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电阻测量论文精选(九篇)

电阻测量论文

第1篇:电阻测量论文范文

论文关键词:电表,反常规用法

 

电表的反常规用法是近几年高考的热点问题,相对学生来讲也恰恰是一个难点问题。电表的反常规用法一般有这么两种设计方案,其一就是用电流表来测电压,题目里往往把已知确定阻值的电流表当作电压表使用或把一个电流表和一个定值电阻改装为电压表适用;其二就是用电压表来测电流,解题时需要把确定阻值的电压表当作电流表使用。

例1、现有一块灵敏电流表 ,量程为200,内阻约为1000,要精确测出其内阻R1教育学论文教育论文,提供的器材有:

电流表 (量程为1mA,内阻R2=50);电压表(量程为3V,内阻RV约为3k);

滑动变阻器R(阻值范围为0~20);定值电阻R0(阻值R0=100);

电源E(电动势约为4.5V,内阻很小);单刀单掷开关S一个,导线若干。

(1)请将上述器材全部用上,设计出合理的便于多次测量的实验电路图,并保证各电表的示数超过其量程的1/3,将电路图画在图示的虚框内。

(2)在所测量的数据中选一组,用测量量和已知量来计算 表的内阻,表达式为R1=I2(R0+R2)/I1,表达式中各符号表示的意义是I1表示 表的示数,I2表示表的示数,R2表示 表的内阻,R0表示定值电阻的阻值毕业论文开题报告论文网。

解析:此题目的本意是要考查学生对伏安法测电阻原理的掌握情况,但是该题目中所给出的电压表量程过大,只能用于保护电路使用。因此没有合适的电压表可以直接利用教育学论文教育论文,这时候我们必须依照伏安法测电阻的基本原理做出适当的改进,将电流表 和定值电阻R0改装成电压表,题目就迎刃而解了。

例2、从下面所给出的器材中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A1的内阻r1。要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据。

电流表A1(量程100mA,内阻r1约40,待测)

电流表A2(量程50,内阻r2=750); 电压表V(量程10V,内阻r3=10k);

电阻R1(阻值约100,作保护电阻用); 滑动变阻器R2(总阻值约50)

电源E(电动势1.5V,内阻很小);电键S,导线若干

(1)在虚线方框中画出电路图,标明所用器材的代号。

(2)若选测量数据中的一组来计算r1,写出所用的表达式并注明式中各符号的意义。

r1=r2I2/ I1 其中I1和I2分别表示A1和 A2的电流。

解析:本题给出了电压表和电流表,若采用下图所示的电路进行测量时教育学论文教育论文,电压表的示数不到满量程的1/20,测量值不准确,因为电表的示数没有接近量程的一半或一半以上。

因此,用上图所示的电路不能较准确的测量A1的内阻。这时候我们可以把已知电阻的电流表A2当做电压表来使用,电流表A2两端的电压可以由其示数和内阻推算出来,A2两端的电压也就是A1两端的电压,这样就可以较准确的测量出A1的内阻了毕业论文开题报告论文网。

例3、使用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值(900-1000)。电源E,具有一定内阻,电动势约为9.0V;电压表V1,量程为1.5V,内阻r1=750;电压表V2,量程为5V,内阻r2=2500;滑动变阻器R,最大阻值约为100;单刀单掷开关K,导线若干。

(1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3,试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图。

(2)若电压表V1的读数用U1表示,电压表V2的读数用U2表示教育学论文教育论文,则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx= U1r1 r2/( U2 r1—U1 r2)或(U2—U1 )r1/U1

解析:该题目还是测未知电阻Rx的阻值的,显然本题目并没有给出电流表,我们不难发现本题里面已知两个电压表,而且电压表的内阻都是已知的,用电压表的读数除以本身的内阻就可得到通过自身的电流了,因此,我们完全可以把电压表当电流表来使用。

总而言之,类似的实验都是考查伏安法测电阻的基本原理,只要实验目的明确,充分利用题目所给出的器材,不难找出解题思路。

(作者信息:吴志民 1980.06 男 汉 甘肃 中学一级 理学学士 课堂教学及课堂互动研究)

第2篇:电阻测量论文范文

关键词:单片机;交流阻抗特性;等效电路参数

中图分类号:TP216 文献标识码 A   本文由wWW. DyLw.NeT提供,第一 论 文 网专业写作教育教学论文和毕业论文以及服务,欢迎光临DyLW.neT

Design of Equivalent Circuit Parameter Analyzer for

Two Port Passive Circuit

TANG Zhengming1 , ZHANG Sanmei2 , Zeng Jing1

(1 School of Electronic Information and Engineering, China West Normal University, Nanchong Sichuan 637009,China;

2 Experiment Center, China West Normal University, Nanchong Sichuan 637009, China)

Abstract: Equivalent circuit parameter is very important for the process of circuit analysis and design. Based on the refined numerical algorithm of AC impedance, a digital equivalent circuit parameter analyzer is designed. In this system, MCU is used to control frequency synthesizer to generate excitation signal. By adjusting the capacitance and current trends , the load impedance characteristic is determined. Finally, the AC impedance and equivalent circuit parameter are displayed, which can be obtained under different operating frequency.

Keywords: MCU; AC Impedance Characteristics; Equivalent Circuit Parameters

0引 言

电路交流阻抗随信号源的频率变化,其具体表现为一定电阻R、电容C和电感L的串联、并联或混联在给定信号频率下所得到的等效阻抗。频率相对较高时,电路还可能产生相对较大的寄生电容、电感,从而出现寄生阻抗。如何快捷准确地获取电路在不同工作频率下的等效电路参数,对电路的分析与设计来说有着特殊重要的现实意义[1]。

已有的交流参数测试仪,其测量对象主要锁定在对交流电路频率、有效值、功率,或者单个元件阻值、电感量、电容量的测试,而对交流阻抗的智能化测量的探讨研究仍旧较少,且未曾涉及到负载为黑盒子电路(其可能为RLC元件,某用电器或电路模块,以下统称为负载电路)的等效参数测量[2-6]。本设计所实现的电路交流等效电参数分析仪的核心即为交流阻抗特性分析,通过采用单片机产生激励信号,能分析出给定工作频率下负载电路的交流阻抗特性,并进一步得到其等效电路参数。

1硬件电路

系统原理框图如图1所示。主要电路模块包括单片机(MCU)、放大电路、整流滤波电路、含双可调电容的RC振荡器等[7-8]。

图1 等效电参数分析仪原理图

Fig.1 Schematic diagram of equivalent circuit parameter analyzer

MCU的型号为MSP430F169。放大电路用于将采集到的弱信号放大,再送入整流滤波电路,便于单片机(MCU)接收识别,放大电路型号为AD620。整流滤波电路,用于将采样信号转化为单向脉动波并滤除附带产生的杂波信号,使有用信号免受干扰,易于下一级电路的操作处理。可变电容C结合555定时电路模块构成RC振荡器,所产生的信号频率送入单片机识别,进而确定出接入电路的电容值。其中,可调电容C与电路的连接通过开关控制,该可调电容C为特制的双可调电容(构成RC振荡器的电容与接入测量电路的电容相同,并由同一旋钮控制调节),这样,可在隔离电路影响的情况下,获得接入电路电容的精确值。 为定值电阻,主要起限流作用,如当电路串联谐振时,使电路电流不至于过大,损坏仪器。 为采样电阻,为小阻值锰铜电阻,用于将负载电流转换为电压信号,再送入放大电路。 为负载电路。

2算法设计

根据有效值、功率因素的计算结果[9],可得到电路总阻抗

(1)

其中, 、 、 分别表示电路电压有效值、电流有效值、功率因素。 的正负与负载的特性有关,若负载为非电容性;则 ,若负载为非电感性则 。令 ,则有

(2)

系统采用调节可变电容C并结合单片机采集到的电流大小变化情况的方法,确定(2)中的正负符号,即实现负载阻抗特性的判定。由于可调电容与被测负载并联,设被测负载的电导和电纳分别为 和 , 可调电容电纳为 ,其等效电路如图2所示。

图2 阻抗特性的判断原理图

Fig.2 Schematic diagram for the judgement of impedance characteristic当端电压有效值恒定时,电流有效值

(3)

即: (4)

可见,当 与 同号,即被测负载为电容性时,电容增大,电流 单调上升;而当 与 异号,即被测负载为电感性负载时,电容增大,电流 将先减小而后增大。因此,单片机可根据电容调节过程中采集到电流变化情况,判断出负载的阻抗特性。在此基础上,设负载 的等效阻抗为 ,由于测量电路为可调电容C与负载 并联,然后再与定值电阻 串联,根据电路串并联关系,则有:

(5)

联立(1)-(2)和(5),在已判断得到负载的特性的情况下,便可以解出 中的电阻R和电抗X。结合频率值即可得

(6)

(7)

因此,对于给定负载(如某单元电路),该测试仪能够获得给定工作频率下的交流等效电路参数,便于电路的分析与设计。

3 系统测试

系统设计完成后,通过键盘设定激励信号幅值和频率,调节电容旋钮,即可读出负载的等效电路参数。首先测试并选取了三个R、L、C电路元件,其参数值分别为10,10mH,1uF。再将电路元件安插在万用板上,借助万用板连接线使其形成简单的串联电路和并联电路,并同时具有典型的二端口结构,然后分别测试了信号频率为1KHz时,负载的等效电路参数。用 Idealization(I)和Test (T)分别表示理论值和测量值,结果如表1所示。

表1 测试结果

Tab.1 Test results

电阻() 电感(mH) 电容(uF) 串联(;uF) 并联(,mH)

I T I T I T I T I T

10 10.02 10 10.33 1 0.97 10 ; 1.65 9.97;1.59 9.91;0.15 10.04;0.23

测量 结果表明,在1KHz频率下,所搭建的串联电路具有阻容特性,而并联电路具有阻感特性。等效电路参数测量结果与理论值存在一定差异的可能原因主要在于:除工艺等因素外,导线等所引入的分布阻抗。

4 结束语

本文设计了一种电路交流等效电参数分析仪,可用于完成无源二端口电路的等效电参数测量。在测量交流等效参数时(特别在用作RLC测试仪的情况下),若测量频率较高,分布参数影响将较为显著,对低标称值元件的测量尤为不利。如何减小分布参数对测量结果的影响,还有待进一步研究。

参考文献:

[1]陈鹏,李固,边雁,等.采用RLC激励的EMAT圆柱探头设计参数分析[J].传感器与微系统2012,31(2):77-80.   本文由wWW. DyLw.NeT提供,第一 论 文 网专业写作教育教学论文和毕业论文以及服务,欢迎光临DyLW.neT

[2]王秀霞 电阻电容电感测试仪的设计与制作[J].电子技术,2012,30(2):47-49.

[3]任斌, 余成, 陈卫等.基于频率法和 MCU 的智能 RLC测量仪研制[J].微计算机信息,2007,23(10):129-130.

[4]陈小桥,黄恩民,张雪滨,等.基于单片机与 AD9851 的信号发生器[J].实验室研究与探索2011,30(8):98-102.

第3篇:电阻测量论文范文

关键词:电阻挡,二极管正向电阻

晶体二极管是电子技术中最常用的半导体器件之一,在使用前,通常先要判别其极性、检查其好坏,否则电路不仅不能正常工作,甚至还有可能烧毁二极管和其它元件。在电子技术教学、生产实践过程中,常用万用表的电阻挡来测量晶体二极管极间的正反向电阻,以判别其正负极、检查其单向导电性能的好坏。对于正常的晶体二极管,反向电阻应很大(硅管:万用表指针一般不动,锗管:指针只启动一点),正向电阻应较小。测量时,由于R×1挡电流较大容易使小电流晶体二极管损坏,R×10k挡电压较高容易使低耐压晶体二极管损坏,因此通常选用R×100或R×1k挡。但当我们用万用表不同电阻挡测同一晶体二极管的正向电阻时,会发现电阻值是不同的。例如用MF30型万用表测得某2CZ52B晶体二极管的正向电阻如下:拨到R×10挡时,阻值为58Ω;拨到R×100挡时,阻值为450Ω;拨到R×1k挡时,阻值为3.5kΩ。

为什么会出现这种情况呢?这得结合万用表电阻挡测量电路和晶体二极管正向电阻测量电路两方面来分析。论文参考网。

一、万用表电阻挡测量电路分析

万用表的直流电阻挡实际上是一只多量程的欧姆表,原理如图1所示。图1中:E为电池电压,Rc为表头内阻,R为串联电阻,Rx为被测电阻。根据欧姆定律,图中的电流I=E/(Rc+R+Rx)。显然,I与Rx成非线性关系。由于Rc和R都为已知值,所以被测电阻Rx阻值大,电流I就小,相应的指针偏转角也小。当Rx→∞时,电流I=0,指针不偏转;当Rx=0时,电路中电流最大,指针偏转角最大,为满刻度,此时回路中的电阻为Rc+R,这就是欧姆表的总内阻;当Rx=Rc+R时,电路中的电流恰好为最大电流的一半,指针偏转角为满刻度的一半,指针位于标度尺中间,因此,总内阻Rc+R也被称为欧姆中心值。

为了能测量各种阻值的电阻,欧姆表都制成多量程的,一般万用表中的欧姆挡有R×1,R×10,R×100,R×1k等。对不同量程的电阻挡,在测量电阻时由于采用同一标度尺读数,因而采用不同的分流电阻来改变流过表头的电流,使指针偏转角不同,其原理电路如图2所示。图中,R 3 、R 4 、R 5 、R 6 组成闭路式分流器,使欧姆表分为R×1、R×10、R×100、R×1k四个倍率挡。低阻挡用小的分流电阻,高阻挡用大的分流电阻。例如,R×1挡的分流电阻是R 3 ,R×10挡的分流电阻是R 3 +R 4 。当被测电阻R X 的阻值较大时,则转换开关应接到高阻挡。这时,虽然整个电路的电流因R X 的增大而减小,但由于分流电阻也相应增大,分流减小,所以流过表头的电流仍保持不变,同一指针位置所表示的电阻值相应扩大。因此,被测电阻的实际值应等于标度尺上的读数乘以所用电阻挡的倍率。图2中,R 1 和R 2 组成分压式欧姆调零器。调零电阻R 2 和电阻R 1 串联,可使支路的分流作用限制在一定范围内,R 7 、R 8 和R 9 为各相应挡的串联电阻,它们的作用是使各挡总内阻都等于该挡的欧姆中心值。因此电阻挡不同,欧姆中心值也不同。例如MF30型万用表当拨到R×1挡时,欧姆中心值为25Ω;拨到R×10挡时,欧姆中心值为250Ω;拨到R×100挡时,欧姆中心值为2.5kΩ;拨到R×1k挡时,欧姆中心值为25 kΩ。

由此可以看出,不同电阻挡,欧姆中心值也不一样,当电阻挡越大时,欧姆中心值也越大,此时整个电路的电流将减小,即流过被测电阻的电流就越小。

二、晶体二极管正向电阻测量电路的直流图解分析

若把图1中的被测电阻R X 改为晶体二极管,如图3所示,则该图即为晶体二极管正向电阻测量电路。由于晶体二极管为非线性器件,因此该测量电路属非线性电路,而欧姆定律只适用于线性电路,因此图3电路宜采用图解法分析。图中u D 下端晶体二极管支路伏安特性表达式为i D =f(u D )=I S (e uD/uT -1) ,其对应正向伏安特性曲线如图4中OQP,为一非线性曲线;u D 上端线性支路的特性方程为u D =E-i D (R+Rc),该方程所描述的是图4中的直线MN,其斜率等于-1/(R+Rc)。论文参考网。直线MN与晶体二极管正向伏安特性曲线相交于Q点,Q点即为直流工作点,它反映了晶体二极管直流工作时的正向电压和电流。

图3测量电路中的晶体二极管处于正向直流工作状态,此时所呈现的电阻为正向直流电阻R D 。对应于图4,R D =U Q /I Q ,显然R D 值等于直流工作点Q与原点O间所连直线OQ的斜率的倒数,当工作电流I Q 不同时,Q点会沿着伏安特性曲线而移动,这时Q点与原点间所连直线OQ的斜率就不同,正向电阻R D 值也就不同,而且I Q 越小,R D 越大。

由此可知,当流过被测晶体二极管的正向电流越小时,晶体二极管的正向电阻就越大。

综合上面两个方面的分析,由于万用表电阻测量电路中,电阻挡越大,欧姆中心值越大,流过晶体二极管的电流就越小,又由于晶体二极管正向电阻测量电路中,流过晶体二极管的电流越小,直流工作点Q就越低,直线OQ的斜率越小,因而正向电阻就越大。因此,当用万用表不同电阻挡测同一晶体二极管的正向电阻时,测得的结果是不同的,电阻挡越大,正向电阻也越大。反之,则越小。

那么,究竟用哪一电阻挡测得的电阻值作为晶体二极管的正向电阻呢?一般情况下,取万用表R×1k挡测得的电阻作为其正向电阻。论文参考网。其实,同一晶体二极管在用同一万用表不同电阻挡测时正向电阻不相同,用不同万用表相同电阻挡测时也是不相同的。也就是说,在改变测量条件时,晶体二极管的正向电阻也将随之改变。因此,用万用表电阻挡测量晶体二极管的正向电阻和反向电阻,通常仅仅是用来判别其正负极或检查其单向导电性能的好坏而已,正向电阻具体数值的多少并无实际意义。

参考文献:

[1]文春帆,金受非主编.电工仪表与测量(第二版).北京:高等教育出版社,2004

[2]童诗白,华成英主编.模拟电子技术基础(第三版).北京:高等教育出版社,2001

[3]闵锐,徐勇,孙峥编著.电子线路基础.西安:西安电子科技大学出版社,2003

第4篇:电阻测量论文范文

关键词:电路;电源;概念

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2015)1-0013-3

1 电动势与电压

反映电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量叫电动势,大小等于外电路断开时的路端电压,也就是把正电荷从电源负极移到正极时电势升高的值,用E表示;E=(W为非静电力做的功),由电源本身决定。

电压则指两点的电势差,用U表示;U=(W为电场力做的功),与电动势并不相同。当外电路闭合时,不仅外电阻上有电压降,电源内部由于有内阻,也会有电压降,这两个电压降分别称为外电压和内电压。内外电压之和等于电动势。

例题1 关于电源电动势,下列说法中正确的是( )

A.电源电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量,与是否接外电路无关

B.电源提供的电能越多,电源的电动势越大

C.将一个电源分别接入不同电路,电源电动势会发生改变

D.接入电源两极间的电压表测量的电压等于电源电动势

解析 电源电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量,与是否接外电路无关;电源提供的电能W=qE,并不仅由电动势决定;电动势是电源本身的特性,与外电路无关;电动势数值上等于电源没有接入电路时,电源两极间的电压,所以A选项对。

2 电源的输出功率

电源将其他形式的能量转化为电能,可以对外提供电能,电源的输出功率PI2R=R=R=。当R=r时,电源输出功率有最大值,即Pmax=。对应于电源的非最大输出功率P可以有两个不同的外电阻R1、R2,且r2=R1×R2。

P出与外电阻的这种关系可由图1定性表示。当R<r时,若R增大,则P出增大;当R>r时,若R增大,则P出减小。注意以上结论适用于电源电动势E及内阻r不变的情况。

图1 电阻与功率关系图

例题2 如图2所示,已知电阻R=4 Ω,现有三个电源可供选用,分别为电源A:E1=8 V,r1=1 Ω;电源B:E2=8 V,r2=2 Ω;电源C:E3=8 V,r3=4 Ω;求选用哪个电源时,R上的功率最大?

图2 例2电路图

学生思路:直接套用结论,外电阻等于内电阻时,电源输出功率最大,所以选电源C。

教师点拨:电源电动势为定值,内阻可变,内电阻减小,电流变大,R为定值电阻。外电阻R的功率增大,电源输出功率增大,当内电阻最小时,电源输出功率最大。正确答案为电源A。

例题3 如图3所示,两条光滑平行金属导轨MN、PQ相距L(导轨足够长),倾角为θ,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直导轨平面斜向上。一个质量为m、电阻为R的金属棒垂直于MN、PQ放置在导轨上,整个运动过程中金属棒与导轨接触良好。金属导轨右侧连接如图3电路,R1=2R,可变电阻R2阻值范围0―4R。现由静止释放金属棒,不计其他电阻及一切摩擦,重力加速度为g。求当R2为何值时,待电路稳定后,R2上的功率最大?

图3 例3电路图

学生思路:将R1看做电源内阻,当外电阻等于内电阻时,电源输出功率最大,所以R2=3R。

教师点拨:当电路稳定后,金属棒匀速下滑,mgsinθ=BIL,可知I=为定值。随R2的变化,电源ab稳定后v也变化,即电源电动势E是可变的,不能套用结论。由于I为定值,R2最大时,P=I2・R2最大,即当R2=4R时,R2上的功率最大。

可见只记结论,不管结论的前提条件,是学生常犯的错误,对结论要灵活掌握。

3 等效电源

有时为了解题方便,我们还需要引入等效电源的概念。含电源并有两个引出端的部分电路,可用一个理想电源和一个电阻的串联来等效替换,理想电源的电动势等于被替换电路的开路电压(即外电路断开时两个引出端之间的电压),串联的电阻等于被替换电路的等效电阻(将电源电动势忽略不计,而当做一个阻值为r的电阻),即戴维南定理。

例题4 如图4所示,已知电源电动势为E,内阻为r,求可变电阻R1为多少时,R1上的功率最大?

正常求解相对复杂,可用等效电源来简化处理。

将图5虚线框内的部分电路当做等效电源,则等效电源电动势可由6图得出,内阻可由图7得出:E'=,r'=。电路图简化为图8,由之前结论可知,当R1=r'=时,R1上的功率最大。

图4 电路图 图5 电路分析图

图6 电势等效图 图7 电阻等效图 图8 简化电路图

例题5 如图9所示,已知电源电动势为E,内阻为r,求可变电阻R1为多少时,R1上的功率最大?

图9 例5电路图

正常求解并不困难,可用等效电源来简化处理。

将图10虚线框内的部分电路当做等效电源,则等效电源电动势可由图11得出,内阻可由图12得出。E'=E,r'=r+R。

电路图也简化为图8, 由之前结论可知,当R1=r'=r+R时,R1上的功率最大。

图10 电路分析图 图11 电势等效图 图12 电阻等效图

在测电源电动势和内阻的实验中,我们将电压表、电流表当理想电表处理,但电流表的电阻并不是0,电压表电阻也不是无穷大,实验就会有误差。而本实验的电源电动势和内阻的误差分析也一直是一个难点。学生很难听懂,也很难理解记忆。硬背又涉及四个实验原理图及对应的多个结论,很容易混淆。我们可以巧妙使用等效电源来处理:

图13中电源两端电压测量准确,而由于电压表分流,电流测量值偏小,造成误差。

图13 电压表分流电路图

图14中电流表测量的确实是通过电源的电流,但由于电流表的分压作用,电压测量值偏小,造成误差。

图14 电流表分压电路图

图15中,电压测量准确但电路中无电流表,可以想象在电阻箱一侧直接串联理想电流表,用I=U/R算出的电流来代替理想电流表读数。与图13类似,由于电压表的分流作用,电流测量值偏小,造成误差。

图15 测电阻箱电流图

图16中,电流测量准确,但电路中无电压表,可以想象在电阻箱两端直接并联理想电压表,用U=I×R算出的电压来代替理想电压表读数。与图14类似,由于电流表的分压作用,电压测量值偏小,造成误差。

图16 测电阻箱电压图

可以看到图13、15实验原理图近似相同,图14、16实验原理图近似相同。将四图用等效电源来处理,如图17、18、19、20所示,则电压表和电流表读数均为等效电源两端的电压和电流,电压电流测量均准确,所得到的结果就是等效电源的准确值。而等效电源的电动势和内阻从图中很容易得到。

图17 图13等效电路图

图18 图14等效电路图

图19 图15等效电路图

图20 图16等效电路图

图13、15、17、19中,

E测=E<E,r测=<r。

图14、16、18、20中,E测=E,r测=RA+r>r。

实验误差分析结论很容易得到,而且容易记忆。因电源内阻一般较小,与电流表相差不大,与电压表相差很大,所以图13、15所测电动势、内阻均小于真实值,但更加准确;而图14、16虽然电动势测量准确,但内阻误差很大,实验时不采用。如果题目中电流表内阻为已知定值,可采用图14、16图进行实验,所得内阻结果需减去电流表内阻。

第5篇:电阻测量论文范文

关键词:HMP45D,温湿度传感器,原理,维护

 

引言

HMP45D温湿度传感器是芬兰VAISALA公司开发的具有HUMICAP技术的新一代聚合物薄膜电容传感器,目前大连周水子国际机场空管气象部门已投入业务运行的自动气象站[1],均采用该传感器。论文范文,。由于该传感器的测量部分总是要和空气中的灰尘和化学物质接触,从而使传感器在某些环境中产生漂移。论文范文,。而仪器的电气参数会随时间的推移、温度变化及机械冲击产生变化,因此传感器需要进行定期维护和校准。

1.HMP45D温湿度传感器的结构

HMP45D温湿度传感器应安装在其中心点离地面1.5米处。其中,温度传感器是铂电阻温度传感器,湿度传感器是湿敏电容湿度传感器[2],即HMP45D是将铂电阻温度传感器与湿敏电容湿度传感器制作成为一体的温湿度传感器,如图1所示。

图1 HMP45D温湿度传感器外型图

2.HMP45D温湿度传感器的工作原理

2.1 温度传感器工作原理

HMP45D温湿度传感器的测温元件是铂电阻传感器Pt100,其结构如图2。铂电阻温度传

感器是利用其电阻随温度变化的原理制成的。标准铂电阻的复现可达万分之几摄氏度的精确度,在-259.34~+630.74范围内可作为标准仪器。铂电阻材料具有如下特点:温度系数较大,即灵敏度较大;电阻率交大,易于绕制高阻值的元件;性能稳定,材料易于提纯;测温精度高,复现性好[3]。

图2 铂电阻温度传感器结构图

由于铂电阻具有阻值随温度改变的特性,所以自动气象站中采集器是利用四线制恒流源供电方式及线性化电路,将传感器电阻值的变化转化为电压值的变化对温度进行测量[4]。铂电阻在0℃时的电阻值R0是100Ω,以0℃作为基点温度,在温度t时的电阻值Rt为

(1)

式中:α,β为系数,经标定可以求出其值。由恒流源提供恒定电流I0流经铂电阻Rt,电压I0Rt通过电压引线传送给测量电路,只要测量电路的输入阻抗足够大,流经引线的电流将非常小,引线的电阻影响可忽略不计。所以,自动气象站温度传感器电缆的长短与阻值大小对测量值的影响可忽略不计。论文范文,。测量电压的电路采用A/D转换器方式。

2.2 湿度传感器工作原理

HMP45D温湿度传感器的测湿元件是HUMICIP180高分子薄膜型湿敏电容,湿敏电容具有感湿特性的电介质,其介电常数随相对湿度的变化而变化,从而完成对湿度的测量。湿敏电容主要由湿敏电容和转换电路两部分组成,其结构如图3所示。它由上电极(upper electrode)、湿敏材料即高分子薄膜(thin-film polymer)、下电极(lower electrode)、玻璃衬底(glass substrate)几部分组成。

图3 湿敏电容传感器结构图

湿敏电容传感器上电极是一层多孔膜,能透过水汽;下电极为一对电极,引线由下电极引出;基板是玻璃。整个传感器由两个小电容器串联组成。湿敏材料是一种高分子聚合物,它的介电常数随着环境的相对湿度变化而变化。当环境湿度发生变化时,湿敏元件的电容量随之发生改变,即当相对湿度增大时,湿敏电容量随之增大,反之减小,电容量通常在48~56pF。传感器的转换电路把湿敏电容变化量转换成电压量变化,对应于湿度0~100%RH的变化,传感器的输出呈0~1V的线性变化。由此,可以通过湿敏电容湿度传感器测得相对湿度。

3.HMP45D温湿度传感器的校准和维护

对HMP45D 传感器的维护,要注意定期清洁,对于温度传感器测量时要保证Pt100 铂电阻表面及管脚的清洁干燥。论文范文,。在清洗铂电阻时一定要将湿度传感器取下,使用酒精或异丙酮进行清洗。其具体步凑如下:

1) 旋开探头处黑色过滤器,过滤器内有一层薄薄的白色过滤网,旋出过滤网,用干净的小毛刷刷去过滤网上的灰尘,然后用蒸馏水分别将它们清洗干净。

2) 等保护罩和滤纸完全风干之后,将其安装到传感器上。然后再将传感器通过外转接盒连接到采集器上,再和湿度标准传感器一起放入恒湿盐湿度发生器进行对比。恒湿盐容器的温湿参数[4]如表1。

表1HMP45D校准前后数据对比

第6篇:电阻测量论文范文

一、千变万变,原理不变

纵观近几年高考中的电阻测量设计性实验题目,立意新颖、灵活多变。为了应对这种实验,总结了不少方法,如“伏伏法”、“安安法”,名目繁多,不一而足。其实不论题目多么新颖,不论怎么变化,须知万变不离其宗,这个“宗”就是实验原理。原理是实验的总纲、灵魂,设计性实验也概莫能外。高考理科综合能力测试《考试大纲》对设计性实验题目的考查有具体明确的要求:“能灵活地运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题”。设计性实验考题都是根据现行教学大纲和考试大纲,立足于课本,在已学实验(包括学生分组实验、演示实验及课后小实验)的基础上演变而来的,是建立在对所学实验原理的深入理解的基础上的。具体到电阻的测量,其实验原理最主要的应是两个,一是部分电路欧姆定律(即所谓伏安法),二是闭合电路欧姆定律,兹分述于后:

⑴伏安法。设待测电阻阻值为Rx.若测得Rx两端的电压为U,通过Rx的电流为I,则由其定义可得Rx=U/I。此处应注意“测”的含义,例如,电压U既可用电压表直接测得,也可由其他方式算出即间接测得。电流亦然。

⑵闭合电路欧姆定律。将待测电阻Rx做为某一电源的外电路或外电路的一部分,利用闭合电路欧姆定律测量,这当然也是间接测得的。

二、方案选择,应看条件

电阻测量设计性实验之所以难,对很多学生来说,不是不知道有哪些实验原理,而是不清楚对一个具体的实验应该用哪个原理。实际上,在一道具体的实验题目中实验原理的选择受实验器材、实验精度的要求等多种因素的制约。如考虑用伏安法测电阻时,一般而言应有电压表、电流表。若只有两个电流表,没有电压表,并不意味着无法用伏安法。只要满足一定条件,实验仍然能够完成。前面说过,只要能算出待测电阻两端的电压即可。在什么情况下可以“算出”?这就需要注意电压表、电流表的一些指标。一般来说,电压(流)表应看三个指标即满偏电压、满偏电流和内阻,由于电表此时满足部分电路欧姆定律,故三个指标中只有两个是独立的,利用任意两个指标可由欧姆定律求出第三个指标。这也说明电表可扮演三种角色,例如一个电压表,既是一个电压表(测内阻RV两端的电压),又是一个定值电阻(阻值为内阻RV),同时还能反串电流表(“测”通过RV的电流).能否“测出”通过RV的电流,就取决于其内阻是否已知。故若题目明确说明其电表的内阻是多少,则可考虑让此电表反串另一种电表的角色(当然,可能还须考虑其偏转角度是否满足精确的要求或是否会超出其量程)。但若题目只是说此电表的内阻约为多少,则不能反串。题目给出这个条件通常是用来考虑用外接法还是内接法的,此时应另寻他法。若考虑用闭合电路欧姆定律测电阻时,则应注意电源的两个指标即电源的电动势E和内阻r。如果电动势E和内阻r未知,则应做待测量加以考虑。

三、体会例题,学会应变

例1:2004年高考理综(全国卷二)22题:用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值(900~1000Ω):电源E,具有一定内阻,电动势约为9.0V;电压表V1,量程为1.5V,内阻r1=750Ω;电压表V2,量程为5V,内阻r2=2500Ω;滑线变阻器R,最大阻值约为100Ω;单刀单掷开关K,导线若干。

(1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3,试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注。

(2)根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。

(3)若电压表V1的读数用U1表示,电压表V2的读数用U2表示,则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx=__________。

分析:首先考虑实验原理。若利用伏安法测电阻,则需测出Rx两端的电压和通过的电流。虽然器材中没有电流表,但给出的两只电压表,既知道它们的量程,又知道它们的内阻,因此,当接在电路中时,既可直接读出它们的电压值,又可算出通过它们的电流。由此可知,当用伏安法测电阻Rx的值时可有图1或图2所示的两种电路。当用图1所示电路时,Rx先与电压表串联,读出电表电压从而算出通过电表的电流也就是通过Rx的电流,然后再与另一只电表V并联直接读出电压,此电压减去的电压即是Rx两端的电压,这样就可用欧姆定律算出Rx的值;当用图2所示电路时,Rx先与电压表V并联,可直接读出Rx两端的电压,再与另一只表串联,由两只电表电流之差算出Rx中的电流,同样可用欧姆定律算出Rx的值。

接下来需要考虑的是,对于上述每种电路,由于有两只不同规格的电压表,则若在上述电路中将电压表互换位置,就会有四种可能。但要注意题目有“电压表的读数不小于其量程的1/3”的要求,因此,每只电压表接在何处应结合它们的量程和内阻做进一步的分析。采用图1电路时,

若为电压表V1,V为电压表V2,则当V1两端的电压达到满偏时,可估算出并联电路两端的电压即V2两端的电压可达3V左右,两只电压表的读数均可超过其量程的1/3,满足题目要求;采用图2电路时,可从两只电表通过的电流考虑,V测支路电流而测干路电流,量程应大些,故V用电压表V1而用电压表V2。

再次应考虑的是滑线变阻器的使用。由于电源电动势较大,变阻器的最大阻值比电压表的内阻小得多,故若把滑线变阻器串接在电路中即做限流使用,将会使电压表超过量程且操作不方便,因此应接成分压电路。

需要说明的是,上述电路不必考虑内、外接的问题。因为Rx是算出来的,没有因电压表分流或电流表分压带来的系统误差。以上从原理出发讨论了电阻测量设计性实验的主要方法。电阻测量设计性实验还有一些特殊方法如替代法等等,由于篇幅原因,在此不再赘述。

四、小试牛刀,专题训练

⑴用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值(约100Ω):电源E,电动势约为6.0V,内阻可忽略不计;电流表A1,量程为0~50mA,内电阻r1=20Ω;电流表A2,量程为0~300mA,内阻r2=4Ω;定值电阻R0,阻值R0=20Ω,滑动变阻器R,最大阻值为10Ω;单刀单掷开关S,导线若干。

①测量中要求两块电流表的读数都不小于其量程的1/3,试画出较准确地测量电阻Rx的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注)。

②若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2.则由已知量和测量量计算Rx的表达式为Rx=。(用相应英文字母表示)

⑵如果测量一个待测电阻R的阻值时,器材中没有给电压表,给出的器材是:电池(电动势的具体值未知,但内阻可忽略不计)、电流表(内阻可忽略不计)、滑动变阻器、定值电阻R0(R0的值与用多用电表粗测出的待测电阻R的阻值相等),调节范围在0.1Ω―9999.9Ω的电阻箱R′(电阻箱的最大值大于待测电阻R的阻值)、单刀单掷开关、单刀双掷开关、若干导线。测量前将待测电阻R和电流表串联后直接和电池相连,电流表的示数接近满量程。

要求:①选用所给的器材,设计两个不同的测量待测电阻R的阻值的电路,画出电路图;②简要说明实验步骤,写出最后的测量结果(如果需要计算,则必须写出计算公式)。

参考解答:

⑴解法Ⅰ:通过Rx的最大电流大于电流表A1的满偏电流且为电流表A2的满偏电流的1/5.测量中要求两块电流表的读数都不小于其量程的1/3,故可用电流表A1测Rx的电流;将A2与R0串联后改装为电压表,此电压表测出的是Rx与A1的端电压,故。

解法Ⅱ:若将电流表A1与Rx串联后再与电流表A2并联即用A2测其端电压,则由于当A2中的电流较大时A1中的电流将不会达到其量程的1/3,故可用定值电阻R0来测电压。

②(a)(替代法)拨动S使R接通,记录电流表的示数;拨动S使R′接通,记录电流表的示数与R接通时的示数相同,记录此时R′的值R0′,则R=R0′。

第7篇:电阻测量论文范文

【关键词】 短路阻抗 变压器容量 激磁电流

1 概述

现行的电价体制中,对大工业客户实行两部制电价,其中基本电费是按客户变压器容量计收的电费,由供电部门与客户签订的供用电合同确定,基本电费可以按变压器容量,也可按最大需量计费[1]。但近几年来发现一些不法分子在这方面费尽心思进行窃电,即通过私自更换、伪造变压器铭牌,把变压器的容量更改的较小,并与供电企业签订以变压器容量收取基本电费的合同,以便达到长期少交纳基本电费的窃电目的。这种窃电现象是窃电的一个新的动向,这种案件由于窃电分子并没有在电能表和计量上动手手脚,不易被用电检查、抄表人员察觉,或即使发现变压器外形尺寸与其容量不符,但无法用确切证据确认其窃电行为。用电稽查人员如何用简单试验方法判别变压器实际容量,从而进行取证,认定其窃电行为,为供电企业挽回经济损失,以下具体阐述试验方法。

2 变压器数学模型

根据变压器负载运行时电与磁的关系,分析推导电磁物理方程式后,得变压器数学模型[2]如图1。

3 变压器短路电压工程测量:

变压器的短路电压是个很重要的数据,常标注在变压器铭牌上。指将变压器二次绕阻短路,在一次绕阻施加电压,当二次绕阻通过额定电流时,一次绕阻施加的电压与额定电压之比的百分数。它表明变压器内阻抗的大小,即变压器在额定负荷运行时变压器本身的阻抗压降大小。它对于变压器在二次侧发生突然短路时,会产生多大的短路电流有决定性的意义,对变压器制造价格大小变压器并列运行也有重要意义。变压器短路阻抗测试的等效接线简图如图2。

(1)将变压器二次侧出线端子用粗铜线短接;(2)从高压侧加可调电压,从高压侧(现场测量电源侧)读取电流;(3)当高压侧电流为变压器一次额定电流(IN)时,由电压表读出此时外加电压,为U测;(4)对照GB/T6451-1999中的电力变压器参数表[3](如表1),查询得出对应变压器额定电流、阻抗电压;(5)根据图1的变压器数学模型,推导出容量计算公式:

其中,UN为额定电压10kV;UK为短路阻抗,根据变压器取4.0或4.5;IN为额定电流;U测为现场测试的电压。通过现场U测值的测量,即可计算出变压器的实际容量SN。

4 实验测试验证

根据以上理论及工程测试方法,对多个电力变压器进行了测试,结果如表2。

从上述结论可以看出,采用本文的现场测试方法,计算出的变压器容量准确度很高。

5 总结

本文提出的变压器现场测量方法,在变压器运行现场时,通过简单的现场测量,就可很方便的计算查询出被测变压器容量,在工程实际运用中更具有实际意义。从实验测试数据得出,此新方法快捷准确,提高了变压器容量的判断精度,对供电企业用电稽查工作具有实际指导意义。

参考文献:

[1]国家电力工业部.供电营业规则[C].1996年10月8日中华人民共和国电力工业部第8号令,1996.10.

第8篇:电阻测量论文范文

关键词:多次测量;减小误差;准备数据;物理概念

中图分类号:G633.7 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2016)03-0269-01

学习物理最基本的方法就是要重视观察和实验,在初中物理的教学过程中安排了许多演示实验和学生实验,其中有一些实验要求学生在探究时要进行多次测量。这样的实验占了较大的比例,为什么要进行多次测量,在不同的实验中多次测量的作用又如何呢?下面就这个问题作出一些粗浅的分析。

1.用多次测量的方法,减小实验的误差

在"测量物体的长度"的实验中,对同一物体长度进行测量时,最小分度值以下要进行估读,这就可能偏大或者偏小,多次测量并分别记下每次的测量值,然后求其平均值,这样就能尽可能接近物体的真空值,达到减小误差的目的。

在用"电压表和电流表测定待测电阻大小"的实验中,按照如图1所示的电路图接好电路,通电测出电阻两端的电压和通过的电流,计算电阻的大小,如果只进行一次实验误差可能也较大,我们可以改变滑动变阻器滑片P的位置从而改变加在待测电阻两端的电压及其对应的电流,并分别算出每次的电阻。再求出这些电阻的平均值作为测量值,可减小实验的误差。

2.用多次测量的方法,研究某一物理量随另一物理量变化的规律

在"探究导体中电流跟两端电压关系"的实验中,按图1所示的电路图接好电路,保持电阻不变多次改变两端的电压测出对应的电流并做好记录,发现电压越大电流越大,分析多次数据得出"电阻一定时,导体中的电流跟两端电压成正比"的结论。

在"探究液体压强和深度的关系"的实验中,在同种液体中,将压强计探头放入不同的深度进行多次实验,记录不同深度时对应的两管水银柱高度差。发现浸得越深压强计两管水银柱的高度差越大,最后分析得出"在同种液体中液体的压强跟深度成正比"的结论。

3.用多次测量的方法,说明实验结论的可信度,避免偶然性

在"探究杠杆的平衡条件"的实验中,使杠杆在动力F1和阻力F2的作用下在水平位置平衡如图2所示,测出此时的动力F1、阻力F2,量出动力臂l1、阻力臂l2,比较F1与l1乘积和F2与l2的乘积的大小得出F1×l1=F2×l2,如果改变动力和阻力的大小这个等式还成立吗?于是再做几次实验探究动力与动力臂乘积和阻力与阻力臂乘积比较大小都得到F1×l1=F2×l2,总结得出"杠杆平衡的条件是动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂"。多次测量说明上述结论是可信的。

在"探究物体浮在液面上的条件"的实验中,将浮在水面上的试管受到的重力和浮力测量出来,比较这两个力的大小,就可得出F浮=G。改变试管和沙子的总重力再做几次实验,比较浮力和重力的大小都得出F浮=G,增加了上面结论是可信度。

4.用多次测量的方法为绘制物理图象准备数据

在"探究水的沸腾"实验中,测量的温度随时间变化系列数据,根据这些数据,绘制出水的沸腾图象,使学生能直观、形象地掌握水沸腾时温度随时间的变化规律,同时很容易得出液体沸腾时需要吸热且温度保持不变的特点。

在"究弹簧的伸长量与拉力的关系"一实验中,多次改变弹簧下端悬挂钩码的个数计算拉力大小,记录相应作用力时弹簧的伸长量,画出弹簧伸长量随拉力变化的函数图像,根据数据和图像分析得出"在弹性限度内弹簧伸长量跟拉力成正比"的结论。

5.多次测量有助于物理概念的建立与理解

在"用温度计测量温度"的实验中,通过对几种冷热不同的水的温度进行估计和测量,发现冷热程度不同的水测出的数据不同,使学生进一步理解温度是表示物理冷热程度的物理量,对这一概念形成深刻的印象。

第9篇:电阻测量论文范文

关键词:钙钛矿锰基氧化物,复合,颗粒表面,晶界,低场室温磁电阻效应

 

1 引 言

Re1-xMexMnO3(Re=La, Y, Me=Ca, Ba, Sr, Pb, K)型钙钛矿锰氧化物由于具有庞磁电阻效应(CMR)而成为当前材料科学领域的研究热点[1-4].

钙钛矿锰氧化物与Ag形成二相复合体系,分离出来的非磁性金属相Ag和磁性钙钛矿相交错,形成丰富颗粒表面[5-6],从而有效提高材料室温磁电阻效应。本文以La2/3(Ca0.45Sr0.55)1/3MnO3为母相材料,与不同摩尔比的AgNO3掺杂,研究了非磁性Ag离子的掺杂对复合材料电输运特性以及磁电阻效应的影响。

2 实 验

2.1 样品制备

利用甘氨酸-硝酸盐法[7](GNP)法制备了La2/3(Ca0.45Sr0.55)1/3MnO3纳米粉末。取适量该纳米粉末分别与AgNO3按照10:1,10:2,10:3摩尔比混合低场室温磁电阻效应物理论文物理论文,将其在600℃马弗炉中热处理4小时后,在玛瑙研钵中充分研磨,将样品在10MPa压强下压成直径12mm,厚约1mm圆片。在空气环境下,将样品在提拉式炉中逐步升温到1300℃,烧结5小时后自然冷却,从而得到La2/3(Ca0.45Sr0.55)1/3MnO3/xAg纳米复合材料(x=0.1;0.2;0.3)。

2.2 性能测试

样品的XRD图谱由X射线衍射仪测得;利用扫描电子显微镜(SEM)观察样品平均晶粒尺寸,并研究样品形貌;样品的磁性用振动样品磁强计(VSM)测量;电阻率及磁电阻值采用标准四引线法在DSZ-1型磁电阻测试仪上测量。

3 结果与讨论

图1所示是样品La2/3(Ca0.45Sr0.55)1/3MnO3/xAg的X射线衍射图谱(x=0;0.1;0.2;0.3)。谱图与标准X光卡片对照,样品均是单相正交钙钛矿结构。图谱中没有AgNO3的峰出现,可推断AgNO3完全分解成金属Ag,而且Ag的掺杂并没有影响母相锰氧化物的本征结构。

图1. 样品La2/3(Ca0.45Sr0.55)1/3MnO3/xAg的XRD图谱(x=0;0.1;0.2;0.3)

图2所示是样品La2/3(Ca0.45Sr0.55)1/3MnO3/xAg的SEM观测到的形貌图(x=0;0.1;0.2;0.3)。可以清楚地看到添加Ag后的样品有很多小孔,且在大多数小孔中都有一两个直径大约是3~5um小亮珠。对这些小圆珠做能谱分析,结果显示这些亮珠是金属银的颗粒。由于这些金属银发生了团聚现象,在测量样品XRD时也没有银的特征峰出现。由此得出结论:Ag没有进入La2/3(Ca0.45Sr0.55)1/3MnO3的晶格,由于Ag在1000摄氏度以下熔化,所以Ag会发生团聚。

ab

cd

图2 a、b、c、d分别是的扫描电镜图(x=0;0.1;0.2;0.3)

图3是用VSM测量了外加磁场为1T时,La2/3(Ca0.45Sr0.55)1/3MnO3/xAg系列样品的磁矩M和温度T曲线。从图中可以看到添加Ag后的样品磁矩降低,但是居里温度Tc没有变化,都在310K左右。样品饱和磁矩降低,是因为掺杂的Ag为无磁性的物质低场室温磁电阻效应物理论文物理论文,对母相材料的磁性产生稀释作用。Ag填隙在晶粒间,不影响母相材料的固有结构,所以所有样品的Tc都应该与母相材料相同。

图3 La2/3(Ca0.45Sr0.55)1/3MnO3/xAg的M-T曲线(x=0;0.1;0.2;0.3)。

如图4所示是样品La2/3(Ca0.45Sr0.55)1/3MnO3的电阻率和温度曲线及磁电阻效应曲线。样品的零场ρ-T关系曲线表明:高温时样品表现为绝缘体导电行为,电阻率随温度的升高而减少;低温时表现为金属导电行为,电阻率随温度的升高而增大。伴随着绝缘体相向金属相的转变(转变温度为TP为250K),此时电阻率最大。磁电阻计算公式MR=Δρ/ρ(T,H)=. 在低温100K附近的CMR效应是21%,随着温度的升高磁电阻值迅速下降。而在居里点附近,出现了个室温磁电阻效应的峰值为5.2%。

图4 La2/3(Ca0.45Sr0.55)1/3MnO3的图5 La2/3(Ca0.45Sr0.55)1/3MnO3/0.1Ag的

ρ-T和CMR效应曲线 ρ-T和CMR效应曲线

图6 La2/3(Ca0.45Sr0.55)1/3MnO3/0.2Ag的图7 La2/3(Ca0.45Sr0.55)1/3MnO3/0.3Ag的

ρ-T和CMR效应曲线ρ-T和CMR效应曲线

图5、图6、图7依次是Ag添加比为0.1、0.2、0.3的样品电阻率ρ和温度T曲线及磁电阻效应曲线。比对几个样品零场ρ-T关系图可以看出:随着Ag的逐渐增加,转变温度TP均没有变化都是250K左右,但样品的电阻率却明显降低,这主要是因为Ag没有改变母体材料的结构,所以样品的转变温度就没发生变化,但由于Ag的良导电性,在晶粒表明又起到稀释磁性和电阻的作用,因此电阻率有所降低。从几个样品的MR-T关系图中可以看出:在居里点310K附近,掺杂0.1Ag的样品室温CMR为5%;掺杂0.2Ag的样品室温CMR为6.5%;掺杂0.3Ag的样品室温CMR为7 %。随着Ag比例的增加,样品的室温磁电阻效应增强。这可以解释为,Ag掺杂在晶粒之间,有效的改善了样品的晶粒边界低场室温磁电阻效应物理论文物理论文,同时降低边界上的磁无序状态,从而增加本征磁电阻效应。

4 结 论

对于甘氨酸-硝酸盐法制备的La2/3(Ca0.45Sr0.55)1/3MnO3/x Ag(x=0;0.1;0.15;0.2)系列样品的微观结构、磁性、磁电阻性质的研究表明:Ag没有改变母相锰氧化物的本征结构,因此没有改变样品的转变温度TP (250K)和局里温度Tc(300K);但所有样品的磁性和电阻率随Ag的掺杂量增加而降低,这是由于Ag 填隙在晶粒间,并具有良导电性,在晶粒表面起到稀释磁性和电阻的作用;Ag掺杂量的增加,使得La2/3(Ca0.45Sr0.55)1/3MnO3/x Ag体系的室温磁电阻效应逐渐增强到7 %,这是由于Ag掺杂有效的改善了样品的晶粒边界,同时降低边界上的磁无序状态,从而增加本征磁电阻效应。

参考文献

[1]T.Terai,T. Kakeshita,T.Fukuda, T. Saburi,N.Takamoto, K.Kindo, M. Honda,

Phys.Rev.B. ,58(1998),17908.