阻的目的。

關(guān)鍵詞：伏安法、歐姆定律、電表內(nèi)阻

Abstract

Thephysicsareoneofnaturalsciencesimportantdisciplines,isanestablishmentintheexperimentalfoundationscience.Intheexperimentalstudy,thesurveyisbasic,oneofmassivework."Thevoltammetrymeasuredtheresistance"takesoneofmiddleschoolphysicsfoundationexperiments,alsoalongwiththesurveytechnologydevelopment,tosurveystheresistanceaccuracytherequestmoreandmoretobealsohigh.Butbecauseinthemiddleschoolphysics,weconsiderstheelectricinstrumentbynomeanstotheresistancesurveyinternalresistance,ifcantakethecertainmeasure,whensurveyresistancethemishapelectricinternalresistancealsocanthemoreaccuratesurveyresistance.Thisarticleinthemiddleschoolvoltammetrymeasuredresistance(inconnection,outsideconnection)inthefoundation,hascarriedontheerroranalysistothemeasurementresult,andcarriesontheinnovationdesignaccordingtotheohm''''slawtotheelectriccircuit,hascarriedonuncertainly,therelativeerror,theprecisioncomparisontotwokindofsurveysplansresult.Atthesametime,insurveyprocess,accordingtopresentstagenumeralsurveydevelopment,alsohascarriedonthecertaindigitalsurveytotheresistance,tosimulatedthesurveyandthedigitizedsurveyhascarriedonthecomparison.Thisarticleinnovatestheelectriccircuitdesign,basicallyhassolvedinthemeasurementsystemtheelectricinstrumentnternalresistancetothemeasurementresultinfluence.Thevoltammetrymeasuredtheresistancetookthemiddleschoolphysicssurveyexperimentthefoundation,unceasinglymatureandwillbeperfect,exemptsmeasuredtheelectricitywillhaveinternalresistancethevoltammetrytomeasuretheresistancetheapplication,notonlywillbeallowedtocarryonintheordinaryphysicalexperiment,alsomightinlacktheexperimentalconditioninparticularinsometechnicalprojectinthesituation,willachievethemoreaccuratesurveyresistancethegoal.

Keyword:Voltammetry,ohm''''slaw,electricinstrumentinternalresistance

我們這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是"免測(cè)電表內(nèi)阻伏安法測(cè)電阻"，它屬于電測(cè)量電阻領(lǐng)域，特別是屬于伏安法測(cè)電阻的范圍研究。

在"伏安法測(cè)電阻"中，電阻是一個(gè)基本的重要的物理量，又是必要的重要的基本的電學(xué)測(cè)量。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，科學(xué)實(shí)驗(yàn)也在其重要的位置上發(fā)揮著作用，而"伏安法測(cè)電阻"作為普通物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，一直處在重要的電學(xué)實(shí)驗(yàn)、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(dòng)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(shí)代拉開了序幕。之后，人們開始對(duì)電阻測(cè)量進(jìn)行了一系列的研究，最基本的測(cè)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(gè)用它來測(cè)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(duì)測(cè)電阻的應(yīng)用研究是從19世紀(jì)80年代清華大學(xué)對(duì)測(cè)電阻的研究開始的，同時(shí)結(jié)合國外先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用歐姆定律R=，在基本的電流表外接法、電流表內(nèi)接法的基礎(chǔ)上，不斷測(cè)量電阻電路進(jìn)行了創(chuàng)新，使得測(cè)量電阻能夠電路更簡(jiǎn)單、計(jì)算更方便、精度更高。其中各種方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)，其中補(bǔ)償法相對(duì)于其它測(cè)量方法，其準(zhǔn)確度比較高，計(jì)算也比較簡(jiǎn)單，但是測(cè)量電路比較復(fù)雜，調(diào)節(jié)過程也相對(duì)繁瑣。

本課題先對(duì)電流表內(nèi)外接法進(jìn)行了測(cè)量，結(jié)合誤差理論，其誤差主要是系統(tǒng)誤差，所以我們這次畢業(yè)設(shè)計(jì)"免測(cè)內(nèi)阻伏安法測(cè)電阻"，也是希望能夠在前人的技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，找到一種適合我們普通高校的，方便我們學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、研究的方法，來更好的測(cè)量電阻，提高測(cè)量電阻的精確度。

畢業(yè)設(shè)計(jì)作為一門普通高校畢業(yè)生的必修課程，受到了越來越廣泛的重視時(shí)，讓我們畢業(yè)生能夠通過一種比較好的方式，學(xué)會(huì)自我學(xué)習(xí)和自我創(chuàng)新。"免測(cè)內(nèi)阻伏安法測(cè)電阻"做的重要工作之一就是科學(xué)實(shí)驗(yàn)。而測(cè)量是基本的大量的工作之一。所以此次畢業(yè)設(shè)計(jì)從科學(xué)實(shí)驗(yàn)講，也讓我們更好地學(xué)會(huì)了科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

本次的"免測(cè)內(nèi)阻伏安法測(cè)電阻"通過對(duì)普通的伏安法測(cè)量（電流表內(nèi)接法、電流表外接法）的分析比較，通過對(duì)儀器儀表的學(xué)習(xí)使用，總結(jié)了物理實(shí)驗(yàn)中的常用的數(shù)據(jù)處理方法（本次主要用到了最小二乘原理），并對(duì)伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行了一定的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)。

此外，在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，參閱了國內(nèi)外大量文獻(xiàn)資料，吸收了眾多研究者的經(jīng)驗(yàn)和長(zhǎng)處，所錄參考文獻(xiàn)如有疏漏處，請(qǐng)給予諒解。在此，還要特別感謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師張昆教授的辛勤指導(dǎo)。

儀表結(jié)構(gòu)和原理

儀表是磁電系張絲支承結(jié)構(gòu)，磁系統(tǒng)采用鐵環(huán)軛式結(jié)構(gòu)，漏磁較小，并且具有良好的防御外磁場(chǎng)影響性能，磁鋼用鋁鎳鈷合，并經(jīng)過特殊的穩(wěn)定處理，使儀表能長(zhǎng)時(shí)期保持準(zhǔn)確度，儀表的可動(dòng)部分采用新型的張絲支承，用兩根高強(qiáng)度合金張絲固定在減震彈片上，并裝有限止器，使儀表具有良好的抗震性能。此外，可動(dòng)部分采用張絲支承后，偏轉(zhuǎn)時(shí)不存在摩擦，使儀表的靈敏度和使用壽命大大提高。指針尖采用特種形影玻璃絲，能保證良好的直線性，刻度板下裝有消除視差的反光鏡，可保證儀表讀數(shù)的準(zhǔn)確。測(cè)量機(jī)構(gòu)裝在膠木外殼的單獨(dú)密封小室內(nèi)，可防止外來的機(jī)械力作用和臟物侵害。儀表的量程轉(zhuǎn)換采用插塞，使用方便。

3.以下是用數(shù)字萬用表測(cè)得的C31型電表的內(nèi)阻值

C31─A型電壓表RX0=0.7Ω

量程

45mV

75mV

3V

7.5V

15V

測(cè)量值

15.8Ω

31.3Ω

1.502KΩ

3.75KΩ

7.50KΩ

量程

30V

75V

150V

300V

600V

測(cè)量值

15.01KΩ

37.5KΩ

75.0KΩ

149.9KΩ

0.299MΩ

C31─V型電壓表RX0=0.6Ω

量程

75mA

15mA

30mA

75mA

150mA

300mA

測(cè)量值

4.2Ω

3.0Ω

1.9Ω

1.2Ω

0.9Ω

0.8Ω

量程

750mA

1.5A

3A

7.5A

15A

30A

測(cè)量值

0.7Ω

0.6Ω

0.6Ω

0.6Ω6AAM.阻"的設(shè)計(jì)中，對(duì)電阻的測(cè)量，也間接的用到了歐姆定很

0.6Ω

0.6Ω

目錄

緒論-5-

第一章伏安法測(cè)電阻-7-

一、電表-7-

1.產(chǎn)品的技術(shù)特性-8-

2.儀表結(jié)構(gòu)和原理-9-

3.以下是用數(shù)字萬用表測(cè)得的C31型電表的內(nèi)阻值-9-

4.直流電流表-9-

5.直流電壓表-10-

二、可調(diào)電阻-10-

1.旋轉(zhuǎn)式電阻箱-10-

2.變阻器-12-

三、電流表內(nèi)接法、外接法-12-

1.電流表外接法-13-

2.電流表內(nèi)接法-15-

第二章三種典型測(cè)量方法簡(jiǎn)介-17-

一、替代法-17-

1、電流表與電阻箱加電鍵組合測(cè)待測(cè)電阻（替代法）-17-

2、電壓表與電阻箱和電鍵的組合測(cè)待測(cè)電阻（替代法）-17-

二、電橋法-18-

三、補(bǔ)償法-18-

第三章免測(cè)電表內(nèi)阻伏安法測(cè)電阻-19-

第1節(jié)電路原理、測(cè)量方法及步驟-19-

第2節(jié)測(cè)量數(shù)據(jù)處理-20-

一、5.1Ω標(biāo)稱電阻-20-

二、2KΩ標(biāo)稱電阻-21-

第3節(jié)與伏安法測(cè)電阻的對(duì)比分析及實(shí)驗(yàn)結(jié)論-21-

第四章指針式儀表與數(shù)字式儀表的比較研究-23-

第1節(jié)推陳出新是歷史之必然-23-

第2節(jié)模擬電表與數(shù)字電表-23-

第3節(jié)數(shù)字電表的特點(diǎn)-23-

第五章創(chuàng)新電路在不同電路系統(tǒng)中的應(yīng)用-25-

一、創(chuàng)新電路在變壓器測(cè)電阻中的應(yīng)用-25-

注意事項(xiàng)-25-

規(guī)范要求-25-

有關(guān)換算-26-

實(shí)例分析-26-

二、毫歐姆級(jí)電阻測(cè)量-27-

第六章數(shù)字電路概述-28-

一、數(shù)字萬用表的敘述-28-

一.概述-28-

二.安全事項(xiàng)-28-

三.技術(shù)特性-28-

四.電阻測(cè)量-29-

二、數(shù)字萬用表對(duì)5.1Ω、2KΩ電阻的測(cè)量及數(shù)據(jù)處理-29-

第七章電阻的數(shù)字化測(cè)量-31-

一、比例運(yùn)算法-32-

二、比率法-32-

TheProblemofMeasurement,ElectricalInstruments-33-

英譯漢：電氣儀表的量度問題-35-

電氣儀表-36-

主要電氣儀表及其用途-36-

結(jié)束語-38-

參考文獻(xiàn)-40-

附錄-41-

一、電阻箱的誤差限-41-

二、電壓、電流波動(dòng)引起的誤差限、-41-

三、電表的靈敏閾帶來的誤差（限）δ1-41-

致謝-42-