基于零磁通电流传感的自动电阻电桥设计

因商用直流电流比较仪(DCC)精度高、结构复杂、成本高昂,基于商用零磁通电流传感器基础上研制了一套直流比较仪自动电阻电桥,以降低成本、满足电阻测量精度要求较低应用场合的需求。围绕零磁通电流传感器的原、副边线圈安匝平衡机制下,其原、副边电流比例一定的特点,设计了自动电阻电桥电路。采用基于DSP的嵌入式数字电路实现系统控制和算法,使用自制且经过校准的24位AD采集电路读取电桥中电阻两端的压差信号,经实时处理及屏幕显示,最终得到被测电阻(Rx)和标准电阻值(Rs)的比例值。采用经校准过的标准电阻(Rs)对该电阻电桥100Ω：10Ω和10Ω：1Ω的比例进行校准,实验结果表明：该电阻电桥测量的比例准确度可达10-6 量级,测量的相对标准差为10-6 ~10-7 量级。     

测量超导线短样临界电流用的感应技术的改进

本文介绍了我们对感应法测量超导线短样临介电流技术的若干改进。用霍尔片代替电子积分器去测量样品电流,提高了测量精度,并用它测量了超导线接头电阻到4×10~(-13)Ω。给出了三种不同结构的超导感应大电流发生器。     

Bi2Sr2CaCu2O8+δAu界面性质的研究

采用高真空下(2～3×10-5Pa)原位,低温(77K)解理,高速原位蒸发金膜的方法,我们得到了接近"本征"的CuO2/Au接触界面.测量结果显示接触界面为欧姆接触.四端法测量的结果显示这样的界面有着较小的电阻率(<1.5×10-8Ωcm2).我们认为,一种可能是因为临近效应的影响造成了CuO2/Au接触界面电阻的消失,而所测量到的剩余电阻实际应为外电路引入的电阻,而另一种可能是界面仍然存在一极小的欧姆接触电阻.这将对研究高温超导体与金属接触的界面性质有着积极的意义.     

惠斯通电桥实验中高灵敏度档位下最佳桥臂电阻的探讨

惠斯通电桥的灵敏度与检流计的灵敏度有关,当检流计灵敏度档位是4×10~(-6)A/格和4×10~(-8)A/格时惠斯通电桥比较容易调节平衡,但是当检流计灵敏度档位是4×10~(-9)A/格时,惠斯通电桥很难调节到平衡的状态。为了解决高灵敏度档位下惠斯通电桥难以调节到平衡的问题,我们在高灵敏度档位的前提下研究了桥臂比和桥臂电阻对实验测量和相对不确定度的影响。当桥臂比R_1/R_2=1/10时,任意的桥臂电阻都可以使电桥平衡,从而测量出待测电阻的阻值。当桥臂比R_1/R_2=1/1时,桥臂电阻处于11 000Ω至13 000Ω时电桥可以调节到平衡。     

氧化镁层对石墨烯/硅太阳能电池的界面优化

为了探究石墨烯/硅太阳能电池的铝/硅背接触特性,采用连续蒸镀的方法在铝/硅背接触间插入一层氧化镁介质层,对比测试具有不同厚度氧化镁层的电池的电流-电压特性、外量子效应、电池的串联电阻以及背接触电阻。研究表明:随着氧化镁厚度的增加,电池的光电转换效率、串联电阻以及背接触电阻存在先增大后降低的趋势,当氧化镁的厚度为1nm时的光电转化效率最优,达到5.53%,厚度为0nm时,光电转换效率为2.90%;当氧化镁的厚度为0nm和1nm时,相应的串联电阻(背接触电阻)分别为4.1Ω(9.6Ω)和1.8Ω(3.2Ω).     

西林电桥测电容的方法研究

本文介绍了西林电桥测量电容的实验过程与方法,西林电桥是根据实验需要选取适合实验仪器的自组电桥。本文用自组西林电桥验证了当交流电源频率为1kHz,待测电容数量级为10^-6～10^-7F时,交流阻抗应在10^2～10^3Ω之间,相邻桥臂的阻抗应该近似相等,即倍率为1,其灵敏度最高,测量效果最好。     

高Tc超导体的接触电阻

比较了几种不同的引线与高 T_c 超导体连接方法的面接触电阻率.对接触电阻的 I-V 特性曲线进行了讨论并加以说明.同时,发现在 YBCO 超导材料内掺适量的银对于引线与样品之间的接触电阻有相当大的改善.提出了几种简便有效的减小接触电阻的方法.最低达到1.3×10~(-7)Ω·cm~2(77K).     

高阻紫外光阴极导电基底制备及性能

在MgF_2基片上,采用电子束蒸发镀膜法制备了掺锡氧化铟(ITO)导电基底,研究了充氧及退火对ITO薄膜电阻及紫外透射比的影响。并与传统的金属导电基底Au和Cr进行了性能比较。用光学显微镜、四探针测试仪、高阻计、X射线衍射仪(XRD)和分光光度计分别测试了薄膜的表面形貌、方块电阻、形态结构和190～800 nm波段范围内薄膜的透射比曲线,得到方块电阻为10~7Ω左右时薄膜在200～400 nm波段内透射比的变化范围。实验结果表明,厚度相同时,充氧会增大ITO薄膜电阻;退火则会降低薄膜电阻并提高紫外透射比,薄膜结构由非晶态变为多晶态。方块电阻同为10~7Ω时,在200～400 nm波段充氧退火后ITO薄膜的平均透射比比Au,Cr的高10%。     

基于LabVIEW的虚拟仿真实验——惠斯通电桥测电阻

用LabVIEW2020软件成功实现了《惠斯通电桥测电阻》实验的虚拟仿真。从基本物理原理出发,构建了电桥电路的程序框图,设计出简明的仿真实验前面板,满足了用户通过虚拟仿真界面完成整个测量过程的需求。在仿真实验中,待测电阻Rx在1～1 000Ω范围内显示出连续可调、明确的理论值,比率臂R₁/R₂在0.001～1 000范围内连续可调,比较臂R₀在0～9 999.99Ω范围内通过六位十进制电阻箱可调。多次仿真实验数据发现,所测电阻的相对误差均在1.0%以下,表现出较高的精确度。该仿真实验能对电桥灵敏度进行有效的测量,设计方法是非常成功的,可推广到其他电学实验的虚拟仿真应用中。     

Ag缓冲层对ZnO:Al薄膜结构与光电性能的改善

在室温条件下,采用射频磁控溅射法在玻璃基底上制备出了一系列高质量的AZO薄膜和不同Ag缓冲层厚度的AZO/Ag/AZO复合薄膜.利用x射线衍射和原子力显微镜分别对薄膜的物相和表面形貌进行了表征;利用霍尔效应测试仪和紫外一可见光分光光度计等实验技术对薄膜的光电性能进行了研究.实验结果表明,Ag缓冲层厚度对AZO薄膜的晶体结构和光电性能影响较大.当Ag层厚度为10 nm时,AZO(30nm)/Ag(10 nm)/AZO(30 nm)薄膜拥有最优品质因子,为1.59×10~(-1)Ω~(-1),方块电阻为0.75Ω/□,可见光区平均透过率为84.2%.另外,薄膜电阻随温度的变化趋势呈现金属电阻随温度的变化特性,光电热稳定性较好.     

杂化钙钛矿电池电极层载流子的传输特性

提出了层状结构薄膜太阳能电池器件各层面内和面间载流子传输模型.依据不同电路结构获得薄膜层的面内和面间电阻数据,推演出器件的各层电阻值.实验结果表明：TiO₂层的面间电阻为24～40Ω,钙钛矿(PVK)层的面间电阻为2～6Ω;对于薄膜层数较少,例如Glass-PVK-TiO₂和Glass-PVK-TiO₂掩膜-PVK掩膜的情况,由于接触电阻的弱效应,模型模拟的电阻与实际测量之间的偏差小于11%.     

测量金属导线热导率的新方法

用双臂电桥测量一定温度下铜导线的电阻,进而计算得到铜线的电导率,再根据维德曼-夫兰兹定律得到铜线的热导率.     

用单臂电桥测量接线电阻和接触电阻

本给出测量接线电阻和接触电阻的具体方法。     

薄膜电导测量仪的设计

针对目前化学镀实验中需要测量化学镀层的导电特性与镀层厚度 ,设计了一款高精度的薄膜电导测量仪。测量仪使用四针法测量电阻 ,能自动检测探头是否接触良好 ,包括一个精密多档恒流源和一个多档微信号放大器 ,操作简单方便 ,可准确地测量 10 μΩ～ 1Ω范围内的薄膜电阻。实验应用效果良好。     

柔性SrTiO_3/Ag/SrTiO_3复合结构透明导电薄膜的制备和性能研究

为获得高性能的柔性透明导电薄膜,采用磁控溅射技术在柔性PC衬底上制备出了STO(30nm)/Ag/STO(30nm)复合结构透明导电薄膜.分别对不同中间Ag层厚度薄膜的结构、光学和电学性质进行了研究.研究发现:随着中间Ag层厚度的增加,可见光区的平均透过率先增大后减小,电阻率和方块电阻持续减小;当中间Ag层厚度为11nm时,复合结构透明导电薄膜具有最佳的品质因子为14.23×10~(-3)Ω~(-1),此时,其可见光区平均透过率为82%,方块电阻为9.2Ω/sq..     

用差动放大器测量低电阻

根据伏安法测量电阻的优点以及电压跟随器和差动放大器的特点,提出了在低电阻测量中能消除导线电阻和接触电阻影响的一种新方法。设计了完整的实验电路,经过实际测量证明了该方法是可行的。     

谈双“单电桥”测低电阻的两类方法

谈双“单电桥”测低电阻的两类方法李龙海（北京理工大学应用物理系，１０００８１）物理实验中，人们常称惠斯登电桥为“单电桥”，认为其只适于测１０Ω一１０８Ω之间的“中电阻”，至于欲测１Ω以下的“低电阻”，只能应用“双电桥”——开尔文电桥．其实不然，我们利...     

开尔文电桥测量低电阻装置的改进

针对大学物理实验现有测量低电阻的装置存在的不足, 研制了用霍尔电流传感器测各接线柱导线的 电流分布, 通过改变电流方向, 正、 反测量两次, 然后取平均值, 从而减小实验误差     

低电阻测量中的接触电阻

本采用两种实验方法对比测量可知通常的导线连接其接触点的电阻，并由此进行分析，阐述在双电桥测量低电阻实验中四端扭接法的必要性。     

双电桥测收缩电阻

利用双电桥测量了导体间的收缩电阻，并对接触电阻进行了分析。