免测电表内阻的伏安法电路设计及其应用研究

免测电表内阻的伏安法电路设计及其应用研究(任务书,开题报告,文献综述,毕业论文21000字)
摘 要
物理学是自然科学的重要学科之一，是一门建立在实验基础上的科学。在实验研究中，测量是基本的、大量的工作之一。
“伏安法测电阻”作为中学物理的基础实验之一，又随着测量技术的发展，对测量电阻准确度的要求也越来越高。而由于在中学物理中，我们对电阻的测量并未考虑到电表内阻，若能采取一定的措施，在测量电阻时不测量电表内阻也能较准确测量电阻。
本文在中学伏安法测电阻（内接法、外接法）的基础上，对测量结果进行了误差分析，并根据欧姆定律对电路进行创新设计，对两种测量方案的结果进行了不确定度、相对误差、精确度的比较。同时，在测量过程中，根据现阶段数字测量的发展，也对电阻进行了一定的数字测量，对模拟化测量与数字化测量进行了比较。本文创新电路的设计，基本解决了测量系统中电表内阻对测量结果的影响。
伏安法测电阻作为中学物理测量实验的基础，将不断成熟和完善，免测电有内阻伏安法测电阻的应用，不仅可以在普通物理实验中进行，也可在一些技术性项目尤其是在缺乏实验条件的情况下，达到较准确测量电阻的目的。
关键词：伏安法、欧姆定律、电表内阻

Abstract
The physics are one of natural sciences important disciplines, is an establishment in the experimental foundation science. In the experimental study, the survey is basic, one of massive work. "The voltammetry measured the resistance" takes one of middle school physics foundation experiments, also along with the survey technology development, to surveys the resistance accuracy the request more and more to be also high. But because in the middle school physics, we considers the electric instrument by no means to the resistance survey internal resistance, if can take the certain measure, when survey resistance the mishap electric internal resistance also can the more accurate survey resistance. This article in the middle school voltammetry measured resistance (in connection, outside connection) in the foundation, has carried on the error analysis to the measurement result, and carries on the innovation design according to the ohm's law to the electric circuit, has carried on uncertainly, the relative error, the precision comparison to two kind of surveys plans result. At the same time, in survey process, according to present stage numeral survey development, also has carried on the certain digital survey to the resistance, to simulated the survey and the digitized survey has carried on the comparison. This article innovates the electric circuit design, basically has solved in the measurement system the electric instrument nternal resistance to the measurement result influence. The voltammetry measured the resistance took the middle school physics survey experiment the foundation, unceasingly mature and will be perfect, exempts measured the electricity will have internal resistance the voltammetry to measure the resistance the application, not only will be allowed to carry on in the ordinary physical experiment, also might in lack the experimental condition in particular in some technical project in the situation, will achieve the more accurate survey resistance the goal.
 Key word: Voltammetry, ohm's law, electric instrument internal resistance

1.2主要性能参数
1.2.1准确度等级：0.5级
1.2.2工作位置：水平
1.2.3响应时间：小于4s（外电路电阻对10μA仪表应不小于150KΩ。对20μA仪表应不小于60 KΩ。对50μA仪表应不小于8 KΩ）
1.2.4标度尺长度：120mm
1.2.5基本误差：当使用条件符合周围环境温度为23℃湿度为40％～60％RH时，仪表的基本误差在标度尺工作部分的所有分度线上不超过测量上限的±0.5%。
1.2.6环境温度引起的改变量：当周围环境温度自23±2℃改变至规定的工作温度范围（23±10℃）内任一温度时，由此引起仪表指示值的改变在换算为温度每改变10℃时不超过测量上限的±0.5%。
1.2.7位置引起的改变量：当仪表自水平位置向任一方向倾斜5°时，其指示值的改变不超过测量上限的±0.25%。
1.2.8外磁场引起的改变量：仪表由于0.4KA/m，交流或直流的外磁场影响，其指示值的改变不超过测量上限的±1.5%。
1.2.9安全要求：接线端与外壳之间能耐受交流50Hz、0.5KV（电压表安伏表为2KV 10～1500V规格为3KV）、1min的电压试验，绝缘电阻不小于5MΩ。
1.2.10外形尺寸1*b*h，mm：220*170*100
1.2.11重量：2.5kg
2.    仪表结构和原理
仪表是磁电系张丝支承结构，磁系统采用铁环轭式结构，漏磁较小，并且具有良好的防御外磁场影响性能，磁钢用铝镍钴合，并经过特殊的稳定处理，使仪表能长时期保持准确度，仪表的可动部分采用新型的张丝支承，用两根高强度合金张丝固定在减震弹片上，并装有限止器，使仪表具有良好的抗震性能。此外，可动部分采用张丝支承后，偏转时不存在摩擦，使仪表的灵敏度和使用寿命大大提高。指针尖采用特种形影玻璃丝，能保证良好的直线性，刻度板下装有消除视差的反光镜，可保证仪表读数的准确。测量机构装在胶木外壳的单独密封小室内，可防止外来的机械力作用和脏物侵害。仪表的量程转换采用插塞，使用方便。
 

目　录
绪　论    - 5 -
第一章 伏安法测电阻    - 7 -
一、    电表    - 7 -
1.    产品的技术特性    - 8 -
2.    仪表结构和原理    - 9 -
3.    以下是用数字万用表测得的C31型电表的内阻值    - 9 -
4.    直流电流表    - 9 -
5.    直流电压表    - 10 -
二、    可调电阻    - 10 -
1.    旋转式电阻箱    - 10 -
2.    变阻器    - 12 -
三、    电流表内接法、外接法    - 12 -
1.    电流表外接法    - 13 -
2.    电流表内接法    - 15 -
第二章 三种典型测量方法简介    - 17 -
一、替代法    - 17 -
１、电流表与电阻箱加电键组合测待测电阻（替代法）    - 17 -
２、电压表与电阻箱和电键的组合测待测电阻（替代法）    - 17 -
二、电桥法    - 18 -
三、    补偿法    - 18 -
第三章 免测电表内阻伏安法测电阻    - 19 -
第1节 电路原理、测量方法及步骤    - 19 -
第2节 测量数据处理    - 20 -
一、    5.1Ω标称电阻    - 20 -
二、    2 KΩ标称电阻    - 21 -
第3节 与伏安法测电阻的对比分析及实验结论    - 21 -
第四章 指针式仪表与数字式仪表的比较研究    - 23 -
第1节 推陈出新是历史之必然    - 23 -
第2节 模拟电表与数字电表    - 23 -
第3节 数字电表的特点    - 23 -
第五章 创新电路在不同电路系统中的应用    - 25 -
一、    创新电路在变压器测电阻中的应用    - 25 -
注意事项    - 25 -
规范要求    - 25 -
有关换算    - 26 -
实例分析    - 26 -
二、    毫欧姆级电阻测量    - 27 -
第六章 数字电路概述    - 28 -
一、数字万用表的叙述    - 28 -
一.    概述    - 28 -
二.    安全事项    - 28 -
三.    技术特性    - 28 -
四.    电阻测量    - 29 -
二、数字万用表对5.1Ω、2KΩ电阻的测量及数据处理    - 29 -
第七章  电阻的数字化测量    - 31 -
一、    比例运算法    - 32 -
二、    比率法    - 32 -
The Problem of Measurement, Electrical Instruments    - 33 -
英译汉：电气仪表的量度问题    - 35 -
电气仪表    - 36 -
主要电气仪表及其用途    - 36 -
结束语    - 38 -
参考文献    - 40 -
附录    - 41 -
一、    电阻箱的误差限     - 41 -
二、    电压、电流波动引起的误差限 、     - 41 -
三、    电表的灵敏阈带来的误差（限）δ1    - 41 -
致 谢    - 42 -