文件编号：TP-AR-L4757
In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.
（示范文本）
编订：_______________
审核：_______________
单位：_______________
电测模拟量变送器在投运前的现场检查和试验
(正式版)
电测模拟量变送器在投运前的现场
检查和试验(正式版)
使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。
陈东(通辽发电总厂，内蒙古通辽 028011)
电测量变送器广泛应用在电气设备参数的检测及
控制上，为保证它在工作中的安全稳定运行，新安装
的变送器在检验完投运前，应做现场送电前的全面检
查试验工作，合格后才可投入运行。发电机组分散控
制系统中，电测模拟量变送器在投运前现场检查试验
方法如下。
(1) 检查变送器插件及安装螺丝齐全、牢固，标
志清楚正确，接线与图纸相符，连接导线及外壳与屏
体绝缘测试合格。
(2) 试验前，检修与运行人员要做好安全措施，事故预想要全面，所有试验用仪器、仪表检查合格。
(3) 在变送器输出通道尾端与设备接线处断开插件或联接线(防止试验时损坏与之连接的微机设备)。
(4) 投入变送器辅助工作电源，用万用表电压档或其它试验仪表分别对所有变送器电源接线检查是否正确。在通道尾部断开点处用万用表检查变送器的输出值(电流或电压值)是否正确。在一个系统中，因监测及控制用途不同，变送器可能用不同的电源供电，所以，检查时要分别投入辅助电源，分别检查(以此检查变送器的输出值是否正确和各路供电电源的正确性)。
(5) 对辅助电源进行切、投试验3次，检查在实际工作现场电源突变对变送器性能的影响，发现异常及时分析，无异常则测量供电电源实际容量，做好记
录(选择适合在事故情况下能有足够的容量并快速起到保护作用的供电电源)。
(6) 不施加变送器输入信号，投入辅助电源，检查每台变送器输出通道是否与每个测点一致，对有输出标称值的变送器，在输出接线处用连接线逐台短接输出信号，在通道尾端断开点处用万用表核对通道是否正确。
(7) 通道正确后，将断开点插件或连接线恢复正常。在变送器输入侧首端(电流、电压互感器二次出口处或与变送器输入连接的其它设备端口处)用试验设备对变送器施加模拟输入信号，在CRT显示屏上核查显示值，输入与输出值应按比例对应。
(8) 认真核实参数，如试验结果与预期值不符，应仔细分析和查找。现场是否有其它信号干扰，二次回路是否有支路或环路，对有极性的变送器查看极性
是否正确，找出原因后方可继续进行试验。
(9) 对功率信号用仪器应检查极性及相位变化对输出的影响。对同一信号有多个显示点的量值应检查最大值与最小值的差值，不合格的应及时调整。
(10) 因现场与变送器连接的控制电缆较长、现场干扰信号复杂等各种因素影响，对于控制的变送器应检查(或测试)模拟量响应时间，达到保护要求。对参于联动控制的变送器应在输入侧施加信号后用断开法检查。对同一参数用2台(或多台)变送器取值的信号，变送器应有不同的辅助电源供电，保证不会因电源问题而失去信号，现场应用断电法检查。
(11) 试验结束，试验人员必须全面恢复接线，对试验的参数及记录要整理归档。
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DH-MF-SJ组合式磁场综合实验仪 使用说明书 一、概述 DH-MF-SJ组合式磁场综合实验仪用于研究霍尔效应产生的原理及其测量方法，通过施加磁场,可以测出霍尔电压并计算它的灵敏度，以及可以通过测得的灵敏度来计算线圈附近各点的磁场。 二、主要技术性能 1、环境适应性：工作温度 10～35℃； 相对湿度 25～75%。 2、通用磁学测试仪 2.1可调电压源：0～15.00V、10mA； 2.2可调恒流源：0～5.000mA和0～9.999mA可变量程，为霍尔器件 提供工作电流，对于此实验系统默认为0-5.000mA恒流源功能； 2.3电压源和电流源通过电子开关选择设置，实现单独的电压源和电 流源功能； 2.4电流电压调节均采用数字编码开关； 2.5数字电压表：200mV、2V和20V三档，4位半数显，自动量程转换。 3、通用直流电源 3.1直流电源，电压0～30.00V可调；电流0～1.000A可调； 3.2电流电压准确度：0.5%±2个字； 3.3电压粗调和细调，电流粗调和细调均采用数字编码开关。 4、测试架 4.1底板尺寸：780*160mm； 4.2载物台尺寸：320*150mm，用于放置螺线管和双线圈测试样品； 4.3螺线管：线圈匝数1800匝左右,有效长度181mm，等效半径21mm； 4.4双线圈：线圈匝数1400匝(单个)，有效直径72mm，二线圈中心 间距 52mm； 4.5移动导轨机构：水平方向0～60cm可调；垂直方向0～36cm可调，最小分辨率1mm； 5、供电电源：AC 220V±10%，总功耗：60VA。 三、仪器构成及使用说明
DH-MF-SJ组合式磁场综合实验仪由实验测试台、双线圈、螺线管、通用磁学测试仪、通用直流电源以及测试线等组成。 1、测试架 1.双线圈； 2.载物台（上面绘制坐标轴线）； 3，4 双线圈励磁电源输入接口； 5.霍尔元件； 6.立杆； 7.刻度尺； 8.传感器杆（后端引出2组线，一组 为传感器工作电流Is，输出端号码管标识为Input；一组为霍尔电势V H输出，输出端号码管标识为Output）； 9.滑座； 10.导轨； 11. 螺线管励磁电源输入接口； 12.螺线管； 13.霍尔工作电流I S输入，号码管标有Input（红正，黑负）； 14.霍尔电势V H输出，号码管标有Output（红正，黑负）； 15.底座 图1-1组合式磁场综合实验仪（测试架图） 2、通用磁学测试仪（DH0802） 1.电压或电流显示窗口（霍尔元件工作电流或电压指示）； 2.恒流源指示灯； 3.恒压源指示灯； 4.调节旋钮（左右旋转用于减小或增加输出；按下弹起按钮用于
标准物质的均匀性、稳定性和定值 一、标准物质的均匀性统计检验 标准物质的特性应该是均匀的，即在规定的细分范围内其特性保持不变。为了检验样品是否均匀，通常随机抽取一定数量的最小包装单元（可按随机数表所示方法抽样，采用精密度高的试验方法，对抽出的各样品在控制同样的实验条件下进行测定，从而使各样品间的差异完全由样品的不均匀性反映出来。 方差分析法是用来统计检验均匀性的最常用方法。此法是通过组间方差和组内方差的比较来判断各组测量值之间有无系统性差异，如果二者的比小于统计检验的临界值，则认为样品是均匀的。 为检验样品均匀性，设抽取了m 个样品，用精密度高的实验方法，在相同条件下得m 组等精度测量数据如下： 1. x 11，x 12，……11n x ，平均值1x 2. x 21，x 22，……22n x ，平均值2x ………… m , 1m x , 2m x ,m mn x ……，平均值m x 设 1 = m i i x x m =∑ 1 m i i N n ==∑ 则 组间差方和 211()m i i i Q n x x ==-∑ 组内差方和 2211 ()i n m ij i i j Q x x ===-∑∑ 记 ν1=m -1（组间自由度） ν2=N -m （组内自由度）
21 11 Q S ν= , 22 22 Q S ν= 作统计量F; 2 122 S F S = 由此可见，该统计量是自由度（ν1,ν2）的F 分布变量。 根据自由度（ν1,ν2）及给定的显著性水平α，可由F 表查得临界的F α值。若F 智能电量变送器 使用说明书 产品介绍 智能电量变送器采用全隔离技术,可直接采集交流电压、电流信号，可测量工频、电压、电流以及相位差和单项、三相平衡功率；采用专用的集成芯片，抗干扰能力强，稳定性高；通过编程器可在线修改显示量程，变送输出范围；带有液晶显示功能，具备RS485口通讯功能，采用标准MODBUS RTU协议与上位机连接可构成数据采集系统及控制系统。 ★单相有功功率计算公式：P=U×I×COSΦ ★三相有功功率计算公式： ★无功功率计算公式： 1 显示面板外观结构图 输入 输入信号交流0～600V输入，600V以上由电压互感器转换为满量程为100V的电压输入 交流0～5A输入，5A以上由电流互感器转换为满量程为5A的电流输入 输出 输出信号4-20mA，0-10mA，0-20mA，1-5V，0-5V 输出负载电流型≤500Ω，电压型≥250KΩ 通讯MODBUS-RTU协议，RS485传输距离≤1000米；RS232传输距离≤10米；信号传输率≤9.6kbps 电源 电源DC24V（±10%），AC100-240V，50/60Hz 功耗≤2W 其它参数 ≥100MΩ（500VDC时） 绝缘阻抗 （输入/输出/电源/通讯之间） 耐压强度 1500Vrms (1 min，无火花) （输入/输出/电源/通讯之间） 工作温度0～50℃(无凝露、无结冰) 相对湿度25%～85%RH 保存温度-10～60℃(无凝露、无结冰) 安装方式35mmDIN导轨安装 安装尺寸22.5*110*115mm(宽*高*深) 传输精度0.3%FS 响应时间≤1S 电磁兼容性符合GB/T18268工业设备应用要求（IEC 61326-1） 3 接线图 注1：通迅功能和变送输出功能只能选其一（即带变送功给就不能带通迅功能，反之，带通迅功能就不能带变送功能） 注2：电流，电压输出通过主板上的J2切换，如下图所示： 直流电流输出直流电压输出 短路环状态 ★ ★三相平衡负载测量时，接线方法如下： 实验八 霍尔效应法测量磁场 【实验目的】 1．了解霍尔器件的工作特性。 2．掌握霍尔器件测量磁场的工作原理。 3．用霍尔器件测量长直螺线管的磁场分布。 4．考查一对共轴线圈的磁耦合度。 【实验仪器】 长直螺线管、亥姆霍兹线圈、霍尔效应测磁仪、霍尔传感器等。 【实验原理】 1．霍尔器件测量磁场的原理 图1 霍尔效应原理 如图1所示，有－N 型半导体材料制成的霍尔传感器，长为L ，宽为b ，厚为d ，其四个侧面各焊有一个电极1、2、3、4。将其放在如图所示的垂直磁场中，沿3、4两个侧面通以电流I ，则电子将沿负I 方向以速度运动，此电子将受到垂直方向磁场B 的洛仑兹力m e F ev B =?作用，造成电子在半导体薄片的1测积累过量的负电荷，2侧积累过量的正电荷。因此在薄片中产生了由2侧指向1侧的电场H E ，该电场对电子的作用力H H F eE =，与m e F ev B =?反向，当两种力相平衡时，便出现稳定状态，1、2两侧面将建立起稳定的电压H U ，此种效应为霍尔效应，由此而产生的电压叫霍尔电压H U ，1、2端输出的霍尔电压可由数显电压表测量并显示出来。 I 如果半导体中电流I 是稳定而均匀的，可以推导出H U 满足： H H H IB U R K IB d =? =?， 式中，H R 为霍耳系数，通常定义/H H K R d =，H K 称为灵敏度。 由H R 和H K 的定义可知，对于一给定的霍耳传感器，H R 和H K 有唯一确定的值，在电流I 不变的情况下，与B 有一一对应关系。 2．误差分析及改进措施 由于系统误差中影响最大的是不等势电势差，下面介绍一种方法可直接消除不等势电势差的影响，不用多次改变B 、I 方向。如图2所示，将图2中电极2引线处焊上两个电极引线5、6，并在5、6间连接一可变电阻，其滑动端作为另一引出线2，将线路完全接通后，可以调节滑动触头2，使数字电压表所测 电压为零，这样就消除了1、2两引线间的不等势电势差，而且还可以测出不等势电势差的大小。本霍尔效应测磁仪的霍尔电压测量部分就采用了这种电路，使得整个实验过程变得较为容易操作，不过实验前要首先进行霍尔输出电压的调零，以消除霍尔器件的“不等位电势”。 在测量过程中，如果操作不当，使霍尔元件与螺线管磁场不垂直，或霍尔元件中电流与磁场不垂直，也会引入系统误差。 3．载流长直螺线管中的磁场 从电磁学中我们知道，螺线管是绕在圆柱面上的螺旋型线圈。对于密绕的螺线管来说，可以近似地看成是一系列园线圈并排起来组成的。如果其半径为R 、总长度为L ，单位长度的匝数为n ，并取螺线管的轴线为x 轴，其中心点O 为坐标原点，则 （1）对于无限长螺线管L →∞或L R >>的有限长螺线管，其轴线上的磁场是一个均匀磁场，且等于： 00B NI μ= 图2 矩形截面梁纯弯曲正应力的电测实验 一、实验名称 矩形截面梁纯弯曲正应力的电测实验。 二、实验目的 1．学习使用电阻应变仪，初步掌握电测方法； 2．测定矩形截面梁纯弯曲时的正应力分布规律，并与理论公式计算结果进行比较，验证弯曲正应力计算公式的正确性。 三、实验设备 1．WSG－80型纯弯曲正应力试验台 2．静态电阻应变仪 四、试样制备及主要技术指标 1、矩形截面梁试样 材料：20号钢，E=208×109Pa； 跨度：L=600mm，a=200mm，L1=200mm； 横截面尺寸：高度h=28mm，宽度b=10mm。 2．载荷增量 载荷增量ΔF=200N （砝码四级加载，每个砝码重10N 采用1：20杠杆比放大），砝码托作为初载荷，F0=26 N 。 3．精度 满足教学实验要求，误差一般在5%左右。 五、实验原理 如图1所示，CD 段为纯弯曲段，其弯矩为a 2 1 F M = ， 则m N M ?=6.20，m N M ?=?20。根据弯曲理论，梁横截面上各点的正应力增量为： z I y M ?= ?理σ （1） 式中：y 为点到中性轴的距离；Iz 为横截面对中性轴z 的惯性矩，对于矩 形截面， 12 bh I 3 z = （2） 由于CD 段是纯弯曲的，纵向各纤维间不挤压，只产生伸长或缩短，所以各点均为单向应力状态。只要测出各点沿纵向的应变增量ε?，即可按胡克定律计算出实际的正应力增量实σ?。 εσ?=?E 实 （3） 在CD 段任取一截面，沿不同高度贴五片应变片。1片、5片距中性轴z 的 距离为h/2，2片、4片距中性轴z 的距离为h/4，3片就贴在中性轴的位臵上。 测出各点的应变后，即可按（3）式计算出实际的正应力增量实σ?，并画出正应力实σ?沿截面高度的分布规律图，从而可与（1）式计算出的正应力理论值理σ?进行比较。 六、实验步骤 1．开电源，使应变仪预热。 电量变送器介绍和用途 电量变送器变送器是一种将被测电量参数（如电流、电压、功率、频率、功率因数等信号）转换成直流电电量变送器流、直流电 压并隔离输出模拟信号或数字信号的装置。新型变送器国际标准输出的模拟信号电流值为4～20mA两线制的环路在发送数据以及控制那些易于以这一标准接受指令的某些执行器的过程中有广泛的应用。目前在国际上已作为模拟信号中的电流遥测技术唯一标准。在利用两根导线的电流遥测电路中，变送器工作电源与示读装置，包括传感器工作电源和发送导线的任何其它电阻都是相串联在环路内。 电量变送器是一种将被测量参数(交流电流、交流电压、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能、频电量变送器率、相位、功率因数、直流电压、直流电流等)按线性比例转换成直流电流或电压(电能脉冲输出)的测量仪表。 它广泛应用于电力、石油、煤炭、冶金、铁道、市政府等部门的电气测量、自动控制以及调度系统。新型变送器国际标准输出的模拟信号电流值为4～20mA两线制的环路在发送数据以及控制那些易于以这一标准接受指令的某些执行器的过程中有广泛的应用。国际上已作为模拟信号中的电流遥测技术唯一标准。在利用两根导线的电流遥测电路中，变送器工作电源与示读装置，包括传感器工作电源和发送导线的任何其它电阻都是相串联在环路内。 电量变送器工作原理 电流变送器可以直接将被测主回路交流电流转换成按线性比例输出 的DC4～20mA(通过250Ω 电阻转换DC 电量变送器1～5V或通过500Ω电阻转换DC2～10V)恒流环标准信号，连续输送到接收装置(计算机或显示仪表)。 电流变送器原副边高度绝缘隔离，两线制输出接线，辅助工作电源＋24V与输出信号线DC4～20mA共用，具有精度高，体积小、功耗小、频响宽、抗干扰、国内首创4种补偿措施和6大全面保护功能，两线端口防感应雷能力强，具有雷击波和突波的保护能力等优点。 特别适用发电机、电动机、智能低压配电柜、空调、风机、路灯等负载电流的智能监控系统。 YD3000智能电力测控仪使用手册 雅达 YD3000智能 一. 概述 YD3000智能电力监测仪(以下简称:YD3000)是在YD2020基础上派生出来的一款智能电力监测仪.它具有可编 程,遥测,电能累加,数字 二. 功能和特点 测量功能多,精度高 YD3000 功能强大,它集合了电量变送器,数字式电度表,数显表,数据采集器,记录分析仪,RTU 等仪器的部 分或全部功能.测量功能包括:一条三相四线回路或其它任何线制的全部相/线电压(V),电流(I),功率(P,Q, S),电能(Wh,Qh),功率因数(COS),频率(F),零序电流等. 作为显示仪表使用时可以代替:三相电流表,三相电压表,三相视在功率表,三相有功功率表,三相无功功率 表,三相功率因数表,三相有功电能表,三相无功电能表,频率表等. 在自动化系统中用作数据采集时可以代替:三相电流变送器,三相电压变送器,三相视在功率变送器,三相有 功功率变送器,三相无功功率变送器,三相功率因数变送器,频率变送器等以及数据采集模块,RTU等. 作为电能计量仪表时可以代替:三相有功电能表,三相无功电能表等. 仪表采用高精度高稳定的模数(A/D)转换器件,电度精度可达1.0级,其它参数可达0.5级以上. LED显示 YD3000采用LED大屏幕显示,同时可显示多达10个参数,并能通过手动或自动 设定,按顺序读出超过30个参 数. 标准规约,轻松组网 YD3000为了满足未来测量仪表的环境,配有RS-485或RS-232C串行口,允许连 接开放式结构的局域网络. 应用Modbus (RTU和ASCII两种模式) 通讯规约,通过在PC机或数据采集系统上运行的软件,能提供一个对于 工厂,电厂,工业或建筑物的服务的简单,实用的电量管理方案. 自动稳零 具有自动校准零点,克服零点随时间和温度的漂移.实现所有参数的零点免调,提高了仪表的整体测量精度, 提高了系统的整体稳定性,简化了校准流程. 极宽的动态输入范围 YD3000 采用量程自动切换技术,提供 5~120V/600V 的电压输入量程,0 ~ 1A/5A 实验十三 霍耳效应测磁场 一、注意事项 1. 双刀双掷开关上的连线已经固定连接好，请不要擅自拆卸。 2. 双刀双掷开关引出的导线红“+”、黑“－”，各表头对应的接线柱也是红“+”、黑“－”，连线时双刀双掷开关引出的导线并联到接线柱上，即“红接红，黑接黑”。导线连好后经老师检查，然后开电源。 3. 双刀双掷开关向上合闸规定为“+”，向下合闸规定为“－”。在整个实验过程中，霍耳电压H U 对应的双刀双掷开关向上合闸，固定不变，只有工作电流H S ()I I 和励磁电流M I 对应的双刀双掷开关会要求上、下换向合闸，其中励磁电流M I 对应的双刀双掷开关在合闸时动作要快，否则会产生电火花。 4. 实验结束后，先断电，后拆线。只拆自己连接的部分，其它线路保留。 5. 本实验有两种型号的仪器，工作电流分别表示为H I 或S I ，灵敏度分别表示为 H K 或H S 。 6. 每套仪器的灵敏度不同，具体数值标在仪器箱内的面板上，注意：有一种型号的仪器灵敏度单位不是国际单位制，要化为国际单位制，具体换算是： 1mV /mA KG 10V /A T ?=?（ G ：高斯，T ：特斯拉） 二、操作步骤 1. 将三个双刀双掷开关引出的导线分别并联到与开关名目相同的接线柱上，经老师检查后，打开电源。 2. 将三个双刀双掷开关全部向上合闸，然后调节工作电流H S () 2.00mA I I =，励磁电流M 0.6A I =。注意：（1）励磁电流调节好后就固定了，直到实验结束都不需再调节。（2）有一种型号的仪器工作电流和励磁电流用同一个表头显示，需要用旁边的红色按钮转换。 3. 调节霍耳元件移动螺杆旋钮，测量霍耳元件在电磁铁两极间隙中5个不同任选位置的霍耳电压H U ，并将数据填入表13-1的草表中。 一、 填空题 1. 对于铸铁试样，拉伸破坏发生在___________面上，是由___________应力造成的。压缩破坏发生在___________面上，是由_______应力造成的。扭转破坏发生在___________面上，是由_______应力造成的。 2. 下屈服点sl s 是屈服阶段中，不计初始瞬时效应时的___________应力。 3. 灰口铸铁在拉伸时，从很低的应力开始就不是直线，且没有屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段，因此，在工程计算中，通常取总应变为_______% 时应力—应变曲线的割线斜率来确定其弹性模量，称为割线弹性模量。 4. 在对试样施加轴向拉力，使之达到强化阶段，然后卸载至零，再加载时，试样在线弹性范围内所能承受的最大载荷将增大。这一现象称为材料的_____________。 5. 在长期高温条件下，受恒定载荷作用时材料发生_____________和_____________现象。 6.低碳钢抗拉能力_________抗剪能力。 7.铸铁钢抗拉能力_________抗剪能力。 8.铸铁压缩受_________ 应力破坏。 9. 压缩实验时，试件两端面涂油的目的是 ；低碳钢压缩后成鼓形的原因 。 10. 颈缩阶段中应力应变曲线下降的原因 11.已知某低碳钢材料的屈服极限为s σ，单向受拉，在力F 作用下，横截面上的轴向线应变为1ε，正应力为σ，且s σσ>；当拉力F 卸去后，横截面上轴向线应变为2ε。问此低碳钢的弹性模量E 是多少？( ) 12.在材料的拉伸试验中，对于没有明显的屈服阶段的材料，以 作为屈服极限。 13.试列举出三种应力或应变测试方法： 、 、 。 14.塑性材料试样拉伸时，颈缩处断口呈 状，首先 部分 破坏，然后 部分 破坏。 15.等直杆受轴向拉伸，材料为低碳钢，弹性模量E =200GPa ，杆的横截面面积为 A =5cm 2 ，杆长 l =1m 。加拉力F =150kN 后，测得 ?l = 4mm ，则卸载后杆的残余应变为 。 16.如图所示为低碳钢的ζ-ε曲线。与a 点对应的应力称为 ，与屈服阶段b 点对应 CDS-3151M系列智能变送器说明书补充内容： 新型数显表头按键操作指南 1.按键功能概述 1.1按键模式说明 标准的智能压力变送器，数显表头上都有三个按钮，分别为“M”、“S”、“Z”。也支持外部扩展干簧管接口，实现不开盖调整；此时支持两个按键，分别为“S”、“Z”。 针对这两种应用，本产品支持“双按键”和“三按键”两种操作模式。 “三按键”操作模式：操作更快捷，适用于数显表头上具备三个按键的产品。 Z键用于进入提示数据设置界面和移位； S键用于进入数据设置界面、增加数字和数据保存； M键用于数据保存。 注：在三按键模式下，任何时候都可以按下“M”键，保存当前的设置数据。 “双按键”操作模式：这种操作模式通常用于外部只有两个非接触按键（磁棒操作）的情况。 Z键用于进入提示数据设置界面和移位； S键用于进入数据设置界面、增加数字和数据保存。 注：在双按键模式下，输入数据时，必须等LCD左侧的向下箭头闪烁时，才能通过按下“Z”键保存设置数据。 2.按键功能 2.1输入操作码 2.1.1操作码及对应功能 现场使用按键组态时，LCD左下角“88”字符用于表示当前设置变量类型，也就是当前按键所执行的设置功能。其对应关系为： LCD左下角“88”字符显示设置变量 0或空正常显示 1 输入操作码（可以直接输入和下面功能对应的数字，以直接进行相应功能的设置） 2 设置单位 3 设置量程下限 4 设置量程上限 5 设置阻尼 6 主变量调零 7 零点迁移与量程迁移【调零和调满】 8 输出特性【设置线性输出、或者开方输出】 注：通过输入各个功能对应的操作码，可以快速进入对应功能。 例如输入“5”，直接进入设置阻尼功能。 例如输入“8”，直接进入设置输出特性。 2.1.2操作码输入方法 图例说明： a）均以当前采集值1KPa，量程1~100KPa为例； 霍尔效应与应用设计 摘要：随着半导体物理学的迅速发展，霍尔系数和电导率的测量已成为研究半导体材料的主要方法之一。本文主要通过实验测量半导体材料的霍尔系数和电导率可以判断材料的导电类型、载流子浓度、载流子迁移率等主要参数。 关键词：霍尔系数，电导率，载流子浓度。 一．引言 【实验背景】 置于磁场中的载流体，如果电流方向与磁场垂直，则在垂直于电流和磁场的方向会产生一附加的横向电场，称为霍尔效应。 如今，霍尔效应不但是测定半导体材料电学参数的主要手段，而且随着电子技术的发展，利用该效应制成的霍尔器件，由于结构简单、频率响应宽（高达10GHz ）、寿命长、可靠性高等优点，已广泛用于非电量测量、自动控制和信息处理等方面。 【实验目的】 1． 通过实验掌握霍尔效应基本原理，了解霍尔元件的基本结构； 2． 学会测量半导体材料的霍尔系数、电导率、迁移率等参数的实验方法和技术； 3． 学会用“对称测量法”消除副效应所产生的系统误差的实验方法。 4． 学习利用霍尔效应测量磁感应强度B 及磁场分布。 二、实验内容与数据处理 【实验原理】 一、霍尔效应原理 霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起的偏转。当带电粒子（电子或空穴）被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷的聚积，从而形成附加的横向电场。如图1所示。当载流子所受的横电场力与洛仑兹力相等时，样品两侧电荷的积累就达到平衡，故有 B e eE H v = 其中E H 称为霍尔电场，v 是载流子在电流方向上的平均漂移速度。设试样的宽度为b ， ? a 厚度为d ，载流子浓度为n ，则 bd ne t lbde n t q I S v =??=??= d B I R d B I ne b E V S H S H H =?= ?=1 比例系数R H =1/ne 称为霍尔系数。 1． 由R H 的符号（或霍尔电压的正负）判断样品的导电类型。 2． 由R H 求载流子浓度n ，即 e R n H ?= 1 （4） 3． 结合电导率的测量，求载流子的迁移率μ。 电导率σ与载流子浓度n 以及迁移率μ之间有如下关系 μσne = （5） 即σμ?=H R ，测出σ值即可求μ。 电导率σ可以通过在零磁场下，测量B 、C 电极间的电位差为V BC ，由下式求得σ。 S L V I BC BC s ?= σ（6） 二、实验中的副效应及其消除方法： 在产生霍尔效应的同时，因伴随着多种副效应，以致实验测得的霍尔电极A 、A′之间的电压为V H 与各副效应电压的叠加值，因此必须设法消除。 （1）不等势电压降V 0 如图2所示，由于测量霍尔电压的A 、A′两电极不可能绝对对称地焊在霍尔片的两侧，位置不在一个理想的等势面上，Vo 可以通过改变Is 的方向予以消除。 （2）爱廷豪森效应—热电效应引起的附加电压V E 构成电流的载流子速度不同，又因速度大的载流子的能量大,所以速度大的粒子聚集的一侧温度高于另一侧。电极和半导体之间形成温差电偶,这一温差产生温差电动势V E ，如果采用交流电，则由于交流变化快使得爱延好森效应来不及建立，可以减小测量误差。 （3）能斯托效应—热磁效应直接引起的附加电压V N 机动车安全技术检测标准物质量值溯源与期间核查程序 1 目的: 为使标准物质始终处于受控状态并保持完好，保证检测结果的有效性，特编制本程序。 2 范围: 2.2.1标准物质的采购与验收 2.2.2入库与保管 2.2.3验证与使用 2.2.4标识与档案管理 3 职责： 3.1检测组长: 3.1.1列出标准物质的使用目录及等级要求； 3.1.2提出标准物质的验收、保管、使用、降级、报废要求； 3.1.3组织标准物质的验收。 3.2检测员: 3.2.1按照标准物质的保管、使用的要求正确使用标准物质； 3.2.2做好标准物质使用记录。 3.3药品管理员: 3.3.1建立标准物质档案； 3.3.2粘贴管理标识； 3.3.3维护标准物质的贮存环境。 3.4技术负责人: 3.4.1批准标准物质的采购、使用、降级和报废； 3.4.2发现标准物质存在缺陷时组织对可能产生的影响进行追溯。 3.5技术负责人应当维护本程序的有效性。 4 程序 4.1标准物质的采购与验收 4.1.1检测组长应列出检测所用标准物质的目录、数量及质量指标并据此提出采购 计划。制定的采购计划报技术负责人审核批准。 4.1.2采购人员应选择有质量保证的标准物质。质量保证的模式通常有： 4.1.2.1 获得国家标准物质生产许可证； 4.1.2.2 有计量部门出具证书证明其级别和不确定度； 4.1.2.3 出厂期不超过一年；（或保质期内的） 4.1.2.4符合国家或行业标准的且附有质量合格证明的工程实物标准。 4.1.3到货的标准物质，检测组应组织逐一验收。验收可采用新购--在用标准物质的比对方式，若新购标准物质与在用标准物质的误差在规定范围之内，则新购标准物质可以被批准投入使用。验收人员应认真做好验收记录。 4.2标准物质的贮存与定值 4.2.1验收合格的标准物质应由药品管理员在包装容器上粘 填空题 1、应变仪的灵敏度系数K—2.30，应变片的灵敏度系数K^ 2.06，仪器的读数是“=400」；，则实际的应变值是；=()。 2、在进行电测试验时，若将两个电阻值相等的工作片串联在同一桥 臂上，设两个工作片的应变值分别为S1、◎，则读数应变( ) 3、当应变计与应变仪连接的导线较长时，例如大于50 m以上，由于导线本身有一定电阻值，它和应变计一起串联在应变电桥的桥臂上而又不参加变形，这将使指示应变小于真实应变，可以通过改变应变仪的 _______ 来修正。 4、有一粘贴在轴向受压试件上的应变片，其阻值为120“，灵敏系数K =2.136。问：当试件上的应变为-1000?时，应变片阻值是多少？ 5、工程测量中，应变电桥的接法有 --------- 、和 等几种。 6、应变计的主要技术参数是、和 等。 7、工程结构应变测量中，常用的温度补偿有补偿法和 补偿法两种。 8设置温度补偿块必需满足的3个基本条件是： (1) 补偿块与试件的 ________ 相同，且不 ________ ; (2) 粘贴于其上的补偿应变计和工作应变计处于_________ 环境下; (3) 补偿应变计与工作应变计应是__________ 应变计。 9、应变仪的灵敏度系数K仪=2.08，应变片的灵敏度系数K片二2.00, 当仪器的读数＜=400?，则实际的应变值；为__________ 。 10、一般常用的电阻应变片种类有（）、（）和（） 二、选择题 1、圆轴受扭矩T的作用，用应变片测出的是（）。 A. 剪应变E.剪应力C.线应变D.扭矩 2、电阻应变片的灵敏度系数K指的是（）。 A. 应变片电阻值的大小 B. 单位应变引起的应变片相对电阻值变化 C. 应变片金属丝的截面积的相对变化 D. 应变片金属丝电阻值的相对变化 3、用惠斯登电桥测量纯弯曲梁应变时，当温度补偿应变片所贴的构 件材料的线膨胀系数小于被测梁的线膨胀系数时，应变测量结果与真实结果（）。 A. 偏大 B.偏小 C. 一致 4、用惠斯登电桥测量纯弯曲梁应变时，当温度补偿片的灵敏度高于 被测量梁上贴的应变片灵敏度时，应变测量结果与真实结果（）。 A. 偏大 B.偏小 C. 一致 5、若静态应变仪标准灵敏系数为2时，标定的应变片灵敏系数小于 2时，则应变仪的读数比实际应变值（）。 A.大 B.小 C.相等 D.可大可小 6、电测法测量材料的弹性模量E时，若采用1/4桥测量，如何贴片 FZB-21～26智能变送仪表通用手册 1.1概述 配电测控单元是采用通用的硬件方案，对直流操作电源系统的交流和直流配电回路的电压和电流等模拟量信号采用智能电量变送器检测；对配电回路各设备的状态和告警等开关量信号（无源开关触点）采用开关量采集模块采集。最后，通过RS485接口把检测数据上传到电源监控装置统一处理。下面分别介绍配电回路这些基础的测控单元的工作原理和技术指标。 1.1.1智能电量变送器 a)工作原理： 智能电量变送器采用输入、电源、通信三端隔离变换的技术拾取电源系统中各配电回路（整流器、蓄电池和直流母线）的电压和电流信号，实现对电源系统各配电回路运行参数的检测。其中直流电压信号采用分压采样方式，直流电流信号采用75mV分流器取得，经放大、隔离和A/D变换，把模拟采样信号转换为数字信号供CPU读取，最后通过RS485串口将配电部分的运行参数上传到电源监控装置，进行显示、分析和判断，作为监控装置管理电源系统的重要依据。 模拟量测量采用零点和满度自校准技术，即使在环境温度变化或测量电路参数时变的条件下，仍能保证测量数据的准确性。 b)型号规格： FZB-20系列智能电量变送器的型号规格定义如下： FZB－□／□□ 工作电源电压 标称测量范围 输入信号类型 智能电量变送器 ●输入信号类型用阿拉伯数字表示如下： 21----直流电压； 22----直流电流； 23----三相交流电压； 24----交流电压； 25----交流电流； 26----环境温度。 ●标称测量范围用阿拉伯数字表示如下： 直流电压变送器： 1----0～300V（标称值220V）； 2----0～150V（标称值110V）； 3----0～75V（标称值48V）； 4----0～35V（标称值24V）。 直流电流变送器： 1----－75mV～0～＋75mV； 2----0～75mV。 注：直流电流变送器的标称电流变比规格为：20A、30A、50A、75A、100A、150A、200A、300A、500A、750A、1000A、1500A、2000A。 三相交流电压变送器： 1----0～500V（三相三线，标称值380V，可用于400V标称值系统）； 2----0～300V（三相四线，标称值380/220V，可用于400/230V标称值系统）。 交流电压变送器： 1----0～500V（线电压，标称值380V，可用于400V标称值系统）； 2----0～300V（相电压，标称值220V，可用于230V标称值系统）。 交流电流变送器： 1----0～5A。 注：交流电流变送器的标称电流变比规格为：20A、30A、50A、75A、100A、150A、200A、300A、500A、750A、1000A。 温度变送器： 1----－10℃～55℃。 ●工作电源电压用阿拉伯数字表示如下： 1----DC80～300V（直流供电，适用于110V和220V标称值系统）； 2----DC16～75V（直流供电，适用于24V和48V标称值系统）。 注：DC80～300V可用于AC220V±25％的交流电源系统。 c)技术指标： ●数字显示：高亮度红色LED数码管。 ●数显范围：四位半显示。 ●显示精度：电量：0.2级； 温度：±0.5℃。 ●拨码开关：5位，设置变送器通信地址，第1位为地址高位，第5位为地址低位。 ●按键开关：3个，零点和满度校正；量程和变比设置；通信波特率设置。 ●过量程能力： 1.2倍连续；电压2倍1S；电流10倍5S。 产品说明书 本无线压力变送器属于无线监控系统的配套产品，适用于生产、储运工艺过程的压力监测。采用微功耗无线通讯模式，不需要接线，安装更为快捷、安全、方便，另有配套的无线转接设备，可将诸多无线压力信号转换为MODBUS标准信号通过以太网或串口传输，能够方便的接入测控系统，有着广泛的应用层面。 一、工作原理 本无线压力变送器的传感元件是扩散硅力敏器件，无线通信采用Zigbee模块。敏感芯片利用集成电路工艺，在晶体硅片上制成敏感压阻，组成惠斯通电桥，作为力电转换的敏感器件。当受到外力作用时，电桥失去平衡。当给桥路加一恒流激励电源时，可以将压力信号线性的转换成毫伏级电压信号，经放大转换成数字信号，再由无线模块发送到上位机。 二、技术指标 1、被测介质：液体、气体 2、压力量程：0～60MPa可订制 3、精度等级：0.5级 4、过载压力：150% F.S 5、上报周期：1分～12小时可设定 6、小数位数：0～3位可设定 7、信号传输：Zigbee无线 8、发射功率：≤40mW 9、传输距离：普通型150m，增强型500m 10、工作电源：3.6V锂电池 11、电池寿命：≥3年（3分钟上传一次） 12、过程接口：M20×1.5（或按要求订制） 13、防爆等级：ExibⅡB T4Gb 14、外壳防护：IP67 15、工作环境温度：-40℃～70℃16、工作环境湿度：≤95%RH 17、产品重量：1350g （净重） 三、外型结构 （图一） 四、显示说明 无线压力变送器的显示面板如图二： （图二） 23 678910111213 144 51 显示面板各部分说明如下： 代号说明代号说明 1超压报警指示灯，压 力值超量程时闪烁 8Zigbee信号指示 2调试接口9Zigbee信号强度指示3按钮设置10Zigbee信道指示 4按钮111压力值 5按钮212压力值单位 6电池电量指示13压力满度指示 7电池电压指示14组号与编号 五、安装方法 1.确定工艺要求的压力测量范围与要安装的压力变送器一致。 2.工艺安装的接头螺纹规格必须与无线压力变送器配套。 3.将安装接头内放入聚四氟乙烯垫片然后把无线压力变送器拧紧 即可。 六、参数设置 1、使用手抄器设置仪表参数 1)在手抄器上选择“初始化”，在弹出的对话框中输入要设置的无 线信道、网络、组号、编号，按“设置”按钮保存。 2)将磁铁放置在无线压力变送器的磁感应区停留6秒钟，变送器 复位并从手抄器上获取参数。 3)听到手抄器“嘀”的响一声，表示无线压力变送器参数已经设 置成功。 2、使用按键设置仪表参数 1)按下Zero按钮，仪表进入参数设置模式，显示【01】 实验: 霍尔效应与应用设计 [教学目标] 1. 通过实验掌握霍尔效应基本原理，了解霍尔元件的基本结构； 2. 学会测量半导体材料的霍尔系数的实验方法和技术； 3. 学会用“对称测量法”消除副效应所产生的系统误差的实验方法。 [实验仪器] 1.TH －H 型霍尔效应实验仪，主要由规格为>2500GS/A 电磁铁、N 型半导体硅单晶切薄片式样、样品架、I S 和I M 换向开关、V H 和V σ（即V AC ）测量选择开关组成。 2.TH －H 型霍尔效应测试仪，主要由样品工作电流源、励磁电流源和直流数字毫伏表组成。 [教学重点] 1． 霍尔效应基本原理； 2． 测量半导体材料的霍尔系数的实验方法； 3． “对称测量法”消除副效应所产生的系统误差的实验方法。 [教学难点] 1． 霍尔效应基本原理及霍尔电压结论的电磁学解释与推导； 2． 各种副效应来源、性质及消除或减小的实验方法； 3． 用最小二乘法处理相关数据得出结论。 [教学过程] （一）讲授内容： (1)霍尔效应的发现： 1879，霍尔在研究关于载流导体在磁场中的受力性质时发现： “电流通过金属，在磁场作用下产生横向电动势” 。这种效应被称为霍尔效应。 结论：d B I ne V S H ?=1 (2)霍尔效应的解释： 霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起的偏转。这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷的聚积，从而形成附加的横向电场。当载 流子所受的横电场力H e eE f =与洛仑兹力evB f m =相等时，样品两侧电荷的积累就达到平衡， B e eE H v = （1） bd ne I S v = （2） 由 （1）、（2）两式可得： d B I R d B I ne b E V S H S H H =?= ?=1 （3） 比例系数ne R H 1=称为霍尔系数，它是反映材料霍尔效应强弱的重要参数， (3) 霍尔效应在理论研究方面的进展 1、量子霍尔效应(Quantum Hall Effect) 1980年，德国物理学家冯?克利青观察到在超强磁场（18T ）和极低 温(1.5K ）条件下,霍尔电压 UH 与B 之间的关系不再是线性的，出现一 系列量子化平台。 量子霍尔电阻 获1985年诺贝尔物理学奖！ 2、分数量子霍尔效应 1、1982年，美国AT&T 贝尔实验室的崔琦和 斯特默发现：“极纯的半导体材料在超低温(0.5K) 和超强磁场(25T)下，一种以分数形态出现的量子电 阻平台”。 2、1983 年，同实验室的劳克林提出准粒子理 论模型，解释这一现象。 获1998年诺贝尔物理学奖 i e h I U R H H H 1 2?==3,2,1=i 标准物质量值溯源体系 标准物质是实现准确一致的测量，保证量值有效传递的计量标准，在实际测量中，通过使用不同等级的标准物质，按准确度由低到高，逐级进行量值的追溯，直到国际基本单位，这一过程称为量值的“溯源过程”。相反的，从国际基本单位用不同等级的标准物质由高至低进行量值传递，最终至实际测量现场的过程，被称为量值的“传递过程”。由此，形成了化学测量的完整的溯源一量传体系。在整个溯源链中，标准物质起着复现量值、传递测量不确定度和实现测量准确一致的至关重要的作用。权威方法(Definitive Method)是能直接追溯到国际基本单位或基本常数，有坚实的理论基础和严格的数学表达的方法。它的精密度、准确度、测量范围和稳定性已经过严谨地研究与验证，具有最高水平。目前国际公认的化学测量权威方法有精密库仑法、同位素稀释质谱法、重量法、容量法、凝固点下降法等。 标准方法(Reference Method)是指具有较高的精密度和稳定性的方法，其准确度已用权威方法或不同原理的其它方法核验，证明不存在可察觉的方向性系统误差，可估计出其测量结果的总不确定度。 一级标准物质(Certified Reference Materials简称CRMs)是指用权威方法或用二种以上不同原理的标准方法以及其他准确可靠方法定值，不确定度具有国内最高水平，均匀性、稳定性良好，它在溯源链中起着承上启下的作用，许多二级标准物质是通过一级标准物质溯源至国家基准的。 二级标准物质(Working Reference Materials)是用与一级标准物质进行比较测量的方法或一级标准物质的定值方法定值，其不稳定度和均匀性未达到一级标准物质水平，能满足一般测量的需要。二级标准物质是在日常分析检测中大量采用的一类标准物质，由于它们组成基体复杂，前处理方法各不相同，定值通常采用相对测量法，因此需要相应的一级标准物质来校准仪器，也可采用多种不同的分析方法，如标准曲线法、标准加入法、内标法等进行比较测量，由此确定其量值不确定度的水平，保证测量的溯源性 实验三 扭转实验 一、实验目的 1.测定低碳钢扭转时的强度性能指标：扭转屈服应力s τ和抗扭强度b τ。 2.测定灰铸铁扭转时的强度性能指标：抗扭强度b τ。 3.绘制低碳钢和灰铸铁的扭转图，比较低碳钢和灰铸铁的扭转破坏形式。 二、实验设备和仪器 1.扭转试验机 2.游标卡尺 三、实验试样 按冶金部标准采用圆形截面试件，两端成扁圆形。如图1所示。 图1 扭转试件图 圆形截面试样的直径mm 10=d ，标距d l 5=或d l 10=，平行部分的长度为mm 20+l 。若采用其它直径的试样，其平行部分的长度应为标距加上两倍直径。试样头部的形状和尺寸应适合扭转试验机的夹头夹持。 由于扭转试验时，试样表面的切应力最大，试样表面的缺陷将敏感地影响试验结果，所以，对扭转试样的表面粗糙度的要求要比拉伸试样的高。对扭转试样的加工技术要求参见国家标准GB10128—88。 四、实验原理与方法 1.测定低碳钢扭转时的强度性能指标 试样在外力偶矩的作用下，其上任意一点处于纯剪切应力状态。随着外力偶矩的增加，测矩盘上的指针会出现停顿，这时指针所指示的外力偶矩的数值即为屈服力偶矩es M ，低碳钢的扭转屈服应力为 p es s 43W M = τ （１） 式中：16/3p d W π=为试样在标距内的抗扭截面系数。 在测出屈服扭矩s T 后，改用电动加载，直到试样被扭断为止。测矩盘上的从动指针所指示的外力偶矩数值即为最大力偶矩eb M ，低碳钢的抗扭强度为 p eb b 43W M =τ （２） 对上述两公式的来源说明如下： 低碳钢试样在扭转变形过程中，利用扭转试验机上的自动绘图装置绘出的?-e M 图如图12所示。当达到图中A 点时，e M 与?成正比的关系开始破坏，这时，试样表面处的切应力达到了材料的扭转屈服应力s τ，如能测得此时相应的外力偶矩ep M ，如图13a 所示，则扭转屈服应力为 p ep s W M = τ （３） 经过A 点后，横截面上出现了一个环状的塑性区，如图2b 所示。若材料的塑性很好，且当塑性区扩展到接近中心时，横截面周边上各点的切应力仍未超过扭转屈服应力，此时的切应力分布可简化成图2c 所示的情况，对应的扭矩s T 为 图1 低碳钢的扭转图 s s s （a ） （b ） （c ） 图2 低碳钢圆柱形试样扭转时横截面上的切应力分布 （a ）p T T =；（b ）s p T T T <<；（c ）s T T = s p s 3 d/2 2 s d/2 0 s s 3 4 12 d 2d 2ττπρρπτρπρρτW d T == ==? ? 由于es s M T =，因此，由上式可以得到智能电量变送器使用说明书
实验8 霍尔效应法测量磁场A4
材料力学实验指导书(矩形截面梁纯弯曲正应力的电测实验)
电量变送器介绍和用途
YD3000智能电力测控仪使用手册.
实验十三 霍尔效应测磁场---注意事项及操作步骤(姜黎霞)
材料力学实验训练题1(机测部分100题)
CDS-3151智能变送器说明书补充资料
霍尔效应实验报告98010
机动车安全技术检测标准物质量值溯源与期间核查程序
材料力学实验训练题2(电测部分30题)
FZB-20系列智能变送仪表用户手册
Zigbee智能无线压力变送器
霍尔效应实验方法
标准物质量值溯源体系
材料力学实验资料——电测法
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