一种基于电容传感器的液体密度测量电路的设计

设计了一种基于电容传感器的液体密度测量电路,介绍了设计思想和各部分的工作原理,给出了总的测量电路图.利用本电路测量相对误差在0.5%以内,具有测量准确度高、测量速度快、数字显示直读、使用简单的特点.     

液体介电体电容率的测量方法

介绍了用电磁波谐振法测量液体相对电容率的方法,解决了可变电容器的准确取值问题,液体相对电容率的实验测量结果与实际标准值符合较好。     

第35届全国中学生物理竞赛决赛实验试题评析

介绍了第35届全国中学生物理竞赛决赛实验试题的实验内容,并给出了试题解析以及竞赛成绩分析.试题1为测量光学玻璃材料的杨氏模量和折射率,可分为3部分:利用洛埃法测量半导体激光器的波长,利用单缝衍射法测定光学玻璃条的杨氏模量,测量厚光学玻璃片的折射率.试题2为测量电学黑盒子,给出其中元件连接的结构和元件性质,利用黑盒子的电路和电容率测量仪等,测量真空电容率和给定介质的相对电容率.实验试题设计性较强,成绩区分度较好.建议学生平时注重基本实验仪器的使用训练,掌握实验技巧,并加强物理基本原理的灵活应用.     

电容参数数字化测量原理简介

利用C-V(电容-电压)变换器及V-T(电压-时间)变换器设计了一种电容参数的数字化测量电路,并进一步阐述了电容参数的数字化测量原理.     

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.     

探究如何利用谐振电路准确测量电容和电感

当正弦波信号源的输出达到某一频率时,RLC电路的电流达到最大值,即产生谐振现象.目前大多数实验主要是通过描绘RLC串并联电路的相频特性、幅频特性曲线来研究RLC电路的谐振现象,进一步测定谐振曲线、电路品质因数Q值等.那么,能不能利用RLC电路的谐振特性反过来测量电路中的电容和电感呢?为此,本文首先通过谐振电路理论推导得出测量电容及电感的实验原理,然后进行大量的实验探究和数据分析,得出了准确测量电容和电感的条件.     

"RLC串联电路暂态过程的研究"实验中电容系统误差的测量与修正

在"RLC串联电路暂态过程的研究"实验中,由于示波器两测量探头间电容和电容箱"零电容"的存在,导致阻尼振荡周期的理论计算值与实验值之间可能产生非常大的误差.本文通过测量上述两类电容,对周期的理论计算值进行了修正,使之与实验值的相对误差明显减小.     

示波谐振法测电容的研究

示波谐振法测量电容就是用示波器观察RLC串联电路的谐振现象来确定待测电容的值,是测量电容的一种简便方法.理论和实验研究表明,测量灵敏度对测量结果影响较大,电路中标准电感L和标准电阻R的取值对电路灵敏度有较大影响,而电路灵敏度引入的测量不确定度,对测量结果总不确定度影响较大.当L和R的取值使Q≥3时,电路灵敏度已足够高,一般已满足测量的要求.     

GaAsP、GaAlAs发光二极管热激电容和热激电流的测量

本文简要介绍对GaAsP和GaAlAs两种发光器件进行热激电容和热激电流的测量.看重介绍用电桥电路和锁相放大器测量热激电容的方法,并对测量结果作了初步的讨论.     

RC电路时间常数的电压对称法快速测量

研究发现,在因果周期方波信号激励下,一阶动态电路的稳态响应是因果周期信号.设方波信号电压的最大值u0,电容电压的最大值uCmax和最小值uCmin满足关系u0-uCmax=uCmin.电容电压波形关于时间轴有特殊的对称性.利用RC电路稳态响应的电压对称性,可导出电路时间常数r的快速测量方法和计算公式,为电容量测量提供可靠的快捷方法.     

设计一种新型电容式加速度测量仪

设计了一种可测量加速度的变极板间距式的差动电容传感器的测量仪。该测量仪的核心是传感器和测量电路部分:从力学上可以看成是一个质量弹簧阻尼系统。其工作过程为传感器感受力后产生加速度,运动质量块由于惯性力而拉动弹簧产生形变,使两个电容发生变化;测量电路部分,是一差动脉宽调制电路,根据测量上述电容的变化情况,推导出加速度。该测量仪是一种便捷的利用电容测量加速度的仪器。     

一种新型的电容式角度位移测量仪

本文设计了一种新型的可以测量角度以及位移的变极板正对面积式的差动电容测量仪。其中电容部分是由四块内极板以及一块外极板按照一定的方式安装形成的。当测量仪进行角度位移测量时，待测物体带动外极板旋转平移，外极板与四块内极板所形成电容的电容值发生变化；之后利用差动电容测量电路对这一变化进行测量，进而得出测量电路输出与电容值变化的关系，从而得到角度和位移的变化量，实现角度和位移的测量。     

FR4相对电容率测量实验设计

采用由微带线与射频信号源、频谱分析仪构成的简易实验装置,可准确测量出FR4介质板的相对电容率,降低了射频电路或微带天线设计实验的成本.     

方形容器测量液体折射率和色散率

介绍了一种利用激光测液体折射率的简易方法.通过测量光线穿过垂直棱镜角后发生全反射时的入射临界角,进而求出液体的折射率.再利用折射率与临界角的关系,结合科希经验公式求出液体色散率.     

Vernier型光子计数探测器阳极电容仿真与试验研究

根据Vernier型光子技术探测器的工作原理, 论述了电子云质心解码与阳极面板形成的微小极间电容和电路前端噪声有着密切的关系; 根据泊松方程, 建立了Vernier阳极的数学模型. 利用有限元软件ANSYS计算出同面多电极不规则图形的电容值与极间电容值, 解决了如何计算不规则形状电容值的问题; 利用皮秒激光器在镀有金膜的石英基底上刻蚀出与仿真参数一致的Vernier型阳极, 并测量其电容值. 将测量电容值与仿真值进行比较, 验证了建立模型的正确性, 优化了Vernier阳极的设计参数.     

电容率测量仪的改进

针对现有的电容率测量实验教学装置中存在的精度较低等问题,重新设计了电容率实验装置.将平行板电容的上极板设计为T型结构,用一限位螺母的转动来带动上极板上下移动,且不发生转动,用千分表实时测出上极板移动的距离.使用改进后的实验装置测量空气的电容率,测量结果与空气的标准电容率ε相比,误差在1%以内.实验结果表明改进后的电容率实验装置性能可靠,实验测量精度较高.     

一阶RC电路时间常数测量的难点及解决方案

RC电路是最基本的一阶动态电路,在电路中由于受电阻和电容元件参数的限制,电路的时间常数通常很小,测量过程难于实现.本文对RC电路进行了改进型设计,提高了RC电路时间常数值,使测量过程得以实现。     

薄膜材料电容率的测量

利用阻抗分析仪测量了金属-介质薄膜-半导体结构的C-V特性曲线. 由积累区电容得到所制备HfO2薄膜的电容为1.24 nF,计算得其相对电容率为12.49.     

基于静电衰减规律的油品电导率测量

油品中的电荷遵循指数衰减规律,测出油品的相对电容率和时间常量,即可求出油品的电导率.通过电容比较测得油品的相对电容率,用放电过程电位的测量间接获得时间常量.采用静电自动测量系统采集数据,利用软件拟合出衰减曲线.该方法适用于电导率低于10-11S/m的油品测量.     

利用直流电桥测量电容

采用改进的直流电桥电路测量电容,避免了采用交流电源的不便以及因分布电容而带来的测量误差,并且测量工作简便易行.