指针的原理(一)

实验11 指针(1)

一、实验目的：

1、通过查看变量地址，了解不同类型数据在内存存储情况；理解用指针获取内存数据的两个关键点：首地址、数据类型(决定占用的存储单元的个数、数据存储方式)；

2、掌握指针变量的定义方法、=(赋值)、&(取地址)、*(取内容，间接访问)；

3、能够用指针变量作函数参数，实现通过函数调用得到n个要改变的值：

4、掌握指针变量p的算术运算：p±n(n为整数)、p++(p--)、++p(--p)，理解移动一个数据单位的真实含义；

5、能够用数组名或指针变量作函数形参，在函数中实现对数据的批量处理。

二、实验内容

1、(基础题)根据注释填写程序所缺代码，然后运行程序，并回答相关问题：

#include

int main()

{

char ch1='I',ch2='Q';

int n1=1, n2=6;

double d1=1.25,d2=20.5;

//定义两个指针变量pch_1、pch_2分别指向ch1、ch2

___________(1)____________

//定义两个指针变量pn_1、pn_2分别指向n1、n2

___________(2)____________

//定义两个指针变量pd_1、pd_2分别指向d1、d2

___________(3)____________

//分别输出上述ch1、ch2、n1、n2、d1、d2六个变量的地址(即六个指针变量的值)

___ ________(4)__ _________

___ ________(5)__ _________

___ ________(6)__ _________

//用间接存取方式输出ch1、ch2、n1、n2、d1、d2六个变量的值

指针式万用表相关资料

1、指针式万用表的基本工作原理

万用表的基本工作原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表（微安表）做表头。当微小电流通过表头，就会有电流指示。但表头不能通过大电流，所以，必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压，从而测出电路中的电流、电压和电阻。下面一一介绍。

图A 图B 图C 图D

A测直流电流原理。

如图A所示，在表头上并联一个适当的电阻（叫分流电阻）进行分流，就可以扩展电流量程。改变分流电阻的阻值，就能改变电流测量范围。

B测直流电压原理。

如图B所示，在表头上串联一个适当的电阻（叫倍增电阻）进行降压，就可以扩展电压量程。改变倍增电阻的阻值，就能改变电压的测量范围。

C测交流电压原理。

如图C所示，因为表头是直流表，所以测量交流时，需加装一个并、串式半波整流电路，将交流进行整流变成直流后再通过表头，这样就可以根据直流电的大小来测量交流电压。扩展交流电压量程的方法与直流电压量程相似。

D测电阻原理。

如图D所示，在表头上并联和串联适当的电阻，同时串接一节电池，使电流通过被测电阻，根据电流的大小，就可测量出电阻值。改变分流电阻的阻值，就能改变电阻的量程。

2、指针式万用表检修

指针式万用表表头损坏、内部元件烧毁、变值或霉断的故障率较高。

（1）检修前的初步鉴定

检修前，首先用一只符合要求的新电池放入表内，万用表置R×1、R×10、R×100或R×1k档，将两表笔短接，看表针有无指示，若无指示，一般是保险管（0.5A）或表头线圈开路所致。判断动圈是否损坏的方法是，用烙铁焊开表头接线一端，另取一只良好的万用表置R×1k档测其阻值，同时观察动圈是否偏转，若表头动圈内阻为0Ω或无穷大，动圈不偏转，则可判断表头有故障：内阻为0Ω表明动圈短路，无穷大为开路，表针不稳定为局部短路或接触不良，动圈不偏转说明其开路或被异物卡住，应进一步检查。

在编写C++程序的时候，让我们最头痛的问题就是内存泄露，也就是说：

int* pt = new int;

delete pt;

必须保证new和delete必须成对出现。作为程序员，我们最理想的指针，是可以像使用普通变量一样来使用的指针，这个指针可以在恰当的时候被自动释放。智能指针就是这样的一个指针，它的任务是要保证每一个被动态分配的内存块都能够被释放。

就像我们在写handle = CreateSession(...);和CloseSession(handle);的时候，因为要保证这两者成对出现，我们习惯的做法是将其分别放在一个类的构造和析构函数当中。这样，就能保证每一个CreateSession都有对应的CloseSession了。

同样，为了保证new和delete的成对出现，智能指针也采用同样的做法——分别放在构造和析构函数中去。

class intptr

{

private:

int* m_p;

public:

intptr(int* p){ m_p = p; }

~intptr(){ delete m_p; }

int& operator*(){ return *m_p; }

};

我们可以方便的执行以下代码，而不必担心内存泄漏的问题：

somefunction()

{

intptr pi(new int);

*pi = 10;

int a = *pi;

„„„„

}

以上我们给出的“智能指针”有个致命错误。设想我们执行以下代码会有怎样的情况发生：

void somefunction()

{

intptr pt1(new int);

intptr pt2(new int);

*pt1 = 10;

pt2 = pt1;

}

对于普通指针来说，pt2 = pt1只是让pt2指向与pt1相同的地址，但是对于我们的智能指针来说，pt2原先指向的地址被泄露掉了，而pt1所指向的地址被释放了两次。所以，我们给每个new出来的内存地址对应的分配一个“被指向计数器”，由它记录这块内存地址被多少指针所指向。 ※每当一个新的“智能指针”指向一块“内存地址”的时候，这块“内存地址”对应的“被指向计数器”自增1；每当一个“智能指针”的生命周期结束或者指向其它“内存地址”的时候，这块“内存地址”对应的“被指向计数器”自减1，此时，如果该“被指向计数器”的计数值为0，也就是说不再有任何“智能指针”指向这块“内存地址”时，则将这个“内存地址”释放掉。

农村电工　ＥＮＩＯＮ置Ｇ圃ＣＵＮ　Ｄ　ＩＡＮ塑ＧＯ蔓ＮＧ主持：朱宁　●＿－－－●＿＇　●　２０１４年第２２卷第３期　指针武蔫澜素韵　结构原理及使用（待续）　（３４３９００）江西省遂川县职业中学　王立武　万用表的型号繁多，按其测量结果的显示方式可　分为指针式（模拟式、机械式）万用表和数字式万用表　两大类。指针式万用表是通过指针在表盘上摆动的大　小来指示被测量的数值，结构简单，读数方便，能直观　反映被测量的连续变化过程和变化趋势，且因其经济　可靠，故使用十分普遍。本文重点介绍指针式万用表的　结构原理、正确使用方法及其使用注意事项等知识。　１　指针式万用表的组成结构及其各部分的作用　常见的指针式万用表型号有ＭＦ１０．ＭＦ１２，ＭＦ１４．　ＭＦ１５，ＭＦ４７，ＭＦ５０，ＭＦ６４，ＭＦ５００等，它们虽然功能各　异，但结构和原理基本相同，包括表头（含表盘）、测量　电路、转换装置三大部分，都由外壳、表头、表盘、指针　调零旋钮、电阻调零旋钮、转换开关、专用插座、表笔及　其插孔和内部测量电路等组成。　１．１　表头　表头又称测量机构．是测量的显示装置．是万用表　的“心脏”，它把过渡电量转换为仪表指针的机械偏转　角，在其表盘刻度上指示出被测电量的大小。早期生产　的万用表大多使用外磁表头．现在生产的万用表一般　使用内磁表头。下面以外磁表头为例，介绍表头的组成　结构和工作原理。　１．１．１表头的组成结构　磁电系外磁表头主要由可动部分和固定部分组　成。可动部分是由可动线圈、转轴以及与转轴相连的指　针、游丝、平衡锤和调零器构成。固定部分是由永久磁　铁、极掌和圆柱形铁　Ｃ－组合在一起构成的磁路系统。永　久磁铁是由磁性很强的硬磁材料制作，而极掌和圆柱　形铁芯则是由导磁性能好的软磁材料制作。　１．１．２表头的工作原理　（１）转动力矩的产生。当可动线圈中有电流通过　时，电流所产生的磁场与永久磁铁的磁场相互作用，将　产生电磁力。对可动线圈产生转动力矩，该力矩可使可　动部分转动．带动指针偏转，偏转幅度大小仅与被测电　流成正比，即电流越大，磁场力就越强，转动力矩也越　大，指针偏转幅度也就越大；电流越小．磁场力就越弱，　转动力矩也越小，指针偏转幅度也就越小。　注：可动线圈在偏转时若没有反作用力矩，不管测　量的信号有多大，指针都会偏转到头．不能分辨转动力　矩的大小，也就是电流的大小。　（２）反作用力矩的产生。可动线圈偏转时，游丝被　旋紧，并产生相反方向（与可动线圈偏转方向相反）的　力矩．称为反作用力矩。线圈偏转角度越大，游丝被扭　得越紧，它产生的反作用力矩就越大，因此，反作用力　矩的７２．ｄ－，与线圈的偏转角成正比。当反作用力矩和转　动力矩大小相等时，力矩平衡，指针停止偏转。指针的　偏转角正比于流过线圈的电流，因此，可测出电流。也　可以通过测量线路的变换，测量电压或其他电量。　（３）阻尼力矩的产生。当可动部分到达平衡位置　时，由于惯性，可动部分不会立即停下来，还要在平衡　位置附近往复摆动一段时间才能稳定下来。为了能尽　快取得读数，测量机构中常设有阻尼装置，用以产生阻　尼力矩，吸收摆动能量，使可动部分迅速在平衡位置处　稳定下来。显然，阻尼力矩只在可动部分运动时发生作　用，一旦运动停止，阻尼力矩立即消失。阻尼力矩的方　向总是和可动部分运动的方向相反。指针式万用表表　头大多利用绕制线圈的铝框来产生阻尼力矩，阻尼力　矩的方向与铝框运动方向正好相反。因此能够使指针　平稳地停在读数位置上。　１．１．３＃Ｉ－磁表头和内磁表头的区分　磁电系表头都要有一个恒定的磁场．这个磁场是　由永久磁钢提供，永久磁钢在磁路中有２种形式。　一种是永久磁钢在可动线圈外：郎，可动线圈中间　的圆柱体为软磁性材料，这种形式称为外磁。其特点：　铁磁材料用得较多、较重，灵敏度较高，易受外磁场干　扰引起测量误差，但可加屏蔽以消除干扰，所以在万用　表后盖板上都会有一块金属屏蔽板，金属屏蔽板的作　用就是屏蔽＃ｔ－￣－－电磁场干扰，让表头测量得更加精准。　而内磁表头一般是不会设计的，因为内磁表头不易受　外磁场干扰，内磁表头抗干扰能力强。　另一种是永久磁钢在可动线圈中间做成圆柱形，　而可动线圈外部是圆筒形软磁，这种形式称为内磁。其　特点：受外磁场干扰较小，磁路短，铁磁材料少，重量　轻．但难以形成很强的磁场，在可动线圈和游丝相同　时，灵敏度较低。早期的指针式万用表都是外磁表头，　现在的都是内磁表头。　１．１．４表头的性能参数　表头的性能参数常用的有灵敏度、内阻和线性。　（１）表头灵敏度是指表头指针满刻度偏转（偏转到　表盘刻度最右端，也称为“满偏”或“　菏量程”）时流过表　头的直流电流值，因此又称满偏电流，多以微安（　Ａ）　为单位。满偏电流取决于磁钢、、线圈、指针、轴承、游丝　５个因素，这个值越小，表头灵敏度越高，万用表性能　就越好．对被测电路的影响越小，测量的误差也越小。　表头灵敏度决定着整个万用表的电压灵敏度。（待续）　２０１３—１２—２２收稿　ａ啪电力　室　突　声豢　等用昌蓄　蓁妻　冬以来’　箦　４７