摘要
高架旋喷钻机是江苏省无锡探矿机械总厂有限公司开发的一款适合高压旋喷施工工艺的钻机。该机主要是为了适应旋喷工法在我国的逐步推广研制而成的。通过不同模块的组合。可以适合定喷、摆喷、旋喷等施工工艺；单重、双重、三重旋喷等各种施工要求。可用于合类软地基加固、高层建筑地下室的防渗处理、大江大河堤坝的整治、铁路公路、桥墩的加固等。
钻机适应性能好，可以对钻机配套不同模块，不同钻具。钻机在某些软土层施工时，钻孔和旋喷可一次完成；旋喷提升时，在旋喷深度不高于副塔高度时（14 m），不用拆卸钻杆，可一次旋喷成桩（在复杂地层应配引孔机）。采用全液压技术：钻机移位和转向、动力头变速、钻具提升和钻机起塔，均采用液压控制，操作方便灵活，维护省时、省力。移动机架采用特殊技术，使钻机在移位过程中不用枕木，大大降低工人劳动强度，降低施工成本，提高作业效率。钻机采用双卷扬机，应用电动控制，大大降低了劳动力，提高了生产效率。
关键词：钻机；旋喷；动力头；工艺
推进架及回转器设计
Abstract
jet-elevated rotary drilling rig is prospecting by Wu Xi Mineral Exploration Machinery Plant Co., Ltd. for the development of a high pressure jet grouting construction of the drilling rig. It is for promote the progressive development of adapt to spin spray method in China. Through a combination of different modules. May be suitable for directional spray, swing spray and rotating spray, construction technology, such as construction requirements for single, double, triple spin spray and so on. Can be used for a type of soft foundation strengthening, the high-rise building basement seepage control, rectification of the major rivers of dams, reinforcing the railway, the roads, the bridge pier and so on.
Drills have good performance, the rig supporting different modules, different drill. Drill in some soft soil during the construction, drilling and rotary spray can be a complete finished one time, spray in the rotation depth of not more than bye tower height (14 m), do not have to removed the drill pipe can be finished one time(in a complex formation should be allocated reply-hole machine). A full hydraulic technology: Drill shift and steering, dynamic components, the drill rig and the tower upgrade, are used by hydraulic control, It’s a convenient and flexible operation, save time and energy. Mobile rack using special technology, make the drilling rig do not use Woods in the process of displacement; reduce labor intensity of workers greatly; construction costs and improve operating efficiency. Drill using a dual winch, applying electrical control, brought greatly reduce the labor force and improve the efficiency of production.
Keywords:drilling rig；rotating spray；dynamic components；craft
无锡太湖学院学士学位论文
目录
摘要.............................................................................................................................................. I Abstract . (1)
目录 (2)
1 绪论.............................................................................................................................................. I 1.1 钻机的主要用途. (4)
1.2钻机的主要特点 (4)
1.3钻机的主要组成 (4)
1.3.1 主塔 (5)
1.3.2 副塔 (5)
1.4钻机的工作原理 (5)
2 主塔的设计 (7)
2.1方案论证 (7)
2.2主塔架的设计 (8)
2.2.1 设计要求 (8)
2.2.2 设计步骤 (9)
2.2.3 主塔架结构确定 (9)
2.3底部滚轮组件的设计 (11)
2.3.1 滚轮的设计 (11)
2.3.2 总体结构的确定 (12)
2.4顶部滚轮组件的设计 (13)
2.4.1 顶部滚轮的设计 (13)
2.4.2 总体结构的确定 (14)
2.5滑动导轨的设计 (15)
2.6下封板组件的设计 (16)
2.7油缸定位组件的设计 (17)
2.8链条的选用 (17)
2.9主塔的总装图 (18)
3 回转器的设计 (20)
3.1回转器介绍 (20)
3.3回转器设计步骤 (21)
3.4设计方案的选择 (21)
3.5主要零部件的结构及其选用 (22)
3.5.1 各轴在回转器中的位置 (22)
3.5.2 各档齿轮在传动轴上的布置 (22)
3.5.3 反档的布置 (23)
3.5.4 轴的支承方式及轴承的选用 (23)
推进架及回转器设计
3.6回转器液压计算及各转速的输出扭矩 (23)
3.6.1 实际参数的计算 (23)
4 关键零件校核 (27)
4.1顶部滚轮组件主轴受力分析及轴承校核 (27)
4.1.1 顶部滚轮组件主轴校核 (27)
4.1.2 顶部滚轮滚动轴承寿命校核 (28)
4.2回转器主轴、齿轮及轴承校核 (28)
4.2.1 主轴校核 (28)
4.2.2 齿轮校核 (32)
4.2.3 以下为回转器轴承寿命校核： (35)
4.2.4 主轴有限元分析 (37)
5 结论与展望 (37)
5.1结论 (38)
5.2不足之处及未来展望 (38)
参考文献 (40)
1 绪论
1.1 钻机的主要用途
1 钻机主要是为了适应旋喷工法在我国的逐步推广研制而成的。通过不同模块的组合，可以适合定喷、摆喷、旋喷等施工工艺；单重、双重、三重旋喷等各种施工要求。
2 可用于各类软地基加固、高层建筑地下室的防渗处理、大江大河堤坝的整治、铁公路、桥墩的加固等。
1.2 钻机的主要特点
1 钻机适应性能好，可以对钻机配套不同模块，不同钻具。实际上XP-30是一种系钻机，用户可以根据自己的实际需要配置成性能价格比最优的钻机来投入施工，并且可以不断更新模块，来解决不同的旋喷工艺。
2 钻机在某些软土层施工时，钻孔和旋喷可一次完成；旋喷提升时，在旋喷深度不高于副塔高度时（14 m），不用拆卸钻杆，可一次旋喷成桩。（在复杂地层应配引孔机）
3 钻机采用全液压技术：钻机移位和转向、动力头变速、钻具提升和钻机起塔，均采用液压控制，操作方便灵活，维护省时、省力。
4 移动机架采用特殊技术，是钻机在移位过程中不用枕木，大大降低工人劳动强度，降低施工成本，提高作业效率。
5 钻机采用双卷扬机，应用电动控制，大大降低了劳动力，提高了生产效率。
1.3 钻机的主要组成
钻机主要由动力组件，包括三台电动机带三组泵，动力头部分，给进架部分，桅杆组件油箱组件，移动机架，机架，卷扬机，操纵台，电器柜及其它辅助装置组成。其中我设计的部分为桅杆组件里的回转器及推进架部分。
图1.1钻机主要部件图
1.3.1 主塔
主塔主要是给动A头提供一个移动的载体。主塔架上装有动力头，孔口装置，顶部滚轮组件，底部滚轮组件，滑动导轨，油缸等部件，其中动力头采用链条拖动，主塔架为焊接件，要求表面平整，不得有裂纹，折皱，凹陷等缺陷，各焊缝需焊透，不得烧穿及有裂纹等缺陷，焊缝必须清理，焊接连续，焊高要求5mm，焊后要去渣，清理打磨，去毛刺。主塔架是由钢板，钢管，槽钢等焊接而成，材料为Q235A，45钢。其中Q235A为优质碳素结构钢，心部强度要求不高，用于重要的焊接结构；45钢强度较高，塑性和韧性较好，用于制作承受较大载荷的小截面调质件和应力较小的大型正火零件以及心部强度要求不高的表面淬火件。
主塔架上的安装部件顶部底部滚轮组件，滑动导轨是为了拉动动力头和链条的通过而设计的，动力头的拉动采用了两条链，两端拉动，其中一链条接油缸，通过滑动导轨的一个滚轮，过顶部滚轮，连到动力头的前端接头；另一链条从一焊接板处接头引出，接滑动导轨另一滚轮，过底部滚轮组件，连接到动力头的后端接头，在油缸的压力作用下，链条拉动动力头实现其提升，从而进行钻机钻进动作。
1.3.2 副塔
副塔架主要是为了在旋喷时可一次提升，中途不用拆卸钻杆而设计的，有两节5 m 的副塔架和一节3m副塔架，成孔时也是如此，塔架架可以根据用户的需要设计适当的高度。（注意：当成孔深度大于钻机高度时，就要拆装钻杆了，另外有一套撑杆，主要是用来支撑主塔和副塔，钻机施工时一定要安装上）副塔架是焊接件，主要由钢管，钢板焊接而成，其中钢管的材料为20钢，冷变形塑性高，一般供弯曲，压延用，为获得好的深冲压延性能，板材应正火或高温回火，用于不经受很大应力而要求很大韧性的机械零件，还可用于表面硬度高而心部要求不大的渗碳与氰化零件。
副塔架上还安装了孔口装置和天车滑轮，主要是为了提升钻杆及其它器具时保持一定的稳定性和直线度，其中孔口装置通过一槽钢焊接在副塔架上，天车滑轮安装在副塔顶端。装配整台钻机时，副塔通过螺栓与主塔连接，钻机工作时，塔架由起塔油缸支撑，可绕支点旋转一定的角度，再用辅助支撑组件固定，链条拉动动力头实现钻进。
1.4 钻机的工作原理
钻机的工作以及部件组成的认识：整台设备的动作有：主塔的起塔、回转器的加压提升、回转器的回转运动、机架移动、卷扬的起吊、支腿油缸；所有的这些动作是由多个不同型号性能的油缸和马达实现，而油缸和马达动作的控制则是由所设计的液压系统（操控抬）实现。利用电器原理（电器柜）控制设备中的泵站给系统提供转速和动力支持，卷扬机组帮助实现更大范围的作业！所有这些设备合理的布局在底架上，所以整台设备的生产核心在于液压系统和电器原理的设计以及相对成熟的装配工作。
整台钻机的工作理念是利用（40Mpa）高压水（水泥浆等）冲击岩石，对岩石进行粉碎作业。高压直线水柱经过回转器的回转形成高压的螺旋水柱进行更大压力更大空间的作业，旋喷钻机因此而得名！
部件间的连接：电器柜与电动机（泵站）连接，对其进行工作控制；泵站油路连接液
压操纵台实现整个液压系统的控制；利用油管连接各个组件油缸或者马达实现各个规定的动作（即每一个部件的动作都是由相应的油缸实现）；整个液压油路的供油和回油由油箱实现；当工作的高度很大时，可连接安装主副塔架，利用卷扬机组和天车滑轮进行钻杆的调用安装。
另外卷扬机组则用于调用钻杆和一些辅助性的物品，提高了效率。
2 主塔的设计
2.1 方案论证
主塔的结构主要是根据零部件选择和装配确定的，动力头的拉动可以采用单排链，也可以采用双排链，根据所选择的链条及其型号设计相应的滚轮结构和顶部底部滚轮组件，导轨和滚轮的安装位置也可以进行受力情况进行设计，主塔架的设计也是根据其上零部件的安装位置确定的，在受力较大的地方有加强筋或板。
方案一：这以结构采用单排链拉动动力头，底部滚轮组件安装在主塔架端部，安装在主塔架的端部，缩短了主塔架的长度。在滑动导轨运动经过部分焊接较宽的支撑板，筋板，支撑板的数量较少。
图2.1方案一
此种方案缩短了主塔架的长度，但底部滚轮的安装可靠度不是很高，链条也需要长点，适合油缸的行程不是太大的工作要求。
方案二：仍采用单链拉动动力头，但底部滚轮安装在主塔架内部，但主塔架采用较多窄的支撑板焊接，增强了支撑能力，安装也比较方便，可在较大油缸行程下使用。综合比较我采用方案二。
二者同样都采用了倍增原理，以下是推进架示意图及倍增原理示意图：
图2.2 推进架工作示意图
推进架是支承孔口装置、动力头等部件，完成动力头加压和提升动作的部件。加压升缸于给进架内部，活塞杆通过滑动导轮、上下滚轮组拉动链条，由链条将作用力传递给动力头。
如图2.2，当换向阀2扳向上时，起塔油缸向上伸出与支撑组件相配合，将主塔立起。另外有一套撑杆，主要是用来支撑桅杆和副塔，桅杆升起后，必须立即用两根支撑钢管支撑好，扳紧桅杆下端紧固螺母，方可开动钻机。桅杆要下降回位时，首先必须先卸下支撑杆，扳开桅杆紧固螺母，才可扳动液压操纵阀，以下降桅杆。换向阀2扳向下，起塔油缸回缩与支撑组件相配合，将主塔平放好，然后固定住。加压提升油缸位于给进架内部，活塞杆通过滑动导轮、上下滚轮组拉动链条，由链条将作用力传递给动力头。利用倍增原理，油缸的位移传到动力头上时为原来的两倍。
当加压提升油缸伸长X时，滑动导轮向下移动距离为X，图中滚轮2两边的链条同时象滑轮一样伸长X，对于链条b来说就等于移动了2X，于是链条带动回转器提升了2X。
同上，当加压提升油缸缩短X时，链条a也带动回转器向下移动了2X。这就是倍增原理了。
2.2 主塔架的设计
2.2.1 设计要求
设计主塔架需要考虑节省材料，装配合理，为主塔架上安装的零部件提供合理的放置空间，最重要的是满足受力要求，保证工作时的强度和刚度。主塔架采用焊接作为连接件,用两工字钢对接来组成塔架结点。在受力较大的部分加加强筋，连接板等。在需要安装滚轮，油缸等零部件的位置设计合理结构。
实验一金属箔式应变片性能—单臂电桥 1、实验目的了解金属箔式应变片，单臂单桥的工作原理和工作情况。 2、实验方法在CSY－998传感器实验仪上验证应变片单臂单桥的工作原理 3、实验仪器CSY－998传感器实验仪 4、实验操作方法 所需单元及部件：直流稳压电源、电桥、差动放大器、双孔悬臂梁称重传感器、砝码、一片应变片、F/V表、主、副电源。 旋钮初始位置：直流稳压电源打倒±2V档，F/V表打到2V档，差动放大增益最大。 实验步骤： （1）了解所需单元、部件在实验仪上的所在位置，观察梁上的应变片，应变片为棕色衬底箔式结构小方薄片。上下二片梁的外表面各贴二片受力应变片。 （2）将差动放大器调零：用连线将差动放大器的正（＋）、负（－）、地短接。将差动放大器的输出端与F／V表的输入插口Vi 相连；开启主、副电源；调节差动放大器的增益到最大位置，然后调整差动放大器的调零旋钮使F／V表显示为零，关闭主、副电源。 (3)根据图１接线R1、R2、R3为电桥单元的固定电阻。R4为应变片；将稳压电源的切换开关置±4V 档，F／V表置20V档。开启主、副电源，调节电桥平衡网络中的W1，使F／V表显示为零，等待数分钟后将F／V表置2V档，再调电桥W1（慢慢地调），使F／V表显示为零。 (4) 将测微头转动到10㎜刻度附近，安装到双平行梁的右端即自由端（与自由端磁钢吸合），调节测微头支柱的高度（梁的自由端跟随变化）使V/F表显示值最小，再旋动测微头，使V/F表显示为零（细调零），这时的测微头刻度为零位的相应刻度。 (5) 往下或往上旋动测微头，使梁的自由端产生位移记下V/F表显示的值，每旋动测微头一周即 压值的相应变化。
回转器 实验目的 实验原理 实验仪器 实验步骤 实验报告要求 实验现象 实验结果分析 实验相关知识 实验标准报告 实验目的 ? 学习和了解回转器的特性。 ? 研究如何用运算放大器构成回转器，学习回转器的测试方法。 ? 学习用回转器和电容，来替代电感的方法。 实验原理 ? 回转器是理想回转器的简称。它是一种新型的双 口元件，其符号如图5.16.1所示。其特性表现为它能 将一端口上的电压（或电流）?°回转?±为另一端口上 的电流（或电压）。端口量之间的关系为： 或 上式中，回转系数g 具有电导的量纲，称为回转 电导，α＝1/g 称为回转比。 ? 回转器可以由晶体管或运算放大器等有源器件 构成。图5.16.2所示电路是一种用两个负阻抗变换器 12 21 i gu i gu =??=-? 1221 u i u i αα=-??=?
来实现的回转器电路。 其端口特性： 根据回转器定义式，可得 g ＝1/R 。 图2.16.2 回转器电路图 ? 在输入为正弦电压，负载阻抗是一个电容C 时， 输入阻抗为： 因此，在回转器输出端接入一个电容元件，从输入 端看入时可等效为一电感元件，等效电感L ＝C /g 2。 所以，回转器也是一个阻抗变换器，它可以使容性 负载变换为感性负载。 12 2111i u R i u R ? =??? ?=-??L in 2 2 2 111L j C Z j L g Z g g j C ωωω= == =
? 如图5.16.4（a ）所示，用模拟电感器可以组成 一个RLC 并联谐振电路，图5.16.4（b ）是其等效电 路。 图5.16.4（a ） RLC 并联谐振电路图 图5.16.4（b ） RLC 并联谐振电路等效电路图 图5.16.4（a ） 图5.16.4（b ） 此并联谐振电路的幅频特性为： 2 C U L U ()U ω= =
机械设计上机设计 班级： 姓名： 学号：
目录 1.数表和线图的程序化处理 (1) 1.1数表的程序化 (1) 1.1.1查表检索法 (1) 1.1.2数表解析法 (12) 1.2线图的程序化 (15) 1.3有关数据处理 (16) 2.典型零部件的程序设计 (18) 2.1 V带传动的程序设计 (18) 2.2 齿轮传动的程序设计 (19) 2.3 滚动轴承的程序设计 (21) 3.课后习题计算 (22)
一、表和线图的程序化处理 1.1数表程序化 数表程序化有两种方法：一是查表检索法；二是数表解析法1.1.1 查表检索法 1）一元数表的存取 表1-1 普通V带型号及有关参数 运行界面：
程序代码： Private Sub Command1_Click() Dim s As Integer Dim q1 As Single, dm As Single, kb As Single s = Val(Txt_s.Text) Select Case s Case 0 q1 = 0.02: dm = 20: kb = 0.00006 Case 1 q1 = 0.06: dm = 50: kb = 0.00039 Case 2 q1 = 0.1: dm = 75: kb = 0.00103 Case 4 q1 = 0.17: dm = 125: kb = 0.00265 Case 5 q1 = 0.3: dm = 200: kb = 0.0075 Case 6 q1 = 0.62: dm = 355: kb = 0.0266 Case 7 q1 = 0.9: dm = 500: kb = 0.0498 End Select Txt_q1.Text = Str(q1) Txt_dmin.Text = Str(dm) Txt_kb.Text = Str(kb) End Sub Private Sub Command2_Click() End End Sub 2）二元数表的存取 表1-2齿轮传动工作状况系数K
磁旋转编码器常见问题 常见问题：磁旋转编码器I C 一般性问题 Q1:芯片如果不能按预期工作，我需要进行哪些测试才能找出原因？ Q2:可以在不编程的情况下使用旋转编码器芯片吗？ Q3:如何知道上电之后角度数据何时有效？ Q4:启动时间是否会随温度而改变？ Q5:不同类型的输出可用于哪些应用？ Q6:我可以利用数字输出驱动大于4m A的电流，例如驱动一个10m A的L E D吗？Q7:为什么已存在下拉电阻还必须将P R O G连接到V S S？ Q8:对准模式下限制数值32是什么意思？ Q9:可以得到的最佳精度是多少？ Q10:可以得到优于0.1度的精度吗？ Q11地利微电子可以校准芯片以实现最佳的精度吗？ Q12:数据资料中显示的误差曲线对于所有产品都是一样的吗？ Q13:编码器的重复性是指什么？ Q14:重复性怎样随着温度改变？ Q15:C S n引脚可以永久地连接到V S S吗？ Q16:角度数据采样与C S n是同步的吗？ Q17:奥地利微电子可以提供预先编程的定制化编码器吗？ Q18:编码器可承受的振动水平怎样？ Q19:怎样降低A S5040/43/45的功耗？ 磁铁相关问题 Q20:推荐的磁铁水平偏离容差是多少？ Q21:如果不能将磁铁对准在推荐的容差内，会发生什么呢？ Q22:我可以将编码器I C安装在环形磁铁的周围吗？ Q23:怎样才能扩展磁铁的垂直间距？ Q24:如果在―绿色‖（适当）范围之外使用传感器会有什么后果？ Q25:哪些类型的磁铁可以和A S5035/40/43/45配合使用？ Q26:在旋转轴内安装磁铁的时候需要注意什么？ Q27:为什么在移除磁铁的时候不能触发C O F和L I N报警？ Q28:为什么即使移除磁铁时我仍可以得到随机的角度数据？ Q29:在什么磁场范围可以得到M a g I n c/-D e c、L I N和C O F报警信号？ Q30:如何分辨磁铁场强过弱（或丢失）与磁铁场强过强的情况？ Q31:要获得零位读数时，磁铁要处于哪一个缺省位置？ Q32:磁编码器是如何做到对于外部磁场不敏感的？ A S5035，A S5040，A S5045 磁旋转编码器产品系列常见问题 A S50000磁旋转编码器产品系列 常见问题 Q33:是否需要屏蔽传感器以避免外部磁场的影响？ Q34:B L D C电动机的强磁场转子磁铁会对编码器造成什么影响？ Q35:我可以将其它材料放置到磁铁和I C之间吗？
佛山职业技术学院 实训报告 课程名称传感器及应用 报告内容霍尔传感器制作与调试 专业电气自动化技术 班级08152 姓名陈红杰‘’‘’‘’‘’‘’‘’‘’‘ 学号31 二0一0年六月 佛山职业技术学院
《传感器及应用》 霍尔传感器制作实训报告 班级08152学号31 姓名陈红杰时间2009-2010第二学期项目名称霍尔传感器电路制作与 指导老师张教雄谢应然调试 一、实验目的与要求： 1.对霍尔传感器的实物（电路部分）进行一个基本的了解。 2.了解双层PCB板以及一定（霍尔传感器）的焊接排版的技术和工艺。 二、实验仪器、设备与材料： 1.认识霍尔传感器（电路部分）的元件（附图如下）： 2.焊接电路PCB板（双层）和对电路设计的排版工艺的了解。 3.对霍尔传感器的电路原理图进行基本的分析（附图如下）：
实验开始，每组会得到分发的元件，我先由霍尔传感器的电路原理图开始分析，将每个元件插放好位置，这点很重要，如果出了问题那么会使电路不能正常工作，严重的还有可能导致电路元件受损而无法恢复。所以我先由霍尔传感器的电路原理图开始着手，分析清楚每个元件的指定位置，插放好了之后再由焊接，最后要把多余的脚剪掉。 整个电路的元件除了THS119是长脚直插式元件之外，其余的元件均为低位直插或者贴板直插。 焊接的过程中，所需要注意的事情就是不能出现虚焊脱焊或者更严重的烙铁烫坏元件的表壳封装损坏印制电路板等。这些都是在焊接的整个过程中要注意的事情。 比如，焊接三端稳压管7812时，要考虑到电路板的外壳封装和三端稳压管7812的散热问题，如果直插焊接的话那么就会放不进塑料外壳里，还有直插没有折引脚的话对三端稳压管7812的散热影响很大。综合这些因素再去插放焊接元件，效果会好很多。 又比如，焊接THS119的时，原本PCB板在设计的时已经排好版了，就是在TL082的背面插放THS119。这样的设计很巧妙，能够保证每一个THS119插进去焊接完了之后都能很好地与塑料外壳严密配合安放进去。因为这是利用了IC引脚与PCB板的间距来实现定距离的，绝不会给焊接带来任何麻烦。 最后，顺便提及一下，在保证能将每一个元件正确地焊接在印制电路板上的前提条件下要尽量将元件插放焊接得美观。 五、实验心得体会 （1）首先，从整个霍尔传感器来看，设计的电路的合理性，元件的选用，还有焊接的制作工艺是保证整个电路能正常工作前提。 （2）在学习电子电路的过程中，急需有一个过度期，焊接霍尔传感器电路的过程当中就会得到一个这样的练习。 （3）简单的说就是，拿到一张电路原理图未必做得出一个比较好的产品，这里需要对整个电路设计的元件参数的考虑和排版，元件插放等等。只有将这些问题逐一解决了，才能做好一个电路，也只有这样才能做好一个产品。 （4）霍尔电压随磁场强度的变化而变化，磁场越强，电压越高，磁场越弱，电压越低。霍尔电压值很小，通常只有几个毫伏，但经集成电路中的放大器放大，就能使该电压放大到足以输出较强的信号。若使霍尔集成电路起传感作用，需要用机械的方法来改变磁场强度。 六、实验收获 从拿到第一个元件开始，我仍然没有太多的收获，直到开始分析整个电路原理图的时候才慢慢开始了解到一些确实精巧的设计，可以说是独具匠心，到整个霍尔传感器电路完成之后才算是明白了一二。 在此，我具体地说说。首先，为什么不用一个普通的稳压管替代Z2这个精密稳压集成电路TL431呢？我查阅相关资料知道它的温度范围宽能在 区间工作。将其的R、C脚并焊再串上一个电阻来等效代替电
南京航空航天大学 实验报告 实验课程：电路实验与实践 实验名称:回转器电路设计 班级：0312302 学号： 姓名： 实验日期：2013-12-19
一、实验目的 1.加深对回转器特性的认识，并对实际应用有所了解； 2.研究如何运用运算放大器构成回转器，并学习回转器的测试方法。 二、实验原理 回转器是理想回转器的简称，它能将一端口上的电压（电流）“回转”成 另一端口上的电流（电压）。端口之间的关系为: I1=gU2 或u1=-ri2 I2=-gU1 或u2=ri1 式中：r、g 为回转系数，r为回转电阻，g 为回转电导。 三、实验步骤 1. 测回转电导g： 回转器输入端接信号发生器，调得US=1.5V（有效值），输出端接负载电 阻RL=200Ω，分别测U1，U2，I1，求g。 2. 记录不同频率下U1、I1的相位关系： 回转器输出端接电容，C分别取0.1μF、0.22μF，用示波器观察f 分别为500Hz、1000HZ时U1和I1的相位关系。 3. 测由模拟电感组成的并联谐振电路的Uc~f幅频特性： 取C1=0.1μF经回转器成为模拟电感，另取C=0.22μF，则f0=1.073kHz, 符合要求。 信号源输出电压有效值保持为 1.5V 不变，改变频率（200Hz~2000Hz），测Uc 的值,同时观察US和UC的相位关系。（串联一取样电阻，阻值1k Ω） 四、仿真实验电路图及数据 1.测量回转电导g,仿真结果如下图所示 实验数据：U1=250mV U2=244.99mV I1=U1/1000 g=I1/U2=U1/(1000*U2)=1.00 X 10-3s
计数器的设计实验报告 篇一：计数器实验报告 实验4 计数器及其应用 一、实验目的 1、学习用集成触发器构成计数器的方法 2、掌握中规模集成计数器的使用及功能测试方法二、实验原理 计数器是一个用以实现计数功能的时序部件，它不仅可用来计脉冲数，还常用作数字系统的定时、分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能。 计数器种类很多。按构成计数器中的各触发器是否使用一个时钟脉冲源来分，有同步计数器和异步计数器。根据计数制的不同，分为二进制计数器，十进制计数器和任意进制计数器。根据计数的增减趋势，又分为加法、减法和可逆计数器。还有可预置数和可编程序功能计数器等等。目前，无论是TTL还是
CMOS集成电路，都有品种较齐全的中规模集成计数器。使用者只要借助于器件手册提供的功能表和工作波形图以及引出端的排列，就能正确地运用这些器件。 1、中规模十进制计数器 CC40192是同步十进制可逆计数器，具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如图5－9－1所示。 图5－ 9－1 CC40192引脚排列及逻辑符号 图中LD—置数端CPU—加计数端CPD —减计数端CO—非同步进位输出端BO—非同步借位输出端 D0、D1、D2、D3 —计数器输入端 Q0、Q1、Q2、Q3 —数据输出端CR—清除端 CC40192的功能如表5－9－1，说明如下：表5－9－1 当清除端CR为高电平“1”时，计数
器直接清零；CR置低电平则执行其它功能。当CR为低电平，置数端LD也为低电平时，数据直接从置数端D0、D1、D2、D3 置入计数器。 当CR为低电平，LD为高电平时，执行计数功能。执行加计数时，减计数端CPD 接高电平，计数脉冲由CPU 输入；在计数脉冲上升沿进行8421 码十进制加法计数。执行减计数时，加计数端CPU接高电平，计数脉冲由减计数端CPD 输入，表5－9－2为8421 码十进制加、减计数器的状态转换表。加法计数表5－9－ 减计数 2、计数器的级联使用 一个十进制计数器只能表示0～9十个数，为了扩大计数器范围，常用多个十进制计数器级联使用。 同步计数器往往设有进位（或借位）输出端，故可选用其进位（或借位）输出信号驱动下一级计数器。 图5－9－2是由CC40192利用进位
增量式编码器的A.B.Z 编码器A、B、Z相及其关系
TTL编码器A相，B相信号，Z相信号,U相信号，V相信号，W相信号，分别有什么关系？ 对于这个问题的回答我们从以下几个方面说明： 编码器只有A相、B相、Z相信号的概念。 所谓U相、V相、W相是指的电机的主电源的三相交流供电，与编码器没有任何关系。“A相、B相、Z相”与“U相、V相、W相”是完全没有什么关系的两种概念，前者是编码器的通道输出信号；后者是交流电机的三 相主回路供电。 而编码器的A相、B相、Z相信号中，A、B两个通道的信号一般是正交（即互差90°）脉冲信号；而Z相是零脉冲信号。详细来说，就是——一般编码器输出信号除A、B两相（A、B两通道的信号序列相位差为90度）外，每转一圈还输出一个零位脉冲Z。 当主轴以顺时针方向旋转时，输出脉冲A通道信号位于B通道之前；当主轴逆时针旋转时，A通道信号则位于B通道之后。从而由此判断主轴是正转还是反转。 另外，编码器每旋转一周发一个脉冲，称之为零位脉冲或标识脉冲（即Z相信号），零位脉冲用于决定零位置或标识位置。要准确测量零位脉冲，不论旋转方向，零位脉冲均被作为两个通道的高位组合输出。由于通道之间的相位差的存在，零位脉冲仅为脉冲长度的一半。 带U、V、W相的编码器，应该是伺服电机编码器 A、B相是两列脉冲，或正弦波、或方波，两者的相位相差90度，因此既可以测量转速，还可以测量电机的旋转方向Z相是参考脉冲，每转一圈输出一个脉冲，脉冲宽度往往只占1/4周期，其作用是编码器自我校正用的，使得编码器在断电或丢失脉冲的 时候也能正常使用。 ABZ是编码器的位置信号，UVW是电机的磁极信号，一般用于同步电机； AB对于TTL/HTL编码器来说，AB相根据编码器的细分度不同，每圈有很多个，但Z相每圈只有一个； UVW磁极信号之间相位差是120度，随着编码器的角度转动而转动，与ABZ 之间可以说没有直接关系。 /#############################################################
传感器实训心得体会 篇一：传感器实训心得 实训报告 学了一学期的传感器实训心得体会)传感器，在最后期末的时候我们也参加了传感器这一学科的实训，收获还是颇多。 在做测试技术的实验前,我以为不会难做,就像以前做物理实验一样,做完实验,然后两下子就将实验报告做完.直到做完测试实验后,才知道其实并不容易做,但学到的知识与难度成正比,使我们受益匪浅.做实验时,最重要的是一定要亲力亲为,务必要将每个步骤,每个细节弄清楚,弄明白,这样,也会有事半功倍的效果。 实验就是使我们加深理解所学基础知识，掌握各类典型传感器、记录仪器的基本原理和适用范围;具有测试系统的选择及应用能力;具有实验数据处理和误差分析能力;得到基本实验技能的训练与分析能力的训练，使我们初步掌握测试技术的基本方法，具有初步独立进行机械工程测试的能力，对各门知识得到融会贯通的认识和掌握，加深对理论知识的理解。更重要的是能够提高我们的动手能力。 这次实习的却让我加深了对各种传感器的了解和它们各自的原理，而且还培养我们分析和解决实际问题的能力。 在做实验的时候，连接电路是必须有的程序，也是最重要的，而连接电路时最重要的就是细心。我们俩最开始做实验的时候，并没有多注意，还是比较细心，但当我们把电路连接好通电后发现我们并不能得到数据，不管怎么调节都不对，后来才知道是我们电路连接错了，然
后我们心里也难免有点失落，因为毕竟是辛辛苦苦连了这么久的电路居然是错了，最后我们就只有在认真检查一次，看错啊你处在哪里。有了这次的经验下次就更加细心了。以上就是我们组两人对这次实训最大的感触，下次实训虽然不是一样的学科，但实验中的经验和感受或许会有相似的，我们会将这次的经验用到下次，经验不断积累就是我们实训最大的收获。 篇二：传感器实训报告 上海第二工业大学 传感器与测试技术技能实习 专业：机械电子工程 班级：10机工A2 姓名： 学号： 指导老师：杨淑珍 日期：2013年6月24日~7月7日 项目五：转子台转速测量及振动监控系统。 （一）内容 设计一个转子台的振动检测系统，能实时测量转子台工作时的振动信号（振幅）并实时显示转速，当振幅超过规定值时，报警。具体要求： 1.能测量振动信号并显示波形，若振动超过限值，报警（软硬件报警）； 2.能测量并显示转子的转速； 3.限值均由用户可设定（最好以对话框方式设置，软件重新打开后，能记住上次的设置结果）；
南京航空航天大学电路实验报告 回转器电路设计 姓名：李根根 学号：031220720 指导老师：王芸
目录 一、实验目的 (2) 二、实验仪器 (2) 三、实验原理 (2) 四、实验要求 (3) 五、用pspice软件进行电路仿真并分析 (5) 六、实验内容 (9) 七、实验心得 (11) 八、附件（Uc – f 图） (12)
一、实验目的 1．加深对回转器特性的认识，并对其实际应用有所了解。 2．研究如何用运算放大器构成回转器，并学习回转器的测试方法。 二、实验仪器 1．双踪示波器 2．函数信号发生器 3．直流稳压电源 4．数字万用表 5．电阻箱 6．电容箱 7．面包板 8．装有pspice软件的PC一台 三、实验原理 1．回转器是理想回转器的简称。它是一种新型、线性非互易的双端口元件，其电路符号如图所示。其特性表现为它能够将一端口上的电压（或者电流）“回转”成另一端口上的电流（或者电压）。端口变量之间的关系为 I1 = gu2 u1 = -ri2 I2 = gu1 u2 = ri1
式子中，r，g称为回转系数，r称为回转电阻，g称为回转电导。 2．两个负阻抗变换器实现回转器 图中回转电导为: 四、实验要求 先利用pspice软件进行电路仿真，（提示：仿真时做瞬态分析，信号源用Vsin ，做频率分析时，信号源用VAC）然后在实验室完成硬件测试： 1．用运算放大器构成回转器电路（电路构成见实验教材p216图9-24，其中电阻R的标称值为1000Ω），测量回转器的回转电导。 2．回转器的应用——与电容组合构成模拟电感。
3．用电容模拟电感器，组成一个并联谐振电路，并测出谐振频率以及绘制其Uc~f幅频特性曲线。 具体要求： 1．回转器输入端接信号发生器，调得Us=1.5V(有效值)，输出端接负载电阻RL=200Ω，分别测出U1、U2及I1，求出回转电导g。 试回答改变负载电阻以及频率的大小对回转电导有何影响？ 2．回转器输出端接电容，C分别取0.1μF和0.22μF，用示波器观察频率为500Hz、1000Hz 时U1和I1的相位关系，解释模拟电感是如何实现的。 要求画出测试U1和I1的相位关系的接线图，并用坐标纸分别画出两个不同C值时的U1和I1波形，记录其相位关系。说明模拟电感的实现与频率的大小有何关系。 3．用C1回转后的模拟电感作并联谐振电路，谐振频率f0取1000Hz左右，确定C和C1的大小，信号源输出电压保持Us=1.5V(有效值)不变，改变频率（200Hz~2000Hz）测量Uc的值，同时观察us和uc的相位关系。（要求串联一取样电阻1kΩ） 预习要求： 1．画出设计任务中完整的电路接线图，明确I1的测量方法，建议取样电阻取1kΩ。2．电容不要取大于1μF的电解电容，以免误差大。 报告要求： 1．提交一份电路仿真实验报告。 2．现场整理测试数据和图表，与仿真结果比较，给出比较详细的分析和说明。
旋转编码器的输出电路以及常用术语介绍 来源：互联网 旋转编码器是用来测量转速的装置，光电式旋转编码器通过光电转换，可将输出轴的角位移、角速度等机械量转换成相应的电脉冲以数字量输出(REP)。当旋转编码器轴带动光栅盘旋转时，经发光元件发出的光被光栅盘狭缝切割成断续光线，并被接收元件接收产生初始信号。该信号经后继电路处理后，输出脉冲或代码信号。旋转编码器的特点是体积小，重量轻，品种多，功能全，频响高，分辨能力高，力矩小，耗能低，性能稳定，可靠使用寿命长等特点。其主要种类有增量式编码器、绝对值编码器、正弦波编码器。 输出电路图解 1、NPN电压输出和NPN集电极开路输出线路 PNP开路集电极输出
电压输出 此线路仅有一个NPN型晶体管和一个上拉电阻组成，因此当晶体管处于静态时，输出电压是电源电压，它在电路上类似于TTL逻辑，因而可以与之兼容。在有输出时，晶体管饱和，输出转为0VDC的低电平，反之由零跳向正电压。 随着电缆长度、传递的脉冲频率、及负载的增加，这种线路形式所受的影响随之增加。因此要达到理想的使用效果，应该对这些影响加以考虑。集电极开路的线路取消了上拉电阻。这种方式晶体管的集电极与编码器电源的反馈线是互不相干的，因而可以获得与编码器电压不同的电流输出信号。 2、PNP和PNP集电极开路线路 该线路与NPN线路是相同，主要的差别是晶体管，它是PNP型，其发射极强制接到正电压，如果有电阻的话，电阻是下拉型的，连接到输出与零伏之间。 3、推挽式线路 这种线路用于提高线路的性能，使之高于前述各种线路。事实上，NPN电压输出线路的主要局限性是因为它们使用了电阻，在晶体管关闭时表现出比晶体管高得多的阻抗，为克服些这缺点，在推挽式线路中额外接入了另一个晶体管，这样无论是正方向还是零方向变换，输出都是低阻抗。推挽式线路提高了频率与特性，有利于更长的线路数据传输，即使是高速率时也是如此。信号饱和的电平仍然保持较低，但与上述的逻辑相比，有时较高。任何情况下推挽式线路也都可应用于NPN或PNP线路的接收器。
传感器实验报告（二） 自动化1204班蔡华轩 U2 吴昊 U5 实验七： 一、实验目的：了解电容式传感器结构及其特点。 二、基本原理：利用平板电容C=εA/d 和其它结构的关系式通过相应的结 构和测量电路可以选择ε、A、d 中三个参数中，保持二个参数不变，而只改变其中一个参数，则可以有测谷物干燥度(ε变)测微小位移(变d)和测量液位(变A)等多种电容传感器。 三、需用器件与单元：电容传感器、电容传感器实验模板、测微头、相敏 检波、滤波模板、数显单元、直流稳压源。 四、实验步骤： 1、按图6-4 安装示意图将电容传感器装于电容传感器实验模板上。 2、将电容传感器连线插入电容传感器实验模板，实验线路见图7-1。图 7-1 电容传感器位移实验接线图 3、将电容传感器实验模板的输出端V01 与数显表单元Vi 相接(插入主控 箱Vi 孔)，Rw 调节到中间位置。 4、接入±15V 电源，旋动测微头推进电容传感器动极板位置，每间隔 记下位移X 与输出电压值，填入表7-1。
5、根据表7-1 数据计算电容传感器的系统灵敏度S 和非线性误差δf。 图（7-1） 五、思考题： 试设计利用ε的变化测谷物湿度的传感器原理及结构，并叙述一 下在此设计中应考虑哪些因素 答：原理：通过湿度对介电常数的影响从而影响电容的大小通过电压表现出来，建立起电压变化与湿度的关系从而起到湿度传感器的作用；结构：与电容传感器的结构答大体相同不同之处在于电容面板的面积应适当增大使测量灵敏度更好；设计时应考虑的因素还应包括测量误差，温度对测量的影响等
六：实验数据处理 由excle处理后得图线可知：系统灵敏度S= 非线性误差δf=353=% 实验八直流激励时霍尔式传感器位移特性实验 一、实验目的：了解霍尔式传感器原理与应用。 二、基本原理：霍尔式传感器是一种磁敏传感器，基于霍尔效应原理工作。 它将被测量的磁场变化（或以磁场为媒体）转换成电动势输出。 根据霍尔效应，霍尔电势UH=KHIB，当霍尔元件处在梯度磁场中 运动时，它就可以进行位移测量。图8-1 霍尔效应原理
实验报告的设计和填写 实验报告的设计能够从以下几方面来做：先考虑用物理方法，然后考虑化学方法， 先简单，后难，也能够物理和化学方法共同结合使用。 看颜色：例如氯化铁，氯化铜，氯化钠三种溶液就能够根据溶液颜色的不同来做。 闻气味：例如酒精，白醋，盐水三种不同的液体就能够根据物质气味的不同实行设计。 看溶解性：三种白色的粉末碳酸钙，氯化钠，硫酸铜就能够根据物质溶于水后的不同现象来做。 二．化学方法：任选试剂：（1）有盐酸，氢氧化钠溶液，水三种无色的液体就能够根据物质的酸碱性不同用石蕊试液或者测量PH就能够检验出来，请完成下题。 （2）两种碱一种酸能够考虑加入碳酸钠就能够一步到位。 请设计实验方案：任选一种试剂鉴别出氢氧化钙，氢氧化钠，稀盐酸三种无色的液体
2.实验室有几瓶失去标签的液体，分别是硫酸铜溶液，氢氧化钠溶液，氯化镁溶液和水，不用其它试剂，
三．有时也能够考虑物理和化学方法相结合，一般先考虑用物理方法，在考虑用化学方法。 现需要鉴别三包失去标签的白色固体粉末，可能是碳酸钙，碳酸钠和硫酸钠，现在要鉴别它们，请设计方 练习：1.实验室中有失去标签的四瓶无色的溶液：氯化镁，氯化钠，盐酸，氢氧化钠，现实验桌上只有一 2.某化学小组的同学围绕澄清的石灰水与碳酸钠溶液反应后的溶液中的溶质成分展开如下探究活动。（1）完成澄清石灰水与碳酸钠反应的化学方程式：。 (2)请设计实验，探究反应后的溶液中的溶质成分。 提出假设：假设1：有氢氧化钠和碳酸钠；假设2：有氢氧化钠和氢氧化钙；假设3： 。 某同学取少量溶液于试管中，加入过量的稀盐酸，发现无气泡产生。说明假设是不成立的。
1.接近开关 接近开关是一种无需与运动部件进行机械直接接触而可以操作的位置开关，当物体接近开关的感应面到动作距离时，不需要机械接触及施加任何压力即可使开关动作，从而驱动直流电器或给计算机（plc)装置提供控制指令。接近开关是种开关型传感器 （即无触点开关），它既有行程开关、微动开关的特性，同时具有传感性能，且动作可靠，性能稳定，频率响应快，应用寿命长，抗干扰能力强等、并具有防水、防震、耐腐蚀等特点。产品有电感式、电容式、霍尔式、交、直流型。接近开关又称无触点接近开关，是理想的电子开关量传感器。当金属检测体接近开关的感应区域，开关就能无接触，无压力、无火花、迅速发出电气指令，准确反应出运动机构的位置和行程，即使用于一般的行程控制，其定位精度、操作频率、使用寿命、安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力，是一般机械式行程开关所不能相比的。它广泛地应用于机床、冶金、化工、轻纺和印刷等行业。在自动控制系统中可作为限位、计数、定位控制和自动保护环节等。
性能特点： ?在各类开关中，有一种对接近它物件有“感知”能力的元件——位移传感器。利用位移传感器对接近物体的敏感特性达到控制开关通或断的目的，这就是接近开关。 ?当有物体移向接近开关，并接近到一定距离时，位移传感器才有“感知”，开关才会动作。通常把这个距离叫“检出距离”。但不同的接近开关检出距离也不同。 ?有时被检测验物体是按一定的时间间隔，一个接一个地移向接近开关，又一个一个地离开，这样不断地重复。不同的接近开关，对检测对象的响应能力是不同的。这种响应特性被称为“响应频率”。
分类： ?无源接近开关这种开关不需要电源，通过磁力感应控制开 关的闭合状态。当磁或者铁质 触发器靠近开关磁场时，和开 关内部磁力作用控制闭合。特 点：不需要电源，非接触式， 免维护，环保
电 子 设 计 实 验 报 告 电子科技大学 设计题目：电子称姓名：
学生姓名 任务与要求 一、任务 使用电阻应变片称重传感器，实现电子秤。用砝码作称重比对。 二、要求 准确、稳定称重； 称重传感器的非线性校正，提高称重精度； 实现“去皮”、计价功能； 具备“休眠”与“唤醒”功能，以降低功耗。
电子秤 第一节绪论 摘要：随着科技的进步，在日常生活以及工业运用上，对电子秤的要求越来越高。常规的测试仪器仪表和控制装置被更先进的智能仪器所取代，使得传统的电子测量仪器在远离、功能、精度及自动化水平定方面发生了巨大变化，并相应的出现了各种各样的智能仪器控制系统，使得科学实验和应用工程的自动化程度得以显著提高。影响其精度的因素主要有:机械结构、传感器和数显仪表。在机械结构方面,因材料结构强度和刚度的限制,会使力的传递出现误差,而传感器输出特性存在非线性,加上信号放大、模数转换等环节存在的非线性,使得整个系统的非线性误差变得不容忽视。因此,在高精度的称重场合,迫切需要电子秤能自动校正系统的非线性。此外,为了保证准确、稳定地显示,要求所采用的ADC具有足够的转换位数,而采用高精度的ADC,自然增加了系统的成本。基于电子秤的现状,本文提出了一种简单实用并且精度高的智能电子秤设计方案。通过运用很好的集成电路,使测量精度得到了大大提高,由于采用数字滤波技术,使稳态测量的稳定性和动态测量的跟随性都相当好。并取得了令人满意的效果。 关键词：压力传感器，AD620N放大电路，ADC模数转换，STM32单片机，OLED 显示屏，矩阵键盘，电子秤。 1.1引言 本课程设计的电子秤以单片机为主要部件，利用全桥测量原理，通过对电路输出电压和标准重量的线性关系，建立具体的数学模型，将电压量纲（V）改为重量纲（g）即成为一台原始电子秤。其中测量电路中最主要的元器件就是电阻应变式传感器。电阻应变式传感器是传感器中应用最多的一种，本设计采用全桥测量电路，是系统产生的误差更小。输出的数据更精确。而AD620N放大电路的作用就是把传感器输出的微弱的模拟信号进行一定倍数的放大，以满足A/D 转换器对输入信号电平的要求。A/D转换的作用是把模拟信号转变成数字信号，进行模拟量转数字量转换，然后把数字信号输送到显示电路中去，最后由OLED
负阻抗变换器和回转器的设计 摘要 本文简要介绍了负阻抗变换器（NIC ）和回转器的原理，通过实验研究NIC 的性能，并应用NIC 性能作为负内阻电源研究其输出特性，还将这负电阻应用到R LC 串联电路中， 从中观察到除过阻尼、临界阻尼、负阻尼外的无阻尼等幅振荡和总电阻小于零的负阻尼发散震荡；并且利用负阻抗变换器实现回转器，进而利用回转器将电容回转成模拟纯电感,还利用模拟的电感组成RLC 并联谐振电路。 关键字 负阻抗变换器 运算放大器 二端口网络 回转器 回转电导 模拟电感 并联谐振 1.负阻抗变换器的原理 负转换器是一种二端口网络，通常，把一端口处的U 1和I 1称为输入电压和输入电流，而把另一端口’处的U 2和-I 2称为输出电压和输出电流。U 1、I 1和U 2、I 2的指定参考方向如下图中所示。根据输入电压和电流与输出电压和电流的相互关系，负阻抗变换器可分为电流反向型(INIC)和电压反向型(VNIC)两种， 电路图分别如下图的（a ）（b ）所示： 图中U 1和I 1称为输入电压和输入电流， U 2和-I 2称为输出电压和输出电流。U 1、I 1和U 2、I 2的指定参考方向如图1-1、1-2中所示。根据输入电压和电流与输出电压和电流的相互关系，负阻抗变换器可分为电流反向型(INIC)和电压反向型(VNIC)两种，对于INIC ，有U 1 =U 2 ；I 1=( 1K -)（2I -）式中K 1为正的实常数，称为电流增益。由上式可见，输出电压与输入电压相同，但实际输出电流-I 2不仅大小与输入电流I 1不同(为I 1的1/ K 1倍)而且方向也相反。换言之，当输入电流的实际方向与它的参考方向一致时，输出电流的实际方向与它的参考方向
实验一高压真空断路器动作特性测试 一、实验目的 1.熟悉12kV真空断路器的技术参数以及认识其内部结构。 2.掌握其储能、合闸、分闸操作过程。 3.利用断路器动特性分析仪测量得到合闸、分闸的相关数据。 二、主要实验设备 1.ZN63A(VS1)型户内高压真空断路器4台 2.TLHG-305断路器动特性分析仪 3.旋转传感器 三、实验方法 VS1(ZN63A)型户内高压真空断路器(以下简称断路器)是用于12KV电力系统中的户内开关设备，作为电网设备、工矿企业动力设备的保护和控制单元。由于真空断路器的特殊优越性，尤其适用于要求额定工作电流的频繁操作或多次开断短路电流的场所。 断路器采用操动机构与断路器本体一体式设计，既可作固定安装单元，也可配置专用推进机构，组成手车单元使用。 1.真空断路器的技术参数和内部结构 主要规格及技术参数见下表。
操动机构为平面布置的弹簧操动机构，具有手动储能和电动储能，操动机构置于灭弧室前的机箱内，机箱被四块中间隔板分成五个装配空间，其间分别装有操动机构的储能部分、传动部分、脱扣部分和缓冲部分，断路器将灭弧室与操动机构前后布置组成统一整体，即采用整体型布置，这种结构设计，可使操作机构的操作性能与灭弧室开合所需性能更为吻合，减少不必要的中间传动环节，降低了能耗和噪声，使断路器的操作性能更为可靠，断路器既可装入手车式开关柜，也可装入固定式开关柜（具体参见图1、图2）。
2.实验步骤与内容 (1)掌握断路器的储能、合闸、分闸操作过程。 1)储能操作：使用摇把插入手动储能孔中逆时针摇动带动链轮传动系统运动，链轮转动时带动储能轴跟随转动，并通过拐臂拉伸合闸弹簧进行储能。到达储能位置时，框架上的限位杆压下滑块使储能轴与链条传动系统脱开，储能保持掣子顶住滚轮保持储能位置，同时储能轴上连板带动储能指示牌翻转显示“已储能”标记，此时断路器处于合闸准备状态。 2)合闸操作：用手按下“合闸”按钮使储能保护轴转动，使掣子松开滚轮，合闸弹簧收缩同时通过拐臂使储能轴和轴上的凸轮转动，凸轮又驱动连杆机构带
气相色谱法测定异丙醇 赵宏2011051780 应用化学 一、实验目的 1.了解气相色谱法的分离原理和特点 2.熟悉气相色谱仪的基本构造和一般使用方法 二、实验原理 气相色谱法是一种高效、快速而灵敏的分离分析技术。当样品溶液由进样口注入后立即被汽化，并载气带入色谱柱，经过多分配而得以分离的各个组分逐一出色谱柱进入检测器，检测器把各组分的浓度信号转变成电信号后由记录仪或工作站软件记录下来，得到相应信号大小随时间变化的曲线即色谱图。利用色谱峰的保留值可以进行定性分析，利用峰面积或峰高可以进行定量分析。 内标法是一种常用的色谱定量分析方法。在一定量（m)的样品中加入一定量（m is )的内标物。根据待测组分和内标物的峰面积及内标物的质量计算计算待测组分质量（m i ）的方法。被没组分的质量分数可用下式计算： P i = %100%100m m i i ??=?m m A f A is is i 式中，A i 为样品溶液中待测组分的峰面积，A is 为样品溶液中内标物的峰面积；m is 为样品溶液中内标物的质量；m 为样品的质量；f i 为待测组分i 相对于内标物的相对定量因子，由标准溶液计算： f i = is i is i is is i i A A m A A m m m f f is i ''''=''?''='' 式中，i A '为标准溶液中待测组分i 的峰面积；is A '为标准溶液中内标物的峰面积；is m '为标准溶液中内标的质量；i m '为标准溶液中标准物质的质量。 用内标法进行定量分析必须选定内标物。内标物必须满足以下条件： 1.就是样品中不存在的、稳定易得的纯物质； 2.内标峰应在各待测组分之间或与相近； 3.能与样品互溶但无化学反应； 4.内标物浓度应恰当，峰面积与等测组分相差不大。 三、实验仪器 气相色谱仪带有氢火焰检测器（FID ）和色谱工作站，微量注射器，无水异丙醇（A.R.）无水正丙醇（A.R.），待测液。 四、实验步骤 根据文献资料、理论计算及实验操作，实验小组得出以下色谱操作的最佳条件： 柱温，104度；汽化室温度，160度；检测器温度，140度；N 2（载气）流速，15 mL/min ；H 2流速，50 mL/min ；空气流速，600 mL/min 。其中内标物为正丙醇。 定量标准溶液的配制：准确移取0.50mL 无水异丙醇和0.50mL 正丙醇于10mL 容量瓶中，用乙醚定容，摇匀。
在电缆生产线上，通常需要检测电缆的走线速度，用来控制收线电机的转速和计算线缆的长度。成缆工艺参数的稳定，直接关系到电线电缆的质量。 该项目是为某电缆厂的技术改造项目，要改造的设备是利用束线原理制造的盘绞式成缆机，改造的内容是更换全部电气控制系统。这种成缆机的放线盘固定，而收线盘固定在盘绞架上同时完成绞合和收线的双重运动。工作时，在线缆盘直流电机的带动下，完成电缆的收线运动，在排线电机的带动下实现电缆在收线盘的整齐排列。在大盘电机的带动下，通过齿轮箱带动盘绞架实现轴向旋转，完成电缆绞合运动，是保证节距的关键。线速度是由收线盘的旋转速度决定的，如果收线电机的转速恒定，收线盘随着收线轴的变粗，线速度会增大，因此，为保证收线速度恒定，要逐渐降低收线电机的转速。 1 系统设计原理 根据电缆的生产工艺要求，不同型号的电缆，其走线速度是恒定的。通常，电缆的运行速度是由电缆带动旋转编码器来检测的。电缆线速度测速示意图如图1所示。 该项目中，采用的旋转编码器的型号是TRDJ1000系列，旋转一周输出1 000个脉冲。因此，根据在一定时间内检测到的脉冲数，就可以计算出电缆的走线速度。实际应用中，将其与一加工精度极高、周长为500 mm的旋转编码器测量主动轮与旋转编码器同轴安装，主动轮与电缆接触。在电缆生产运动过程中，依靠摩擦力拉动测量轮旋转，这样就把电缆的直线位移(长度)转化为旋转编码器的脉冲数字信号输出。
设旋转编码器每旋转一周，其计数脉冲个数为NP(脉冲个数/转)，则旋转编码器角分辨率(单位：(°)/个)为： P=360/NP 假定固定在旋转编码器转轴上的主动导向轮半径为r m，则旋转编码器位移分辨率(单位：m/个)为： Ps=27πr/NP 这时，若计数脉冲个数为N(个)，则由旋转编码器测量的位移量S(单位：m)为： S=Ps·N 线缆走线速度V(单位：m/s)为： V=S/T 式中：T为接收N个脉冲所用的时间(单位：s)。 2 硬件电路设计原理 该检测电路以AT89C51单片机为控制核心，如图2所示，旋转编码器输出的脉冲，经过电平转换，变成O～5 V的TTL电平脉冲，送到AT89 C51单片机的外部中断INT0端。每收到
无线传感器网络实验报告 Contiki mac协议与xmac协议的比较 1.简介 无线传感器网络（wireless sensor networks, WSN）节点由电池供电，其能力非常有限，同时由于工作环境恶劣以及其他各种因素，节点能源一般不可补充。因而降低能耗、延长节点使用寿命是所有无线传感器网络研究的重点。 WSN中的能量能耗主要包括通信能耗、感知能耗和计算能耗，其中通信能耗所占的比重最大，因此，减少通信能耗是延长网络生存时间的有效手段。同时，研究表明节点通信时Radio 模块在数据收发和空闲侦听时的能耗几乎相同，所以要想节能就需要最大限度地减少Radio 模块的侦听时间（收发时间不能减少），及减小占空比。 传统的无线网络中，主要考虑到问题是高吞吐量、低延时等，不需要考虑能量消耗，Radio 模块不需要关闭，所以传统无线网络MAC协议无法直接应用于WSN，各种针对传感器网络特点的MAC协议相继提出。现有的WSN MAC协议按照不同的分类方式可以 分成许多类型，其中根据信道访问策略的不同可以分为： X-MAC协议 X-MAC协议也基于B-MAC协议的改进，改进了其前导序列过长的问题，将前导序列分割成许多频闪前导（strobed preamble），在每个频闪前导中嵌入目的地址信息，非接收节点尽早丢弃分组并睡眠。 X-MAC在发送两个相邻的频闪序列之间插入一个侦听信道间隔，用以侦听接收节点的唤醒标识。接收节点利用频闪前导之间的时间间隔，向发送节点发送早期确认，发送节点收到早
期确认后立即发送数据分组，避免发送节点过度前导和接收节点过度侦听。 X-MAC还设计了一种自适应算法，根据网络流量变化动态调整节点的占空比，以减少单跳延时。 优点： X-MAC最大的优点是不再需要发送一个完整长度的前导序列来唤醒接收节点，因而发送延时和收发能耗都比较小；节点只需监听一个频闪前导就能转入睡眠。 缺点： 节点每次醒来探测信道的时间有所增加，这使得协议在低负载网络中能耗性比较差。而且分组长度、数据发送速率等协议参数还需进一步确定 X-MAC原理图如图3所示： ContikiMAC协议 一．ContikiMAC协议中使用的主要机制： 1.时间划分