对测量重力加速度实验装置的改进

在当前自由落体测量重力加速度实验基础上,增设光路指示灯、改造铅垂线,确保实验支架铅垂度.利用设计的输入接口电路、单片机电路、输出接口电路和电磁铁控制电路进行取样、处理和发送实验数据,提高时间测量精度.开发了测量重力加速度实验专用软件,实现了自动计算、保存和显示实验数据,避免手工计算、提高实验效率.改进后的自由落体测量重力加速度实验装置,简化了实验过程、减小了实验误差.     

基于模拟乘法器的超声多普勒黏度测量实验系统

基于模拟乘法器的超声多普勒黏度测量实验系统以落球法为基础,以频移信号处理电路和数字存储示波器作为数据测量单元的核心,根据多普勒效应原理准确地测算出落球的终极速度,进而得出液体的黏度.该系统可以开展与多普勒效应相关的设计性实验.实验过程中信号的转换、传输及数据测量清晰明了,利于培养学生的综合实验能力和创新能力.     

利用数据采集器系统研究RC串联电路的暂态过程

利用数据采集器系统研究RC串联电路的暂态过程,绘制充放电电容电压曲线,测量电路的时间常数和电容器的电容.实验操作简单,测量精确,实现物理实验测量手段的数字化;实验数据显示、分析的智能化.     

弦振动实验数据处理与分析

通过对大量实验数据进行分析,同时采用Matlab软件对数据进行系统处理,并且利用Ori-gin软件作图并进行拟合,简单形象地展现了数据间的关系.以此为基础,分析总结了弦振动形成驻波的规律,并且对实验仪器进行了一定的测评.     

一种忆感器模型及其振荡器的动力学特性研究

忆感器是在忆阻器基础上定义的一种新型记忆电路元件. 在实际忆感器尚未实现的情况下, 为探索忆感器及其在非线性电路中的特性, 提出了一种忆感器数学模型和电路模型. 基于该模型设计了一个非线性振荡电路, 采用理论分析、仿真分析和实验验证的方法研究了忆感器模型的特性及其在电路中的动力学规律. 分岔分析表明, 在适当的参数下忆感器会使电路产生周期和混沌振荡. 设计了实现忆感器模型及其振荡器的模拟电路, 实验验证了忆感器模型和振荡器的特性, 实验结果与理论分析完全一致.     

基于NI-myDAQ数据采集器的混沌电路实验系统

混沌电路是大学物理实验课程中非线性系统教学内容的典型案例,为了提高学生对非线性实验内容的学习效率和自主学习能力,本文设计了一种基于NI-myDAQ数据采集器和LabVIEW软件平台的混沌电路实验系统.该系统可提高混沌参数微小变化的精密性,实时显示并记录不同参数下的混沌现象,能保存相图、时域图和数据.用该系统测量了蔡氏混...     

微机在电磁学实验中的应用

在实验教学中如何迅速、准确地检查学生的数据,又如何科学地批改学生的实验报告.在备课中如何分析各种实验数据,寻找实验规律,这都是重要而又十分繁重的工作.若要准确地批改学生的实验报告得需重新计算一遍,但计算一遍也得花费许多时间,在实验课教学之中如何迅速判断学生测得的数据正确与否常常出现凭着经验去判断.明知不科学,但常感到力不从心,在普物实验之中单、双变量的统计计算是经常运用的,但计算工作量较大.随着计算机的日益发展,为科学地分析实验数据提供了有力的     

线性电路中基尔霍夫定理与戴维南诺顿定理的等效性研究

通过计算和实验得出电工学中最基本的规律基尔霍夫定理与戴维南定理和诺顿定理具有等效性,它们对同一线性含电源电路有相同的结果。基尔霍夫定理不但能适合各种线性非线性有源无源电路的计算,且计算出的数据种类更齐全,这是戴维南定理和诺顿定理达不到的。但是戴维南定理和诺顿定理更适合实际测量中对电路的简化,它要比基尔霍夫定理更简便。     

基础实验题B:滤波电路的研究

介绍了第5届全国大学生物理实验竞赛基础实验题B的实验内容,给出了参考解答,并分析了竞赛结果.实验试题B为滤波电路的研究,包括4个小题:一阶RC滤波电路、二阶RC滤波电路、串联谐振选频电路和电学黑盒子.实验既有常规内容,同时也在常规实验的基础上进行了拓展.该试题比较全面地考察了考生的电学基础知识、实验操作能力和利用所掌握的知识解决实际问题的能力.     

电路实验评价方式改革的探索

以模拟电路实验教学为例,构建软硬件设计实验平台,采用了软件仿真与实验数据监管,就电路实验评价方式的改革进行了探索,构建了电路实验自动评价系统。     

电路教学中含受控源电路的分析与探讨

含受控源电路的分析、计算是电路课程教学中的重点和难点.本文从其原则、与独立源的区别和含受控源电路中电源的等效变换,输入电阻的求解,应用回路电流法、结点电压法时的处理方法,应用叠加定理、戴维宁(诺顿)定理时应注意的问题等方面进行了系统分析,以期达到交流、提高之目的.     

大学物理实验测量电阻原理比较及分析

电阻是集成电路中一个基本元件,测量电阻就显得非常重要,物理实验中电阻测量的方法较多,主要为指针式万用表法,伏安法,电桥法,电位差法。每种方法都有都有自己的优点和缺点,指针式万用表法和伏安法是最基本的方法,虽然测量电阻的系统误差较大,但是测量的方法和使用的仪器都很简单,是较为普遍的测量方法。电桥法是通过电桥工作原理制成的一种精度高,使用方便测量电阻的方法。测量电池的内阻,万用表法、伏安法、电桥法都不能实现,然而电位差计能精确测量电池的内阻。本文通过总结电阻测量的方法,有利于激发学生的学习兴趣,提高学生的综合实践能力。     

基于模糊辨识算法的蓄电池荷电状态测量方法与模块设计

针对蓄电池荷电状态在线监测中对准确度和测量速度的要求,本文提出采用模糊辨识算法对蓄电池进行系统辨识。并通过对蓄电池的荷电状态与内阻、端电压数据的分析,建立了蓄电池荷电状态的模糊规则模型,并以此进行蓄电池荷电状态的测量,得到均方误差为0.0052。测量结果表明基于模糊辨识算法的蓄电池荷电状态测量能够满足蓄电池在线监测的要求,且易于硬件实现。文章还使用DSP Builder设计了蓄电池荷电状态测量模块,其中内阻测量采用了特征分解谱估计的信号提取方法,荷电状态测量则实现了模糊辨识算法所得出的模糊规则模型的运用。     

用板式电位差计测电池的电动势和内阻的实验研究

给出了用板式电位差计测电池电动势和内阻的原理与方法,分析了如何选取电路中的电池E、标准电阻Rs和限流电阻R的取值,使实验效果最佳。运用最小二乘法处理实验数据,实验结果令人满意。     

固态同位素β源选择对直充式核电池性能的影响

直充式核电池具有工作寿命长、结构简单、开路电压高、易微型化等优点,具有广泛的应用前景。目前,国内外对直充式核电池同位素源的选择多集中在同位素β源,尚未对不同同位素β源进行系统的分析对比。针对此问题,通过理论计算及SuperMC建模处理,研究了3H（Ti3H₂）、14C,35S,45Ca,63Ni及147Pm六种固态同位素β源对直充式核电池的能量转换效率及理论输出功率的影响。结果显示,能量转换效率随源衰变粒子平均能量的升高而增大;理论输出功率及功率密度与源半衰期成反比。综合工作寿命、输出功率及能量转换效率,建议选用147Pm同位素源。     

半导体激光器的功率控制

为满足目前光纤通信领域中半导体激光器功率高精度控制的要求,结合半导体激光器的内部结构及其功率特性,重点研究了半导体激光器(LD)和光电二极管PD的工作原理,并根据激光器LD和光电二极管PD在实际工作状态下的特性参量提出了半导体激光器的高精度功率控制方法; 采用AD8304高动态范围对数放大器设计了一种应用于光学真延时系统中的半导体激光器功率控制电路,并根据AD8304对数放大器的内部结构及工作特性对整个闭环电路系统做了详细分析; 实验测试结果表明,该功率控制电路运行稳定、工作温度范围宽、控制精度高、成本低廉且易于集成,能够广泛适用于大多数半导体激光器中使用。     

基于遗传算法的锂离子电池等效电路参数识别

结合锂离子电池双极性等效电路模型提出了一种基于遗传算法的参数识别方法,该方法通过指数函数对电路模型中的电阻、电容、恒压源等元件进行有理逼近,根据电池在不同充放电速率下的输出电压特性数据,通过实数编码遗传算法得到最优的函数参数,从而得到最优的电阻、电容,开路电压等电路参数值,针对电池在不同的工作状态,不同的工作参数下的运行数据,系列仿真和实验结果表明该算法原理简明,收敛较快,辨识得到的最优模型其电压输出特性与电池的实际电压输出特性基本吻合,能较精确的反映电池的实际特性,具有较高的辨识精度。     

混合动力电动船舶功率分配控制方法

混合动力电动船舶对于现有技术的纯电动船舶具有较好的续航能力,是未来船舶节能减排发展的过渡方案,其动力系统是柴油发电机组与锂电池组的直流并网结构。针对混合动力船舶直流配电系统对母线电压以及功率分配的控制要求,本文提出了一种混合动力电动船舶双功率源并网控制与功率分配方法。仿真结果表明该方法能有效实现双功率源直流并网并能任意控制锂电池组输出功率。     

考虑内阻时变特性的电池状态估计方法

针对锂离子电池欧姆内阻随温度变化情况,提出了一种考虑内阻时变特性的两步无迹H∞滤波锂电池状态估计方法。首先,对锂电池和内阻抗进行分开建模,在电池Thevenin模型的基础上构建内阻抗预测模型,实时修正模型参量;接着,将无迹变换嵌入到扩展H∞滤波中,降低测量噪声对估计精度的扰动,从而提高电池荷电状态的估计精度。最后,在实验室环境下对电池进行充放电实验,分别针对降温和升温情况下的内阻值及电池端电压的估计进行了详细的实验分析,同传统方法相比,本文方法具有较高的估计精度。     

非线性电阻特性实验的探讨

采用两种方法和两种电表研究非线性电阻特性的实验,使学生了解磁电式仪表和数字式仪表的结构和性能,了解电表内阻、电路本身的电阻及接点电阻产生的误差及其消除方法,了解采用各种方法和电表的优缺点.