磁性基本测量方法

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磁性基本测量方法 磁性测量

组织结构不敏感量(内禀参量、本征参量) 组织结构敏感量(非本征参量) 物质结构与相关现象

交变磁场条件下的磁参数测量 M S 、T C 、K 1、λS 等

M r 、B r 、H C 、μ、χ等

磁畴结构、磁矩取向、各种磁效应(磁热、磁光、磁电、磁致伸缩、磁共振等)

2 冲击法测磁性材料参数

O :标准环形试样; N :磁化线圈;

n :测量线圈;G :冲击检流计;

A :直流电流表;M :标准互感器; K 1、K 2:双掷开关;R 1、R 2:可变电阻 Ni H =在N 线圈中通以电流i ,则在N

中产生磁场:

N :磁化线圈匝数

:试样平均周长

试样被磁化,磁感应强度为B

K 1突然换向(在极短时间τ秒内)

H H H B B B →+→+:-:-B S

φ=磁通量: S :试样的截面积

冲击法测磁原理图

(磁化曲线和磁滞回线)

3

r :测量回路中的总折合电阻 磁通量的变化,引起线

圈n (匝数为n )中产生

感生电动势: d dB n nS d d φε=-=-ττ在测量回路(由n 、M 、G 、R 3、R 4组成)中产生瞬时电流: 0i r

ε=由冲击检流计测出其电量Q : B 000B nS Q i d d dB 2nSB/r r r Q C τ

τ-ε?=τ=τ=-=-???=α????Cr B 2nS α=-α:冲击检流计的偏转角; C :冲击检流计常数

4 Cr 的求法:

di M d 'ε=-τ

K 2合上标准互感器M 的线路,M 主线圈上的电流i : 其副线圈两端产生的感应电动势为:

0i '→M :互感器的互感系数

测量回路中的感生电流: 0i r 'ε'=通过检流计的电量(相应偏转角为α0):

i 00000M M Q C i d d d i r r r

'ττ'ε'''=α=τ=τ=-τ=-???0Mi Cr '=-αCr :测量回路的冲击常数 在不同H 条件下,测出B ,可绘出磁化曲线。

测量磁滞回线的基本原理与此相同。

利用环形试样测定磁化曲线或磁滞回线的方法,只适

用于测定软磁材料。因为线圈N产生的磁场较小,只

有软磁材料才能在小磁场条件下磁化达到饱和。

硬磁材料须用强磁场测定:

硬磁材料用强磁场测磁原理图

5

初中物理笔记大全

初中物理大全 初中物理公式 公式变形:求路程——vt s=求时间——v t= G = mg 密度公式: V m = ρ 浮力公式: F浮=G –F F浮=G排=m排g F浮=ρ液gV排

F 浮=G 压强公式: p =F/S p =ρgh F 1L 1=F 2L 2 或写成:1221L L F F 滑轮组: F = G 总 / n s =nh 斜面公式:FL=Gh 物理量 单位 F —— 拉力 N G ——物体重 N L ——物体通过的距离 m h ——物体被提升的高度 m 功公式: W =F s P =W/t

机械效率: 总有用 W W =η 物体吸热或放热 Q = c m △t (保证 △t >0) 燃料燃烧时放热 Q 放= mq 电流定义式: t Q I = R U I = 电功公式: W = U I t W = U I t 结合U =I R →→W = I 2Rt W = U I t 结合I =U /R →→W = R U 2t 如果电能全部转化为内能,则:Q=W 如电热器。 ×100%

P = W /t P = I U 串联电路的特点: 电阻:在串联电路中,电路的总电阻等于各导体电阻之和。表达式:R=R 1+R 2 电流:在串联电路中,各处的电流都相等。表达式:I =I 1=I 2 电压:电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。表达式:U =U 1+U 2 分压原理: (利用等流推分压)212 1R R U U = 串联电路中,电流在电路中做的总功等于电流在各部分电路所做的电功之和。W = W 1+ W 2 各部分电路的电功与其电阻成正比。212 1R R W W = 串联电路的总功率等于各串联用电器的电功率之和。表达式:P = P 1+ P 2 串联电路中,用电器的电功率与电阻成正比。表达式:212 1R R P P = 并联电路的特点: 电阻:在并联电路中,电路的总电阻的倒数等于各导体电阻的倒数之和。表达式:1/R=1/R 1+1/R 2 或R=R 1R 2/ (R 1+R 2) 电流:在并联电路中,干路中的电流等于各支路中的电流之和。表达式:I =I 1+I 2 分流原理:(利用等压推流分)122 1R R I I = 电压:各支路两端的电压相等。表达式:U =U 1=U 2 并联电路中,电流在电路中做的总功等于电流在各支路所做的电功之和。W = W 1+ W 2

磁场测量的原理和元件

磁场测量的原理和元件 磁场是无形的,在实际检测中,通常是将磁场转换成电信号然后实现自动化处理,从而实现无形磁场的可视化。磁电转换原理和元件有以下几种: 1.感应线圈 感应线圈的原理:通过线圈切割磁力线产生感应电压,而感应电压的大小与线圈匝数、穿过线圈的磁通变化率或者线圈切割磁力线的速度成线性关系。感应线圈测量的是磁场的相对变化量,并对空间域上的高频率磁场信号更敏感。 2.磁通门 磁通门传感器是利用被测磁场中高导磁铁芯在交变磁场的饱和激励下,其磁感应强度与磁场强度的非线性关系来测量的弱磁场的一种传感器,其原理是建立在法拉第电磁感应定律和某些材料的磁化强度M与磁场强度H的非线性关系上。使用磁通门传感器的仪器有磁通门高斯计,如磁通门高斯计GF600,能精确测量微弱的磁场,仪表无须调零,是测量弱磁场最好的选择,但磁通门传感器不能长期暴露在高磁场环境下,使用环境应低于100G(10mT)。 3.霍尔传感器 霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器,测量绝对磁场大小。 霍尔效应从本质上讲是运动的带点粒子在磁场中收到洛伦兹力作用引起的偏转,从而形成霍尔电势V=K H①·I·B。以霍尔传感器开发出来的仪器有霍尔效应高斯计,常用的有手持式高斯计G100,具有精度高、温度补偿功能强、零点漂移小和磁场测量反应速度快等优点。 4.磁敏电阻 磁阻效应是指某些金属或半导体的电阻值随外加磁场变化而变化的现象。 常用的元件有磁敏电阻、磁敏二极管、磁敏三极管等。 5.磁共振法 原子核磁性的直接和精密的测量是利用核磁共振的方法。核磁共振是原子核磁矩系统在相互垂直的恒定磁场B和角频率ω的交变磁场的同时作用下,满足ω=γ②B时,原子核系统对交变磁场产生强烈吸收(共振吸收)现象。 除了上述介绍的几种方法外,还有磁光克尔效应法、磁膜测磁法、磁致收缩法、磁量子隧道效应法、超导效应法等。 ①元件的灵敏度,它表示在单位磁场和单位控制电流下霍尔电势的大小 ②为原子核的磁旋比,即原子核的磁矩与角动量之比。

力学基本物理量与测量

第二节 力学基本物理量及测量方法 物理学的发展离不开历史上很多伟大的物理实验,很多物理定律就是通过实验来验证或者是实验基础上的推理得到的,物理学的大厦中镶嵌着无数令人瞠目结舌的精妙实验。古人说九尺之台,起于垒土,我们对物理力学的学习,就从基本的力学物理量和简单的测量方法开始。 1.力学的基本物理量 在物理学中,我们用物理量来描述物体的固有的性质和运动的状态。物理量分为基本物理量和导出物理量。力学中通常选长度、质量、时间为基本物理量,这三个物理量可以导出所有力学的导出物理量,例如速度(如右图)。导出物理量是根据物理量的 定义由基本物理量组合而成的。 物理量要同时用数字和单位两部分来表示,否则不产生任何物理意义。 1.1.长度和长度单位 我们用长度这个物理量来表示物体的大小。在国际单位制中,长度的单位是米(m )。为了方便我们也经常使用千米(km )、分米(dm )、厘米(cm )、毫米(mm )、微米(m μ)和纳米(nm )等长度单位。 1m =10—3km =10dm =102cm =103mm =106m μ=109nm 。 例题:F 是电容的单位符号,A 是电流强度的单位符号,…… 20mF =__________F =__________F μ 100mA =__________A =__________A μ 500g =___________kg 除以上长度单位以外,在天文学中常用光年、天文单位来做长度单位。1光年是指光在真空中以 8103?米/秒的速度经过1年所走过的距离,约等于9460730472580800米。1天文单位(AU )是指地 球到太阳的平均距离,约为11 10496.1?米。 请思考:天文望远镜可以看到200亿光年以外的星星,那我们看到的光岂不是来自200亿年前?我们看到的星星的样子是200亿年前样子?我们仰望星空,看到的岂不是不同时间和空

初中物理公式和常用物理量大全

【热学部分】 1、吸热:Q吸=Cm(t-t0)=CmΔt 2、放热:Q放=Cm(t0-t)=CmΔt 3、热值:q=Q/m 4、炉子和热机的效率:η=Q有效利用/Q燃料 5、热平衡方程:Q放=Q吸 【力学部分】 1、速度:V=S/t 2、重力:G=mg 3、密度:ρ=m/V 4、压强:p=F/S 5、液体压强:p=ρgh 6、浮力:(1)、F浮=F’-F (压力差) (2)、F浮=G-F (视重力) (3)、F浮=G (漂浮、悬浮) (4)、阿基米德原理:F浮=G排=ρ液gV排 7、杠杆平衡条件:F1 L1=F2 L2 8、理想斜面:F/G=h/L 9、理想滑轮:F=G/n 10、实际滑轮:F=(G+G动)/ n (竖直方向) 11、功:W=FS=Gh (把物体举高) 12、功率:P=W/t=FV 13、功的原理:W手=W机 14、实际机械:W总=W有+W额外15、机械效率:η=W有/W总16、滑轮组效率:(1)、η=G/ nF(竖直方向) (2)、η=G/(G+G动) (竖直方向不计摩擦) (3)、η=f / nF (水平方向) 1、速度:V=S/t 2、重力:G=mg 3、密度:ρ=m/V 4、压强:p=F/S 5、液体压强:p=ρgh 6、浮力:(1)、F浮=F’-F (压力差) (2)、F浮=G-F (视重力) (3)、F浮=G (漂浮、悬浮)

(4)、阿基米德原理:F浮=G排=ρ液gV排 7、杠杆平衡条件:F1 L1=F2 L2 8、理想斜面:F/G=h/L 9、理想滑轮:F=G/n 10、实际滑轮:F=(G+G动)/ n (竖直方向) 11、功:W=FS=Gh (把物体举高) 12、功率:P=W/t=FV 13、功的原理:W手=W机 14、实际机械:W总=W有+W额外 15、机械效率:η=W有/W总 16、滑轮组效率:(1)、η=G/ nF(竖直方向) (2)、η=G/(G+G动) (竖直方向不计摩擦) (3)、η=f / nF (水平方向) 2、【电学部分】 1、电流强度:I=Q电量/t 2、电阻:R=ρL/S 3、欧姆定律:I=U/R 4、焦耳定律:(1)、Q=I2Rt普适公式) (2)、Q=UIt=Pt=UQ电量=U2t/R (纯电阻公式) 5、串联电路:(1)、I=I1=I2 (2)、U=U1+U2 R=R1+R2 (1)、W=UIt=Pt=UQ (普适公式) (2)、W=I2Rt=U2t/R (纯电阻公式)

磁场的测定(霍尔效应法)汇总

霍尔效应及其应用实验(FB510A 型霍尔效应组合实验仪) (亥姆霍兹线圈、螺线管线圈) 实 验 讲 义 长春禹衡时代光电科技有限公司

实验一 霍尔效应及其应用 置于磁场中的载流体,如果电流方向与磁场垂直,则在垂直于电流和磁场的方向会产生一附加的横向电场,这个现象是霍普金斯大学研究生霍尔于1879年发现的,后被称为霍尔效应。如今霍尔效应不但是测定半导体材料电学参数的主要手段,而且利用该效应制成的霍尔器件已广泛用于非电量的电测量、自动控制和信息处理等方面。在工业生产要求自动检测和控制的今天,作为敏感元件之一的霍尔器件,将有更广泛的应用前景。掌握这一富有实用性的实验,对日后的工作将有益处。 【实验目的】 1.了解霍尔效应实验原理以及有关霍尔器件对材料要求的知识。 2.学习用“对称测量法”消除副效应的影响,测量试样的S H I ~V 和M H I ~V 曲线。 3.确定试样的导电类型。 【实验原理】 1.霍尔效应: 霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起的偏转。当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中,这种偏转就导致在垂直电流和磁场方向上产生正负电荷的聚积,从而形成附加的横向电场,即霍尔电场H E 。如图1所示的半导体试样,若在X 方向通以电流S I ,在Z 方向加磁场B ,则在Y 方向即试样A A '- 电极两侧就开始聚集异号电荷而产生相应的附加电场。电场的指向取决于试样的导电类型。对图1(a )所示的N 型试样,霍尔电场逆Y 方向,(b )的P 型试样则沿Y 方向。即有 ) (P 0)Y (E )(N 0)Y (E H H 型型?>?< 显然,霍尔电场H E 是阻止载流子继续向侧面偏移,当载流子所受的横向电场力H E e ?与洛仑兹力B v e ??相等,样品两侧电荷的积累就达到动态平衡,故有

测量磁感强度的五种方法.

测量磁感强度的五种方法 程和界 李木成 磁感强度B 是物理学中的一个重要物理量。磁感强度的测量是一个与课本知识有关的设计性实验,而现在的高考题型重点考查学生的理解能力和计算能力,随着高考的深入,磁感强度的测量必将以探索性实验、设计性实验出现在高考题中,着重考查学生的设计能力和创新能力。为此,下面就高考中出现的以磁感强度的测量为背景而编制的试题进行分类归纳,介绍磁感强度的测量的五种方法,为即将到来的高考提供一些借鉴。 一、利用电磁感应的原理进行测量 把一个很小的线圈与测量电量的冲击电流计G 串联后放在待测处,然后改变线圈的状态使线圈产生感应电流,测出感应电量Q ,就可以算出该处的磁感强度B 。 例1. 如图1所示是一种测量通电螺线管中磁场的装置,把一个很小的测量线圈A 放在待测处,线圈与测量电量的冲击电流计G 串联,当用双刀双掷开关S 使螺线管的电流反向时,测量线圈中就产生感应电动势,从而引起电荷的迁移,由表G 测出电量Q ,就可以算出线圈所在处的磁感应强度B 。已知测量线圈共有N 匝,直径为d ,它和表G 串联电路的总电阻为R ,则被测处的磁感强度B 为多大? 解析:当双刀双掷开关S 使螺线管的电流反向时,测量线圈中就产生感应电动势,根据法拉第电磁感应定律可得: E N t N B d t ==?? ????Φ??222π 由欧姆定律得:I Q t E R ==? 由上述二式可得:B QR Nd = 22 π 二、利用物体的平衡原理进行测量 利用安培秤测出安培力的大小F ,然后根据安培力的公式F BLI =就可以算出磁感强度B 。 例2. 安培秤如图2所示,它的一臂下面挂有一个矩形线圈,线圈共有N 匝,它的下部悬在均匀磁场B 内,下边一段长为L ,它与B 垂直。当线圈的导线中通有电流I 时,调节砝码使两臂达到平衡;然后使电流反向,这时需要在一臂上加质量为m 的砝码,才能使两臂再达到平衡。求磁感强度B 的大小。

大学物理实验预习报告(力学基本测量)

大学物理实验预习报告

实验原理及仪器介绍: 圆柱体密度计算公式如式(1)所示。 H D m V m 2 4πρ== (1) 液体密度计算公式如式(2)所示。 水 水 待测液体待测液体水 水 待测液体 待测液体 m m m m ρρρρ?= ?= (2) 实验仪器: 1.游标卡尺 如图1所示,游标卡尺有两个主要部分,一条主尺和一个套在主尺上并可以沿它滑动的副尺(游标)。游标卡尺的主尺为毫米分度尺,当下量爪的两个测量刀口相贴时,游标上的零刻度应和主尺上的零位对齐。 如果主尺的分度值为a ,游标的分度值为b ,设定游标上n 个分度值的总长与主尺上( n-1 )分度值的总长相等,则有 a n n b )1(-= (3) 图1 游标卡尺示意图

主尺与副尺每个分度值的差值即游标尺的分度值,也就是游标尺的精度(最小读数值): - =-a b a n a n a n =-)1( (4) 常用的三种游标尺有50,20,10=n ,即精度各为、、。 游标尺的读数方法是:先读出游标零线以左的那条线上毫米级以上的读数L 0,即为整数值;然后再仔细找到游标尺上与主尺刻线准确对齐的那一条刻线(该刻线的两边不对齐成对称状态),数出这条刻线是副尺上的第k 条,则待测物的长度(即为小数值)为 n a k L L ? +=0 (5) 图2是50=n 分度游标卡尺的刻度及读数举例。图上读数: 00.0215.00120.0515.60L L k mm =+?=+?= 图2 游标卡尺读数示意图 螺旋测微器 如图3所示,螺旋测微器是在一根测微螺杆上配一螺母套筒,上有分度的标尺。测微螺杆的后端连接一个有50个分度的微分套筒,螺距为50mm 。当微分套筒转过一个分度时,测微螺杆就会在螺母套筒内沿轴线方向改变。也就是说,螺旋测微器的精密度(分度值)是。由此可见,螺旋测微器是利用螺旋(测微螺杆的外螺纹和固定套筒的内螺纹精密配合)的旋转运动,将测微螺杆的角位移转变为直线位移的原理实现长度测量的量具。 图3 螺旋测微器示意图 在使用螺旋测微器时,应该检查零线的零位置,当螺杆的一端与测砧相接触时,往往会0

磁场的测定(霍尔效应法)汇总

霍尔效应及其应用实验 (FB510A型霍尔效应组合实验仪)(亥姆霍兹线圈、螺线管线圈) 实 验 讲 义 长春禹衡时代光电科技有限公司

实验一 霍尔效应及其应用 置于磁场中的载流体,如果电流方向与磁场垂直,则在垂直于电流和磁场的方向会产生一附加的横向电场,这个现象是霍普金斯大学研究生霍尔于1879年发现的,后被称为霍尔效应。如今霍尔效应不但是测定半导体材料电学参数的主要手段,而且利用该效应制成的霍尔器件已广泛用于非电量的电测量、自动控制和信息处理等方面。在工业生产要求自动检测和控制的今天,作为敏感元件之一的霍尔器件,将有更广泛的应用前景。掌握这一富有实用性的实验,对日后的工作将有益处。 【实验目的】 1.了解霍尔效应实验原理以及有关霍尔器件对材料要求的知识。 2.学习用“对称测量法”消除副效应的影响,测量试样的S H I ~V 和M H I ~V 曲线。 3.确定试样的导电类型。 【实验原理】 1.霍尔效应: 霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起的偏转。当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中,这种偏转就导致在垂直电流和磁场方向上产生正负电荷的聚积,从而形成附加的横向电场,即霍尔电场H E 。如图1所示的半导体试样,若在X 方向通以电流S I ,在Z 方向加磁场B ,则在Y 方向即试样A A '- 电极两侧就开始聚集异号电荷而产生相应的附加电场。电场的指向取决于试样的导电类型。对图1(a )所示的N 型试样,霍尔电场逆Y 方向,(b )的P 型试样则沿Y 方向。即有 ) (P 0)Y (E )(N 0)Y (E H H 型型?>?< 显然,霍尔电场H E 是阻止载流子继续向侧面偏移,当载流子所受的横向电场力H E e ?

实验五 地磁场测定

实验五 地磁场测定 一.概述 地磁场作为一种天然磁源,在军事、航空、航海、工业、医学、探矿等科研中有着重要用途。本仪器采用新型坡莫合金磁阻传感器测量地磁场的重要参量,通过实验可以掌握磁阻传感器定标以及测量地磁场水平分量和磁倾角的方法,了解测量弱磁场的一种重要手段和实验方法,本仪器与其他地磁场实验仪(如正切电流计测地磁场实验仪)相比具有以下优点: 1.实验转盘经过精心设计,可自由转动,方便地调节水平和铅直。内转盘相隔ο180,具有两组游标,这样既提高了测量精度,又消除了偏心差。 2.新型磁阻传感器的灵敏度高达50V/T ,分辨率可达8710~10--T ,稳定性好。用本仪器做实验,便于学生掌握新型传感器定标,及用磁阻传感器测量弱磁场的方法,测量地磁场参量准确度高; 3.本仪器不仅可测地磁场水平分量,而且能测出地磁场的大小与方向,这是正切电流计等地磁场实验仪所不能达到的。 本仪器可用于高校、中专的基础物理实验、综合性设计性物理实验及演示实验。 二.仪器技术要求 1.磁阻传感器 工作电压 6V ,灵敏度50V/T 2.亥姆霍兹线圈 单只线圈匝数N=500匝,半径10cm. 3.直流恒流源 输出电流0—200.0mA 连续可调 4.直流电压表 量程0—19.99mV ,分辨率0.01mV

5.测量地磁场水平分量不确定度小于3% 6.测量磁倾角不确定度小于3% 7.仪器的工作电压AC 220±10V 三.仪器外型

FD-HMC-2型 磁阻传感器与地磁场实验仪 (以下实验讲义和实验结果由复旦大学物理实验教学中心提供) 一.简介 地磁场的数值比较小,约510-T 量级,但在直流磁场测量,特别是弱磁场测量中,往往需要知道其数值,并设法消除其影响,地磁场作为一种天然磁源,在军事、工业、医学、探矿等科研中也有着重要用途。本实验采用新型坡莫合金磁阻传感器测量地磁场磁感应强度及地磁场磁感应强度的水平分量和垂直分量;测量地磁场的磁倾角,从而掌握磁阻传感器的特性及测量地磁场的一种重要方法。由于磁阻传感器体积小,灵敏度高、易安装,因而在弱磁场测量方面有广泛应用前景。 二.实验原理 物质在磁场中电阻率发生变化的现象称为磁阻效应。对于铁、钴、镍及其合金等磁性金属,当外加磁场平行于磁体内部磁化方向时,电阻几乎不随外加磁场变化;当外加磁场偏离金属的内部磁化方向时,此类金属的电阻减小,这就是强磁金属的各向异性磁阻效应。 HMC1021Z 型磁阻传感器由长而薄的坡莫合金(铁镍合金)制成一维磁阻微电路集成芯片(二维和三维磁阻传感器可以测量二维或三维磁场)。它利用通常的半导体工艺,将铁镍合金薄膜附着在硅片上,如图1所示。薄膜的电阻率)(θρ依赖于磁化强度M 和电流I 方向间的夹角θ,具有以下关系式 θρρρθρ2cos )()(⊥⊥-+=∥ (1) 其中∥ρ、⊥ρ分别是电流I 平行于M 和垂直于M 时的电阻率。当沿着铁镍合金带的

力学计量简介

力学计量简介 力学计量简介 力学计量主要包括质量、力值、扭矩、硬度、压力、真空、震动、冲击、转速、恒加速度、流量、流速、容量等计量测试。 力学计量的理论基础是牛顿力学。 质量是一个基本的物理量,单位是kg。质量是物体所具有的一种属性,它表征物体的惯性和它在引力场中相互作用的能力,质量是标量。质量计量的准确性不仅取决于砝码,还取决于天平。 力是物体之间的相互作用。力的计量单位是N。测力的方法可以分为两类,即通过对质量和加速度的测量来求得力值;另一种方法是物体在受力后产生的变形量或与内部应力相应的参数的测量而求得力值。 扭矩是力与力臂的乘积,计量单位N·m。如果准确地测出力的大小及该力到力的作用点的力臂长度,便可准确地测得力矩值。 硬度是指物体软硬的程度。硬度本身不是一个确定的物理量,而是一个于物体的弹性形变、塑性形变和破坏有关的量。硬度计量的方法很多,一般分为静载压入法和动载压入法。静载压入法有布氏法、洛氏法、表面洛氏法、维氏法和显微硬度法等。动载压入法有肖氏法等。 压力是指垂直作用于单位面积上的力,单位是Pa。压力计量可分为静态和动态压力计量。按压力计量范围大体有微压、低压、中压、高压和超高压等。测量的具体压力又分为绝对压力、大气压力和表压力等。真空是在给定的空间内,低于标准大气压的气体状态,使用真空度来描述,单位是Pa。真空计量标准可以分为绝对标准和相对标准。绝对标准是真空计量的基础,实际应用是真空标准多为性能稳定的相对标准。 振动是用位移、速度、加速度和频率等物理量来描述。校准方法一般有绝对法和比较法。对于加速度计常要校准其灵敏度和灵敏度随频率的变化。校准装置采用高、中、低频振动标准校准装置等。冲击是激起系统瞬间扰动的力、位置、速度和加速度的突然变化,该变化的时间要小于系统的基本周期。冲击加速度的单位是m/s^2。冲击的校准方法一般分为三种,绝对法、间接法和比较法。 转速或角速度是单位时间的角位移。标准转速装置是校准和检定转速表的主要装置,由复现转速的装置和转速测量装置组成。转速的计量单位是r/min。恒加速度计量是利用标准装置校准线、角加速度计的特性。线加速度计量是利用静态(低频)加速度标准器校准加速度计的静态数学模型和低频动态特性。角加速度计量是利用角加速度标准器校准角加速度的静态数学模型和低频动态特性。 流量是在单位时间内通过有效截面流体的体积或质量。流量计量对流体的体积流量(单位为m^3/h)、质量流量(单位为kg/h)进行计量。流体流量的测量方法有容积法和称量法。气体流量的测量方法主要有钟罩法、活塞法和音速喷管等。 流速是单位时间流体流动的距离,最常用的计量单位是m/s。流速的测量一般有三种基本方法,压差法、热线(膜)法和激光法。

系统测试的基本方法有哪些

系统测试的基本方法有哪些 计算机软件是基于计算机系统的一个重要组成部分,软件开发完毕后应与系统中其它成分集成在一起,此时需要进行一系列系统集成和确认测试。对这些测试的详细讨论已超出软件工程的范围,这些测试也不可能仅由软件开发人员完成。在系统测试之前,软件工程师应完成下列工作: (1)为测试软件系统的输入信息设计出错处理通路; (2)设计测试用例,模拟错误数据和软件界面可能发生的错误,记录测试结果,为系统测试提供经验和帮助; (3)参与系统测试的规划和设计,保证软件测试的合理性。 系统测试应该由若干个不同测试组成,目的是充分运行系统,验证系统各部件是否都能政党工作并完成所赋予的任务。下面简单讨论几类系统测试。 1、恢复测试 恢复测试主要检查系统的容错能力。当系统出错时,能否在指定时间间隔内修正错误并重新启动系统。恢复测试首先要采用各种办法强迫系统失败,然后验证系统是否能尽快恢复。对于自动恢复需验证重新初始化(reinitialization)、检查点(checkpointing mechanisms)、数据恢复(data recovery)和重新启动(restart)等机制的正确性;对于人工干预的恢复系统,还需估测平均修复时间,确定其是否在可接受的范围内。

2、安全测试 安全测试检查系统对非法侵入的防范能力。安全测试期间,测试人员假扮非法入侵者,采用各种办法试图突破防线。例如,①想方设法截取或破译口令;②专门定做软件破坏系统的保护机制;③故意导致系统失败,企图趁恢复之机非法进入;④试图通过浏览非保密数据,推导所需信息,等等。理论上讲,只要有足够的时间和资源,没有不可进入的系统。因此系统安全设计的准则是,使非法侵入的代价超过被保护信息的价值。此时非法侵入者已无利可图。 3、强度测试 强度测试检查程序对异常情况的抵抗能力。强度测试总是迫使系统在异常的资源配置下运行。例如,①当中断的正常频率为每秒一至两个时,运行每秒产生十个中断的测试用例;②定量地增长数据输入率,检查输入子功能的反映能力;③运行需要最大存储空间(或其他资源)的测试用例; ④运行可能导致虚存操作系统崩溃或磁盘数据剧烈抖动的测试用例,等等。 4、性能测试 对于那些实时和嵌入式系统,软件部分即使满足功能要求,也未必能够满足性能要求,虽然从单元测试起,每一测试步骤都包含性能测试,但只有当系统真正集成之后,在真实环境中才能全面、可靠地测试运行性能

初中物理中考常用公式_总结

物理中考复习---物理公式 速度公式: t s v = 公式变形:求路程——vt s = 求时间——v t = 重力与质量的关系: G = mg 合力公式: F = F 1 + F 2 [ 同一直线同方向二力的合力计算 ] F = F 1 - F 2 [ 同一直线反方向二力的合力计算 ] V m = ρ 浮力公式: F 浮= G – F F 浮= G 排=m 排F 浮=ρ水gV 排 F 浮=G

p=S F p=ρgh 帕斯卡原理:∵p1=p2 ∴2 2 1 1 S F S F = 或 2 1 2 1 S S F F = F1L1=F2L2 或写成:1 2 1 F F = 滑轮组: F = n 1 G总 s =nh 对于定滑轮而言:∵n=1 ∴F = G s = h 对于动滑轮而言:∵n=2 ∴F = 2 1 G s =2 h 机械功公式: W=F s

P =t W 机械效率: 总有用 W W = η 热量计算公式: Q = c m △t (保证 △t >0 燃料燃烧时放热 Q 放= mq t Q I = 欧姆定律: R U I =

W = U I t W = U I t 结合U =I R →→W = I 2Rt W = U I t 结合I =U /R →→W = R U 2t 如果电能全部转化为内能,则:Q=W 如电热器。 电功率公式: P = W /t P = I U 串联电路的特点: 电流:在串联电路中,各处的电流都相等。表达式:I =I 1=I 2 电压:电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。表达式:U =U 1+U 2 分压原理:21 21R R U U = 串联电路中,用电器的电功率与电阻成正比。表达式:21 2 1R R P P = 并联电路的特点: 电流:在并联电路中,干路中的电流等于各支路中的电流之和。表达式:I =I 1+I 2 分流原理:12 21R R I I = 电压:各支路两端的电压相等。表达式:U =U 1=U 2

#力学热学实验中的基本测量仪器

力学热学实验中的基本测量仪器 实验离不开测量,必然少不了使用测试类的仪器。按教学规律,知识的获取应该由浅入深,物理实验也应先简单后复杂。实验者最先于某一实验中遇到某种测量仪器,那他就应该认为这一实验就是对这一测量仪器的“专门训练”。但不可能把每一种测试仪器的知识在每一个相关实验里都编写出来,使实验者开始遇到时就能就近学习。因此我们只有把常用的部分测试仪器的知识从中抽出来归类单独编写在各大类实验的前面,而在具体实验中用到时用文字着重指出在何处查阅,以适应实验者随时的需要。当然还有些测量仪器虽然通用,但在本书只是个别实验用到,那么这类仪器就在相关实验里介绍。本节就力学和热学实验中通用的部分测量仪器的原理,使用方法、注意事项及仪器误差作简单介绍 一、常用长度测量仪器 长度是最基本的物理量,是组成空间的最基本要素之一。世界上任何物体都具有一定的几何尺寸,空间尺寸和物体几何量的测量对现代科学研究、工农业生产以及日常生活需求都有巨大的影响。 (一)米尺 米尺包括钢卷尺和钢直尺,米尺的最小刻度值为1mm,用米尺测量物体的长度时,可以估测到十分之一毫米,同时最后一位是估计的。测量过程中,一般不用米尺的端边作为测量的起点,以免因边缘磨损而引入误差,而可选择某一刻度线(例如10 cm刻线等)作为起点。由于米尺具有一定厚度,测量时就必须使米尺刻度面紧挨待测物体AB(如图2-1所示),否则会由于测量者视线方向的不同(即视差)而引入测量误差(图2-2 ) 附:钢直尺和钢卷尺的允许误差 钢直尺钢卷尺 尺寸范围 (mm) 允许误差 (mm) 准确度等级示值允许误差(mm) Ⅰ级±(0.1±0.1L) >1~300 ±0.10 Ⅱ级±(0.3±0.2L) >300~500 ±0.15 注:式中L是以米为单位的长度, 当长度不是米的整数倍数时, 取最接近的较大的整“米”数。 >500~1000 ±0.20 1000~1500 ±0.27 >1500~2000 ±0.35 (二)、游标卡尺 游标卡尺是比钢尺更精密的测量长度的工具,它的精度比钢尺高出一个数量级。游标卡尺的结构如图 4-3 所示。

螺线管内磁场的测量

实验九螺线管内磁场的测量在工业、国防和科学研究中经常要对磁场进行测量例如在粒子回旋加速器、受控热核反应、同位素分离、地球资源探测、地震预测和磁性材料研究等方面。测量磁场的方法较多从测量原理上大体可以分为五类力和力矩法、电磁感应法、磁传输效应法、能量损耗法、基于量子状态变化的磁共振法。常用的测量方法主要有冲击电流计法霍尔元件法、核磁共振法和天平法。练习一用冲击电流计法测量螺线管内磁场【实验目的】1学习用冲击法测量磁感应强度的原理和方法2学会使用冲击电流计3研究长直螺线管内轴线上的磁场分布4对比螺线管轴线上磁场的测量值与理论值加深对毕奥萨伐尔定律的理解。【实验仪器】冲击电流计、螺线管磁场测量仪、直流电源、直流电流表、电阻箱、滑线变阻器。【实验原理】1. 长直螺线管轴线上的磁场如图5.9.1所示设螺线管长为L半径为r0表面均匀地绕有N匝线圈放在磁导率为μ的磁介质中并通以电流I。如果在螺线管上取一小段线圈dL则可看作是通过电流为INdL/L的圆形载流线圈。由毕奥萨伐尔定律得到在螺线管轴线上距离中心O为x的P点产生的磁感应强度dBx 为3202rrLINdLdBx 5.9.1 图5.9.1长直螺线管轴的结构图OP2LLx0r21dLdBxrd 由图5.9.1可知0sinrrsinrddL代入式5.9.1得到dLμINdBxsin2 5.9.2 因为螺线管的各小段在P点的磁感应强度方向均沿轴线向左故整个螺线管在P点产生的

磁感应强度21coscos2sin22121LNIdLNIdBBx 5.9.3 由图5.9.1可知5.9.3式还可以表示为 212022*********rxLxLrxLxLLNIBx 5.9.4 令x0得到螺线管中点O的磁感应强度2120204rLNIB 5.9.5 令xL/2得到螺线管两端面中心点的感应强度2122202LNIBLr 5.9.6 当L≥r0时由式5.9.5和式5.9.6可知BL/2≈B0/2。只要螺线管的比值L/r0保持不变则不论螺线管放大或缩小也不论线圈的匝数N 和电流I为多少磁感应强度相对值沿螺线管轴的分布曲线不改变。 2. 用冲击电流计测量磁场的原理如图5.9.2所示设探测线圈匝数为n平均截面为S线圈的法线与磁场方向一致当K1倒向一边使螺线管中通过电流的I。当K1突然断开时螺线管内的磁通突然改变探测线圈中的感应电流i通过冲击电流计G若测出在短时间内的脉冲电流所迁移的电量就可求得该点的Bx值。由法拉第电磁感应定律可知在探测回路中产生感应电动势ddt 5.9.7 设探测回路的总电阻为R则通过冲击电流计的瞬时感应电流为1diRdt 5.9.8 图5.9.2测量螺线管内磁场电路图GA-1R2RgR1KER在磁通变化的时间内通过冲击电流计的总电量0000111dQidtdtdRdtRR 5.9.9 实验时把通过螺线管的电流由I突变为0即把K1断开使磁通量发生改变则有0t时0xBnSt0代入5.9.9式有xBnSQR 5.9.10 因此只需测量出R及Q就可以算出Bx。Q值可以通过DQ-3/4型智能冲击电流计直接测出为了测出探测回路的

完整力学计量基础教程

力学计量基础教程 概述 力学是研究物体在力的作用下运动状态发生变化和产生变形的规律的科学,而力学计量是在力学研究的基础上加上计量学研究,研究的是各种力学量的计量与测试的理论与方法,以确定量值为目的,最终用一个数和一个合适的计量单位来表示出被测的力学量值。其主要包括质量、容量、密度、流量、力值、硬度、转速、压力等计量项目。 质量是物体所含物质多少的量度,是物体的基本属性,在国际单位制中用符号kg(千克或公斤)表示。质量是力学计量中最基本的计量项目之一。标准砝码、测量仪器和测量方法称为质量计量的三大要素。测量方法有交换法、替代法、连续替代法和直接衡量法。 容量也称容积,它是指容器内可容纳物质(气体、液体、固体颗粒)体积的量,亦即容器内部所含有的空间体积。它不仅具有重要的科学意义,而且是一项基础性的法制计量工作习惯上常用单位升(L)。容量计量有衡量法、容量比较法、几何尺寸测量计算法。 密度是指物体单位体积所含物质的质量值,或者说是物体质量与体积之比,国际单位制中密度的单位为千克/米3,符号为kg/m3,测量密度的方法有两大类,一类是直接测量法,即通过测量物质的质量和体积,经计算确定物质的密度;另一类是间接测量法,即是利用各种物理效应,使另一个物理量随物质密度的变化而改变,通过测量该物理量的大小确定物质的密度。 力是物体与物体之间的相互作用,即一个物体对另一个物体的作用,其在国际单位制中单位为牛顿,符号N。力是矢量,力的大小(力值)、力的方向及作用点是力的三要素。力的效应分为“动力效应(可用牛顿第二定律表征的)”和“静力效应(内部应力)”,上述也是测量力的两种方法。 硬度是材料或工件软硬程度的定量表示,它表征了材料抵抗弹性变形和破坏的能力。按试验力加速度的大小,将试验分为静态硬度试验(布氏硬度、洛氏硬度、维氏和显微硬度试验)和动态硬度试验(肖氏、里氏硬度试验)。 第一章质量计量 质量是物体所含[物质]多少的量度,是物体的基本属性,在国际单位制中用符号[kg(千克或公斤) ]表示。质量也是是描述物体的惯性及该物体吸引其它物体的引力性质的物理量,是惯性质量与引力质量和统称. 所有物质都具有两种性质:惯性和引力。惯性是每个物体所具有的保持其原有运动状态的性质,

实验五 地磁场测定

实验五 地磁场测定 一.概述 地磁场作为一种天然磁源,在军事、航空、航海、工业、医学、探矿等科研中有着重要用途。本仪器采用新型坡莫合金磁阻传感器测量地磁场的重要参量,通过实验可以掌握磁阻传感器定标以及测量地磁场水平分量与磁倾角的方法,了解测量弱磁场的一种重要手段与实验方法,本仪器与其她地磁场实验仪(如正切电流计测地磁场实验仪)相比具有以下优点: 1.实验转盘经过精心设计,可自由转动,方便地调节水平与铅直。内转盘相隔 180,具有两组游标,这样既提高了测量精度,又消除了偏心差。 2.新型磁阻传感器的灵敏度高达50V/T,分辨率可达8710~10--T,稳定性好。用本仪器做实验,便于学生掌握新型传感器定标,及用磁阻传感器测量弱磁场的方法,测量地磁场参量准确度高; 3.本仪器不仅可测地磁场水平分量,而且能测出地磁场的大小与方向,这就是正切电流计等地磁场实验仪所不能达到的。 本仪器可用于高校、中专的基础物理实验、综合性设计性物理实验及演示实验。 二.仪器技术要求 1.磁阻传感器 工作电压 6V,灵敏度50V/T 2.亥姆霍兹线圈 单只线圈匝数N=500匝,半径10cm 、 3.直流恒流源 输出电流0—200、0mA 连续可调 4.直流电压表 量程0—19、99mV ,分辨率0、01mV

5.测量地磁场水平分量不确定度小于3% 6.测量磁倾角不确定度小于3% 7.仪器的工作电压AC 220±10V 三.仪器外型

FD-HMC-2型 磁阻传感器与地磁场实验仪 (以下实验讲义与实验结果由复旦大学物理实验教学中心提供) 一.简介 地磁场的数值比较小,约510-T 量级,但在直流磁场测量,特别就是弱磁场测量中,往往需要知道其数值,并设法消除其影响,地磁场作为一种天然磁源,在军事、工业、医学、探矿等科研中也有着重要用途。本实验采用新型坡莫合金磁阻传感器测量地磁场磁感应强度及地磁场磁感应强度的水平分量与垂直分量;测量地磁场的磁倾角,从而掌握磁阻传感器的特性及测量地磁场的一种重要方法。由于磁阻传感器体积小,灵敏度高、易安装,因而在弱磁场测量方面有广泛应用前景。 二.实验原理 物质在磁场中电阻率发生变化的现象称为磁阻效应。对于铁、钴、镍及其合金等磁性金属,当外加磁场平行于磁体内部磁化方向时,电阻几乎不随外加磁场变化;当外加磁场偏离金属的内部磁化方向时,此类金属的电阻减小,这就就是强磁金属的各向异性磁阻效应。 HMC1021Z 型磁阻传感器由长而薄的坡莫合金(铁镍合金)制成一维磁阻微电路集成芯片(二维与三维磁阻传感器可以测量二维或三维磁场)。它利用通常的半导体工艺,将铁镍合金薄膜附着在硅片上,如图1所示。薄膜的电阻率)(θρ依赖于磁化强度M 与电流I 方向间的夹角θ,具有以下关系式 θρρρθρ2cos )()(⊥⊥-+=∥ (1) 其中∥ρ、⊥ρ分别就是电流I 平行于M 与垂直于M 时的电阻率。当沿着铁镍合金带

实验一基本力学量的测量

实验一 基本力学量的测量 长度是最基本的物理量。在各种各样的长度测量仪器中,?它们的外观虽然不同,但其标度大都是以一定的长度来划分的。对许多物理量的测量都可以归为对长度的测量,因此,长度的测量是实验测量的基础。在进行长度的测量中,我们不仅要求能够正确使用测量仪器,还要能够根据对长度测量的不同精度要求,合理选择仪器,以及根据测量对象和测量条件采用适当的测量手段。 ?? 密度是表征物体特征的重要物理量,因而密度的测量对物体性质的研究起着重要的作用。对于规则的物体,用物理天平测出其质量,用测量长度的方法测出其体积,即可测量出物质的密度。 练习一 长 度 的 测 量 实验目的: 1.分别用游标卡尺及螺旋测微计测量长方体、球体等试样的尺寸,并求长方体、球体 的体积; 2.多次等精度测量误差的运算,求绝对误差和相对误差。 实验仪器 游标卡尺,螺旋测微器,待测物体 实验原理 一、 游标卡尺 游标卡尺主要由主尺和游标两部分组成。游标是在主尺上附加一个能滑动的有刻度的小尺。读数时,主尺上直接读出主尺最小刻度以上的整数部分;游标上读出主尺最小刻度以下的数值。 游标上n个分格的总长度与主尺上(n-1)个分格的总长度相等,以x,y分别表示游标与主尺上的每一格的长度,因此y n nx )1(-=。如图1-1所示是游标上n=10的情形。

?? ?? ??图1-1 游标卡尺原理示意图 主尺与游标上每个分格之差为:?? σ =y-x= n 1y σ称为游标的精度(亦叫测量的准确度),是游标卡尺的最小读数值,它可以准确地读到主 尺最小分格值的n 1 。 ? 常用游标的分格值有 1/10 、1/20 、1/50几种,相应的分度值为0?.1mm 、0.05mm 、 0.02mm 。 测量时,根据游标“0”线所对主尺的位置,可在主尺上读出物体长度以毫米为单位的整数部分,毫米以下的长度部分由游标读出,用游标卡尺测量长度L 的一般表达式为: σn Ka L += 式中K 是游标的“0”线所在处主尺上的整毫米数,a 主尺的最小分度值,n 是游标的第n 条线与主尺的某一条线对齐(或最靠近)。σ是游标卡尺的准确度,第二项n σ就是从游标上读出的毫米以下的长度部分。如图1-2中游标卡尺:分度值为0.05mm ,游标的第9格与主尺的某一条线对齐,所以读数为4mm+0.05mm*9=4.45mm 。 图1-2 游标卡尺的读数 二、螺旋测微计(千分尺) 螺旋测微计是比游标卡尺更精密的长度测量仪器。?它的量程是25mm ,分度值是0.01mm 。螺旋测微计结构的主要部分是微动螺旋杆,相邻螺纹距是0.?5mm 。因此,当螺旋杆旋转一周时,它沿轴线方向只前进0.5mm 。螺旋杆是和螺旋柄相连的,在柄上附有沿圆周的刻度(微分筒)共有50个等分格。当螺旋柄上的刻度转过一个分格时,螺旋杆沿轴

(完整版)初中物理基本知识点填空复习

初中物理基本知识点填空复习 1.1长度时间的测量 1 .长度的测量是最基本的测量,最常用的工具是。 2 .长度的主单位是,用符号表示,我们走两步的距离约是米. 3 .长度的单位关系是: 1 千米=米;1分米=米,1厘米=米;1毫米= 米 人的头发丝的直径约为:0.07 地球的半径:6400 4 .刻度尺的正确使用:(1).使用前要注意观察它的、和; (2).用刻度 尺测量时,尺要沿着所测长度,不利用磨损的; (3).读数时视线要与尺面 ,在精确测量时,要估读到的下一位;(4).测量结果由和组成。 6. 特殊测量方法: ⑴ 累积法:把尺寸很小的物体起来,聚成可以用刻度尺来测量的数量后,再测量出它 的,然后这些小物体的 ,就可以得出小 物体的长度。如测量细铜丝的直径,测量一页纸的厚度^ ⑵辅助法:方法如图: (a)测硬币直径;(b)测乒乓球直径;(c)测铅笔长度。 (3)替代法:有些物体长度不方便用刻度尺直接测量的,就可用其他物体代替测量。 7 .测量时间的基本工具是。在国际单位中时间的单位是(s), 它的常用单位有。 1h= min= s. 1.2机械运动 1. 机械运动:一个物体相对于另一个物体的的改变叫机械运动。 2. 参照物:在研究物体运动还是静止时被选作的物体(或者说被假定的物体)叫参照物. 3. 运动和静止的相对性:同一个物体是运动还是静止,取决于所选的。 4. 匀速直线运动:物体在一条直线上运动,在相等的时间内通过的路程都。(速度不变) 5. 速度:用来表示物体的物理量。 6. 速度的定义:在匀速直线运动中,速度等于物体在内通过的。公式: _ 速度的单位是: ;常用单位 是:。 1米/秒=千米/小时 7. 平均速度:在变速运动中,用除以可得物体在这段路程中的快慢程度,这就是平均速度。用公式:日常 所说的速度多数情况下是指。 9. 测小车平均速度的实验原理是:实验器材除了斜面、小车、金属片外,还需要和。 1.3 声现象 1 . 声音的发生:由物体的而产生。停止,发声也停止。 2. 声音的传播:声音靠传播。不能传声。通常我们听到的声音是靠传来的。 3. 声音速度:在空气中传播速度是:。声音在传播比液体快,而在液体传播又 ,,,, 一一,…、 1 1 比________ 体快。利用回声可测距离:s 1S西1v伯 2 “ 2 " 4. 乐音的三个特征:、、。(1)音调:是指声音的 ,它与发声体的有关系。(2)响度:是指声音的,跟 发声体的、声源与听者的距离有关系。(3)音色:不同乐器、不同人之间他们的不同 5. 人们用来划分声音强弱的等级,是较理想的环境,为保护听力,应控制噪声不超过分贝;为了保证休息 和睡眠,应控制噪声不超过分贝。 减弱噪声的途径:(1)在减弱;(2)在中减弱;(3)在处减弱。

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