时间：2023-03-03 15:53:11
导语：在电阻测量论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
关键词：电气设备运行，温升，电气发热，温度测量
在工厂发供电系统中，电气设备较多。电气设备运行中发热产生温升，随着长时间运行，设备老化、积灰造成发热量增大，造成温升异常，如果不加以检测和控制，随着电力负荷的增长，如果原有的电气设备不加以检测和维护，对设备危害会很大。电气设备发生故障，故障点的电流及支路电流会增加，电气设备接头比同截面导线，出现超限负荷，后果是：接头松动，长时间后接头发热，设备老化，最严重发生电缆爆炸或者接头熔断。
1.温升产生的原因
电气设备发热时电流热效应引起，按照i²r的公式产生热量。公式说明，电气设备热量主要是两因素组成，即电流、电阻。
下面对影响接触电阻发热的因素进行分析：
接触电阻由两部分组成，收缩电阻Rs、表面膜电阻Rb。收缩电阻：电流流经电接触区域，由原来截面较大导体转入截面较小接触点，电流发生收缩，此现象呈现的电阻称为收缩电阻。表面膜电阻是在电接触面上，由于覆盖一层导电性差的物质，产生膜电阻。
接触电阻形式：点接触、线接触、面接触。接触形式与收缩电阻Rs的影响表现在接触点数目。通常情况，面接触点数最大Rs最小；点接触最小，Rs最大；线接触处于之间。
接触形式与膜电阻Rb的关系主要是接触点承受的压力F。接触压力F对收缩电阻Rs值、膜电阻Rb值影响最大，F增加，接触有效面积增大，接触点数增加，使Rs减小。接触不到位，触头失去弹性，接触压力F下降，接触面积减少，电阻Rs增大，膜电阻Rb受F的作用减弱或不受其影响，使表面膜电阻Rb增大。
接触表面光洁度对电阻有影响，主要表现为接触点数不同。电阻接触在长期工作中要受到腐蚀作用，电接触长期允许温度都很低，接触面金属基本不与周围介质接触，但介质中的氧从接触点逐渐侵入，并金属发生化学反映，形成氧化物，造成实际接触面积降低，使Rj增加，接触点温度上升。论文格式。
电化学腐蚀：两种金属构成电接触，会发生这种腐蚀。它使低价金属溶解，造成低价金属腐蚀。
电气发热使接触面形成氧化层薄膜，增加接触电阻。论文格式。氧化速度和触头温度关系密切，发热温度高，超过临界温度，氧化膜形成过程会加速，这就决定了接触面极限温度。此外，当发热温度超过极限值，接触部分的垫片会被退火，压力降低，使接触的电阻增加，最后导致连接状态破坏。
2.绝缘等级
绝缘等级是指其所用绝缘材料的耐热等级，分A、E、B、F、H级。允许温升是指电动机的温度与周围环境温度相比升高的限度。最高允许温度分别是（℃）105、 120 、130 、155 、180。
运行中电气设备，要求温度不大于绝缘等级。超过绝缘等级规定时，需要进行处理。
3.电气发热检查方法
3.1用试温蜡片
把试温蜡片粘贴在电气接点触头，运行中观察试温蜡片颜色变化情况，有60℃（黄色）70℃（绿色）80℃（红色），每达到一定的温度，相应的色块会变成黑色。
3.2使用红外线测温仪：
使用红外线测温仪可以直接对电气触头、电缆接头、电机外壳进行测温。测量误差小，使用方便。
4.使用红外线测温仪时应该注意的问题
（1）使用测温仪应当注意测量距离，按照使用说明书，一般最佳测量距离为1米，距离越远，误差越大。
（2）使用测温仪时应尽量避免红外光线穿透玻璃。虽然在产品说明书中注明可以穿透玻璃测量，但是在实际使用中发现，穿透玻璃使测量结果误差增大。所以应该尽量避免。
（3）在使用测温仪过程中，应该遵循定时、定点原则并做适当的记录。定时原则就是在24小时的某一个固定时间检测。定点原则是指在测量温度时的测温点应当固定，有条件的话，在检修状态应当做适当标记。论文格式。坚持定点定时原则并加以记录才能够及时发现异常发热的触点，并及时加以处理。
综上所述，使用红外线测温仪检测温度，可以有效避免电气设备发生异常温升。
“通过测定含铅、汞的水源的电阻率来判定水源中铅汞离子浓度”的科技教育活动方案。
活动方案的具体目标：
随着工业和农业的现代化，给我们生活的环境造成了一定的影响，尤其是对水资源的影响较大，在工业区附近的城镇和农村，由于一些工厂的污水排放，造成对水源的严重污染，尤其是重金属铅、汞离子的浓度严重超标，对人们的身体造成危害，所以本次科技教育活动的目标就是：要求学生利用自己所学的物理、化学及地理知识，对校园周边的河流及水井等水源进行抽样调查研究，通过抽样测定含铅、汞离子的水源的电阻率，从而判定这种离子在水中的浓度。
本次活动方案所要抽样的水源是：
湖南省道县境内的潇水河、濂溪河、春秋井。
高三理科实验班45个同学分成三大组、每组15人，要求每组同学对自己的抽样对象取样水，通过测定水源电阻率的办法来判定水源中铅汞离子的浓度。
本次活动方案的具体内容：
1 要求同学们开动脑筋，在探究式学习中设计测量大电阻率的原理方法，在实验室配制不同浓度(铅汞离子浓度)的水溶液进行电阻率测量计算，并列表绘图做成“标准参数”，然后再对样水进行测量对比分析并标度，从而可测出样水中的铅、汞离子浓度来。活动时间：只能利用课外活动和中午休息时间进行。
2 本活动方案的难点：
①怎样利用恒定电路测量含铅、汞的水溶液的电阻率；
②怎样在实验室做好一定铅、汞离子浓度的“标准参数表”。
3 本方案的重点是：设计测量水源样水的电阻率的电路原理图：
4 本活动分为四个阶段：
第一阶段：(3课时)查阅资料，分组学习讨论，确定测量含铅、汞离子水溶液的电阻率的电路。
第二阶段：(3课时)根据自己设计的电路图研究实际测量的可行性，由电阻定律R=PL/S得到：P=RS/L，利用注射器作盛水容器，可测出该样水电阻的横截面积s和长度L来，并不断改进测量方法，直到能较准确测量出电阻率很大的纯净水的电阻率为止。
第三阶段：(2课时)根据实验的可行性来设计电路，对不同浓度的铅、汞离子水溶液进行电阻率测量并绘制“标准参数表”。
第四阶段：(1课时)对水源的样品进行测量其电阻率，并依照“标准参数表”读出其离子浓度来。
5 活动过程中可能出现的问题有：
①设计测水源电阻率的电路实际误差较大。
②不会抽取水源样品，或者是水源的样品中还含有其他盐类而影响“铅、汞”离子的电阻率测量。
③不会制连续性的“标准参数表”。
6 解决以上问题的预案：
①引导同学们运用已学的恒定电流知识设计3种以上电路原理图，然后从误差方面分析，择优确定一种。
②在抽水样时，定好体积，用注射器抽取较为适宜，在设计离子浓度与电阻率关系的“标准参数表”时，要求同学轮流测量、多次测量取平均值，以便把实验误差降到最低限度。
③如果在样水中出现较多的镁、钙等离子，必须设计化学实验方案除去这些“负因素影响”离子。
7 活动结果及呈现方式：
要求同学们在反复测量中所得到的数据具有稳定性，与“标准参数”误差不超过5％，而且写好论文和报告，把整个活动过程和电路设计原理记录下来，以便活动终结考评。
活动评价标准：
1 查看各组所采用的电路原理图是否科学而且误差不超过5％，否则视为活动结果不合格。
2 所设制的“离子浓度一电阻率”标准参数表是否准确且有连续性。并评定打分。
3 所著论文报告是否详细如实，根据情况评定优良。
本次活动对学生的教育作用：
让学生自己查阅资料，分组讨论，设计出以前从未想过、但有效可行的电路来，使他们在探究式学习中培养科学素养，从科学思想、科学知识、科学方法和科学精神等方面全面提高自己的能力和素质，而且在创新设计中加强了动手能力，使之从小养成保护环境、为人类造福的远大理想。
本活动方案的有利条件是：
1 我们曾经研究过对大电阻率导体的测 量原理，所以同学们在这一方面会有一定的电学基础。
论文关键词：电输运性质，磁电阻，A位离子半径，无序度，钙钛矿锰氧化物
1 引 言
钙钛矿结构锰氧化物由于其存在庞磁电阻（colossalmagnetoresistance, CMR）效应，而CMR效应在磁传感、磁存储、磁制冷等方面有着诱人的应用前景，因而钙钛矿锰氧化物Ln1－xAxMnO3( Ln表示稀土元素，A表示碱土或碱金属)以及钙钛矿锰氧化物与绝缘体氧化物（或金属氧化物、金属材料等）复合体被广泛而深入地研究[1-5] 。
对于含稀土类钙钛矿锰氧化物Re1-yAyMnO3（Re为三价稀土离子，A为二价碱土金属离子），早期研究[6-9]表明：TC和CMR在y=1/3，即Mn3+/Mn4+=2时最优。至今，A位掺杂不同的碱土金属元素的Re1-yAyMnO3材料得到了广泛的研究。随着研究的推进，CMR效应在Re1-yALyMnO3（AL为一价碱土金属元素）中也被发现[10,11]，但是在A位同时掺杂一价和二价元素的研究很少[12–13]。文献[12–13]中是用Na+分别替代Sr2+或Ca2+A位离子半径，这样造成Mn3+/Mn4+比值变化，而在A位同时掺杂一价和二价元素又使Mn3+/Mn4+比值不变的样品鲜见报到[14]。
实验中选用居里温度较高的La4/5Sr1/5MnO3作为母体，用一价的Ag+和K+掺杂到A位，保持Mn3+/Mn4+=4/1,化学式为La8/9Sr1/45Ag4/45MnO3和La8/9Sr1/45K4/45MnO3。用固相反应法制备出样品，控制Mn3+/Mn4+对磁电阻的影响，研究A位离子半径及A位离子的无序度对电输运性质及磁电阻的影响。
2 实 验
1.1 样品制备
采用固相反应法制备La4/5Sr1/5MnO3，La8/9Sr1/45Ag4/45MnO3和La8/9Sr1/45K4/45MnO3系列样品。将高纯度的La2O3在600 ℃脱水6 h（因为La2O3极易吸潮），与高纯度SrCO3，Ag2O，KCO3,MnO2化学试剂按名义组分进行配料，充分混合并研磨后，在800 ℃预烧36 h，自然冷却后，取出样品仔细研磨，在900 ℃锻烧24 h，以获得良好的结晶. 在28 MPa压力下将样品压成直径为13 mm，厚度约为1 mm的圆片，在1100 ℃烧结12 h，最后切割成长条状样品.
1.2 表征
用DX-2600型X射线衍射仪(X-ray diffraction，XRD)检测样品的微结构，采用粉末样品A位离子半径，Cu靶Kα射线(l=0.1542 nm)论文提纲格式。用标准的四引线法测量零场和磁场（B=0.0，0.8 T）下的电阻率。外加磁场与电流方向垂直，测量所用的电流根据被测样品阻值大小，保持在1～10 mA的某一定值，以满足所需的灵敏度。
3 结果与讨论
2.1 XRD分析
3个样品的X射线衍射(XRD)谱如图1所示. 由图1可以看出，3个样品均具有菱面钙钛矿结构，没有任何杂峰出现，表明K+和Ag+进入了A位，已经形成完好的钙钛矿结构.
图1 3个样品的XRD图谱
图2为3个样品的零场(B=0.0T)和加场(B=0.8T)的电阻率-温度（ρ-T）曲线。
图2 3个样品的ρ-T曲线
由图中可以看出：①3个样品均表现为绝缘体-金属导电行为，伴随着绝缘体—金属转变（转变温度TP）阻温曲线上表现出电阻率极大值现象。②零场下，纯La4/5Sr1/5MnO3的ρ-T曲线在高温区出现一个宽泛的的峰，掺杂样品的ρ-T曲线出现双峰现象，高温峰是本征峰，对应的温度记作T P1,较低温出现“肩峰”是非本征峰，对应的温度记作T P2。③复合样品的峰值电阻率ρTP比纯的La4/5Sr1/5MnO3的ρTP增大将近1个数量，T P1、T P2及峰值电阻率ρTP见表1。④当外加磁场时，电阻率在整个温区降低，绝缘体—金属相变在更高温度下发生。
表1 3个样品零场下的TP1和TP2峰值电阻率ρTP
sampie
La4/5Sr1/5MnO3
La8/9Sr1/45Ag4/45MnO3
La8/9Sr1/45K4/45MnO3
TP1/K
TP2/K
305
285
250
273
237
ρmax/Ω.m
2.78×10-4
一、系统方案
电阻测量的方法常用的有直流恒流源测量法、直流恒压源测量法、分压法等。多个方案比较后，学生最终选择分压法测量作为最终的方案，测量原理就是通过串联已知电阻，分压后，检测待测电阻电压来计算其阻值。基本原理如图1所示：本测量方法的优点是测量电路简单，抗干扰能力强，可靠性高，短时间内容易搭建，另一方面可以简化程序中的算法。本次设计要求测量量程为100Ω，1kΩ，10kΩ，10MΩ四档。即要求测量范围为：1～10MΩ，在全量程范围内测量准确度为±（1%读数+2字）。在A/D转换部分的设计中，采用PIC16F877单片机，该单片机内有10位A/D，A/D输入信号为0～5V时，转换字为D=0～1024，则分辨率为4.8mV/字。设计的量程分配和测量精度的详细情况如下表：本设计自动量程转换功能主要由单片机控制继电器的通断来调节，原理为单片机根据采样来的电压数据来判断是否要切换到更大或更小的量程，因为本次设计共四个档位，前三个档位为自动切换。采用继电器可以减小回路中的不必要电阻，这样在分析电路和程序中算法的设置可以减少很多麻烦。电位器阻值变化曲线的实现主要由单片机在显示装置如12864等液晶装置中不断的写入数据和液晶屏的移屏操作来实现。因为不同的电阻反映在电路中是不同的电压，将采集到的电压信号转为数字信号，反馈到液晶屏即可，这就要求AD有更高的处理速度。
二、硬件与程序设计
本系统包括硬件设计和软件设计两部分内容：
（一）硬件设计
根据上述思路，我们以PIC16F877单片机为核心，配以量程切换电路，测量电路，显示电路等构成简易的电阻测试仪。PIC16F877是由Microchip公司所生产开发的新产品，属于PICmicro系列单片微机，具有Flashprogram程序内存功能，可以重复烧录程序；而其内建ICD（InCircuitDebug）功能，可以让使用者直接在单片机电路或产品上进行如暂停微处理器执行、观看缓存器内容等，快速地进行程序除错与开发。量程切换电路主要使用了ULN2003八路NPN达林顿连接晶体管，ULN2003特别适用于低逻辑电平数字电路（诸如TTL，CMOS或PMOS/NMOS）和较高的电流/电压要求之间的接口。液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用，因此显示电路采用的是1602液晶显示屏而没有用数码管显示。报警电路采用一个普通三极极管加一个蜂鸣器实现，当出现故障时的报警提示功能。
（二）软件设计
程序流程图如下：
温度不能直接加以测量，只能借助于冷热不同的物体之间的热交换，以及物体的某些物理性质随冷热程度不同而变化的特性，来进行间接测量。利用热平衡原理，我们可以选择某一物体同被测物体相接触来测量它的温度，当两者达到热平衡状态，选择物体与被测物体的温度相同，通过对选择物体的物理量的测量，便可得到被测物体的温度数值。其中，热电阻温度计和热电偶温度计在化工产业中得到了大众的认可，在我们龙宇煤化工各工艺流程中热电阻温度计是不可缺少仪表元器件之一。今天，我就谈一谈我对热电组温度计的认识。
首先我们说一说热电阻的测温原理，特点：
热电阻是中低温区常用的一种测温元件。热电阻利用物质在温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的。热电阻的受热部分(感温元件)是用细金属丝均匀的缠绕在绝缘材料制成的骨架上，当被测介质中有温度梯度存在时，所测得的温度是感温元件所在范围
内介质层中的平均温度。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度最高。
热电阻的结构特点：
热电阻通常和显示仪表、记录仪表和变送器配套使用。它可以直接测量各种生产过程中从-200℃至+600℃范围内的液体、蒸汽和气体介质及固体表面的温度。
(1)wz系列装配热电阻：通常由感温元件、安装固定装置和接线盒等主要部件组成，具有测量精度高，性能稳定可靠等优点。实际运用中以Pt100铂热电阻运用最为广泛。
(2)WZPK系列铠装铂热电阻：铠装热电阻是由感温元件、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体，它有下列优点：体形细长，热响应时间快，抗振动，使用寿命长等优点。
(3)隔爆型热电阻：隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒，把接线盒内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内，生产现场不会引起爆炸。
(4)端面热电阻：端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝缠绕制成，紧贴在温度计端面。它与一般轴向热电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用于测量表面温度。
电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。
热电阻测温原理及材料
热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。
其次，我们谈一下热电阻温度计的日常维护
我们单单从以上大篇幅的介绍不难看出，热电阻温度计在当今科学技术如此发达的今天得到了较理想的运用。那么热电阻在化工厂在线工作过程中会出现的状况又有那些呢?环境温度的影响，材质材料质量的影响，导线电阻内阻串进其热电阻的影响等等该如何去解决呢?
在现场维护工作中，我们常常会遇到某一个温度计显示仪表指示值低或示值不稳定、显示仪表指示很大、显示仪表负值、阻值与温度的函数关系发生变化的等这些情况。我们该如何去处理呢?如果是显示仪表指示低或者不稳，我们应该拆掉热电阻温度计，检查热电阻温度计的保护管内是不是有了金属屑、灰尘、接线柱是不是有积灰，另外我们还可以用万用表测量看是不是热阻出现了短路的现象。如果显示仪表指示无穷大、很大的情况，我们可以考虑热电阻会不会出现断路，引出线会不会断路。如果指示为负值，那接线出错，热阻短路就很有可能成为发生此种情况的原因所在。如果温度电阻值函数关系有变，我们应该考虑电阻丝有可能受到了腐蚀发生变质情况。通过以上思路我们可能很快就能找到其故障原因。
当然，随着热电阻在化工厂的广泛应用，它的种类也出现了很多，如普通型热电阻，从热电阻的测温原理可知，被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的，因此，热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。还有铠装热电阻，也是我们煤化工用的最多的，铠装热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体，它的外径一般为φ2――φ8mm，最小可达φmm。与普通型热电阻相比，它有下列优点：①体积小，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小；②机械性能好、耐振，抗冲击；③能弯曲，便于安装④使用寿命长。再就是端面热电阻、隔爆型热电阻等很多种类。根据合适的工况使用不同种类是很有必要的。
最后，谈谈热电阻温度计的改进：
[关键词]煤层气；测井方法；中子测井；煤层气评价测井
1 绪论
1.1 煤层气测井的意义
在我国许多高瓦斯富集区，煤层气开采矿区实施采煤前瓦斯抽放，为以后煤矿生产提供一定的安全导体，在很大程度上降低了煤矿生产瓦斯突出的可能性。
本论文以煤层气测井为突破口，根据祁南地区煤层气测井实例，对钻孔煤层气测井的不同方法，及不同测井方法测井曲线响应进行分析和研究。
1.2 论文研究内容和成果
论文主要研究煤层气测井的几种主要方法。通过几种主要测井方法在不同岩性层段、煤层、含气层的不同反应，分析煤层气的富集情况，并通过计算推断瓦斯含量。
本文通过祁南地区测井实例，对测井过程，测井方法原理，几种主要测井方法阐述，并根据煤层气测井在祁南地区取得的成果做出分析和论证。
2 祁南地区煤层气测井
2.1 煤层气测井方法原理
在煤田地球物理测井中，侧向电阻率是通过不同地层的导电情况来划分地层岩性剖面。补偿密度测井是用体积密度测井曲线确定煤层的埋深及厚度、评价煤质及确定煤层中的夹矸。补偿中子测井是根据煤层的中子孔隙度和围岩的孔隙度具有明显的区别，来确定煤层气的储存情况。
2.2 煤层气测井方法的实际应用
2.2.1 测井仪器及测井方法
本次煤层气评价测井中使用仪器为北京中地英捷物探仪器研究所生产的PSJ-2型系列数字测井仪。煤层气评价测井钻孔测井项目除常规测井参数，增加了补偿中子、双侧向和双井径测井。
PSBZ-1型补偿中子探管的长源距和短源距都采用正源距测量，即在正源距测量时，热中子计数率越高，则指示地层中氢元素含量低，孔隙度越小。PSSQ-1双侧向探管可以了解径向电阻率的变化，其中深侧向测井主要反映较深的原装地层电阻率，浅侧向测井主要反映较浅的侵入带地层电阻率的变化。PS2621双井径测井仪可测量钻孔内垂直两个方向的井径，通过它可分析钻孔形状。
2.2.2 测井综合解释
测井资料处理、解释主要进行预处理、数学计算、分层定性、交会图技术、体积模型分析和相关分析等，把煤层体积分成纯煤（包括固定碳和挥发分）、灰分（包括泥质和其它矿物）、水分（孔隙中充满水）三部分，作为对测井响应的贡献之和。
密度：ρ=Vc・ρc+Va・ρa+Vw・ρw
中子：φN= Vc・φc+Va・φa+Vw・φw
1=Vc・φc+Va・φa+Vw・φw
将体积含量换算为重量含量：
由于固定碳Qg与灰分Qa相对线性相关：
Qg=m・Qa+n
利用测井求得灰分，利用上式可以求出固定碳。挥发分Qv由计算的纯煤减去固定碳求得：
Qv= Qc C Qg
2.3 煤层气测井成果
祁南地区布置的煤层气钻孔中，较典型的煤层气测井曲线反映，如图1所示。
从图1可以看出，煤层气评价测井的主要测井参数曲线、补偿中子曲线在排除井径影响因素，含气层段，表现为明显的U型异常（低异常），主要含气层段为煤层，煤层顶底板，特别是相邻煤层之间的岩层裂隙也有明显异常反映，说明在淮北矿区，煤层气评价测井是可行的。
3 煤层气测井方法综述
3.1 煤层气测井成果评价
通过对祁南矿井煤层气孔施工，初步了解了勘查区地质构造形态，查明了煤层储集情况、变质程度、含气量分布及变化。根据煤层气评价测井解释资料，初步推断充分开发和利用祁南矿井煤层气资源具有很高的经济价值。
3.2 煤层气测井方法论述
1、煤层气测井方法的选择，电阻率方法只作为划分地层岩性剖面的一种重要测井参数，密度测井是划分煤层、评价煤质的最佳测井方法，而补偿中子测井是划分煤层气层段及计算瓦斯含量的最为合适的测井方法。
2、在用补偿中子测井计算煤层气含量时，随地区、煤阶及地质构造不同，煤层中气体的含量也不尽相同。从对比结果来看，测井计算结果和实验室实测结果十分接近。因此在同一开发区可以用测井计算结果来代替实验室实测的数据。
参考文献
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实验以其形象、生动、形式多样，蕴藏非常活跃的因素，需要严谨、踏实的治学态度，为学生提供全面发展和个性发展的空间，活化知识结构和训练思维空间，塑造完善品格和为以后从事科研工作打下坚实基础。
在物理新教材中《从微安计改装为欧姆表》一文中仅从理论上予以研究，本人试着从理论分析和实践相结合的角度入手，给予学生充分的自主权。通过这个实验使学生了解科学实验的一般思路和研究方法，锻炼了学生刻苦耐劳的毅力和严谨治学的态度，取得了学生的共识。
在实验中力求贯穿如下教学原则：
一、 教师的主导作用与学生的主动性相结合的原则
创设实验条件，让学生自主性学习实验操作规程和能力训练目标。让学生懂得万用电表的使用，能掌握测量电阻、电流、电压的方法，懂得一些常用电子元件的测量方法、电子器材的操作测量，掌握电烙铁的焊接技术，印刷电路板的制作与加工，化学用品的使用，电动器具的使用和安全注意事项。
二、 科学性和思想性原则
培养学生严谨的科学态度和工作方法，深谙电路理论知识是我们的目标。强调电路原理的解读，强化实验的各个环节有条不紊地进行，包含各种仪器仪表的使用、电子元件的测量、电路的焊接和联接、实验数据的测量、表头面板的绘制，需要学生的细心、耐心和恒心。在长期的实验中，思想上会有一些波动和挫折感，适时地进行个别引导是必要的，总体上应进行一些科学家的成长故事的讲座，使学生产生共响，从而深化实验的教学过程。
三、 循序渐进和因材施教的原则
要充分了解学生的认识规律和心理特点，进行成功教学方法。在实验中会有迷茫失措的时候，困难会时时困扰每一个学生，发挥成功教学方法的优越性，分阶段进行各个实验环节，使学生在每个阶段都有成就感，体验成功的快乐蕴藏于每一次的成功中。第一阶段：实验器材的准备阶段。包含微安计、电阻、电容器和二极管的准备 和电路板的制作。第二阶段：电路的焊接、连接和元件的测量使用。第三阶段：仪表的装配、调试、安装阶段。转贴于
四、 自主式原则
自主理解控制实验条件、探索物理规律的思维方法，强化图象处理的技能训练，学习排除简单故障的实验方法，不通电电阻测量法，通电电压、电流测量法的应用，认识总结实验技术。
1、 实验仪器设备准备阶段
微安计、直流电源、变阻器、变阻器、电阻、微调电阻50mm*50mm的印制电路板、化学用剂fecl3、电动钻（含0.8mm钻头）、万用电表、电解槽、透明胶、电池盒、螺丝、组合工具。
2、 实验实施操作阶段
①、根据电路原理图设计绘制电路板，把需要的电路布线结构用透明胶贴上，放入加热的30－50度的fecl3溶液中腐蚀，一个小时左右腐蚀完毕，放入水槽冲洗凉干，用0.8mm钻头在需要连接元件的地方钻孔，用砂纸擦亮铜箔，用电烙铁熔化焊锡均匀涂于铜箔表面，均匀分布焊锡，保护钢箔不被养化.②、根据电路原理图焊接有关元件和连接线路，检测电路各部分是否正常，分为通电测试和不通电测试.③、调节变阻器确定四个是量程的中值电阻，用已知电阻代替电阻变阻箱.④、绘制表头面板刻度。调节变阻器的电阻分别为1、2、3、5、10、15、20、25、30、40、50、100、150、200、250、300、400、500等，根据指针所在位置确定面板刻度。
3、 调试、校对、实验完成阶段
[论文摘要]由于每台变压器负荷大小、冷却条件及季节不同，运行中不仅要以上层油温允许值为依据，还应根据以往运行经验及在上述情况下与上次的油温比较。如油温突然增高，则应检查冷却装置是否正常，油循环是否破坏等，来判断变压器内部是否有故障。
电力变压器是一种改变交流电压大小静止的电力设备，是电力系统中核心设备之一。如果变压器发生故障，将影响电力系统的安全稳定运行。笔者结合10多年的工作经验和电力技术规程，就电力技术标准对变压器的运行维护和事故处理做以下论述。
一、变压器运行中出现的不正常现象
1．变压器运行中如漏油、油位过高或过低，温度异常，音响不正常及冷却系统不正常等，应设法尽快消除。
2．当变压器的负荷超过允许的正常过负荷值时，应按规定降低变压器的负荷。
3．变压器内部音响很大，很不正常，有爆裂声；温度不正常并不断上升；严重漏油使油面下降，低于油位计的指示限度；油色变化过快，油内出现碳质；套管有严重的破损和放电现象等，应立即停电修理。
4．当发现变压器的油温较高时，而其油温所应有的油位显著降低时，应立即加油。
5．变压器油位因温度上升而逐渐升高时，若最高温度时的油位可能高出油位指示计，则应放油，使油位降至适当的高度，以免溢油。
二、变压器运行中的检查
1．运行监视。无人值班的变电所按规定进行巡视。对高温、尘土、污秽、大雾、结冰、雨雪等特殊气象条件，过负荷或冷却装置故障时应增加检查次数，除巡视检查外，还应有计划地进行变压器的停电清扫，以保证变压器处于可以带电运行的完好状态。对检修后或长期停用的变压器，还应当检查接地线；核对分接开关位置和测量绝缘电阻。
2．检查变压器上层油温是否超过允许范围。定期用红外线测温仪对变压器进行测温。由于每台变压器负荷大小、冷却条件及季节不同，运行中的变压器不能以上层油温不超过允许值为依据，还应根据以往运行经验及在上述情况下与上次的油温比较。
3．检查油质，应为透明、微带黄色，说明油质较好。油面应符合周围温度的标准线。
4．变压器的声音应正常。正常运行时一般有均匀的嗡嗡电磁声，如声音有所改变，应细心检查。
5.检查油枕油面。油面均应正常，无渗漏现象，高低压套管应清洁，无裂纹，无破损及放电烧伤痕迹，螺丝是否紧固。一、二次引线不应过紧或过松，接头接触良好，呼吸器应畅通，硅胶吸潮不应达到饱和，无变色，变压器外壳和零线接地应良好。
三、变压器的事故及原因
1．绕组故障。绕组故障包括相间短路、对地击穿、匝间短路的断线。相间短路是由于主绝缘老化、有破裂、断折等缺陷；变压器油受潮；线圈内有杂物；短路冲击变形损坏，因此要定期检测低压开关灵敏性、可靠性，防止因电缆短路造成变压器的损坏。不允许带负荷停送变压器。过电压冲击及引线间短路所造成，会使瓦斯、差动、过流保护动作，防爆管爆破。应测量绝缘电阻及吊芯检查。绕组对地绝缘击穿，是由于绝缘老化、油受潮、线圈内有杂物、短路冲击和过电压冲击所造成，会使瓦斯继电器动作。应测量绕组对油箱的绝缘电阻及做油简化验检查。匝间短路是由于匝间绝缘老化，长期过载，散热不良及自然损坏；短路冲击振动与变形；机械损伤；压装或排列换位不正确等原因造成。匝间短路会使瓦斯继电器内的气体呈灰白色或蓝色；油温增高，重瓦斯和差动保护动作跳闸。断线是由于接头焊接不良；短路电流冲击或匝间短路烧断导线所致。断线可能使断口放电产生电弧，使油分解，瓦斯继电器动作。应进行吊芯、测量电流和直流电阻进行比较判断或测量绝缘电阻判断。
由于上述种种原因，在运行中一经发生绝缘击穿，就会造成绕组的短路或接地故障。匝间短路时的故障现象是变压器过热油温增高，电源侧电流略有增大，各相直流电阻不平衡，有时油中有吱吱声和咕嘟咕嘟的冒泡声。发现匝间短路应及时处理，因为绕组匝间短路常常会引起更为严重的单相接地或相间短路等故障。
2．套管故障。这种故障常见的是炸毁、闪落和漏油。其原因有：
(1)密封不良，电容芯子制造不良，内部发生游离放电，套客脏污严重及瓷件有机械损伤，均会造成套管闪落或爆炸。
(2)呼吸器配置不当或者吸入水分未及时处理。
3．分接开关故障。常见的故障是表面熔化与灼伤，相间触头放电或各接头放电。主要原因有：
（1）连接螺丝松动；
（2）带负荷调整装置不良和调整不当；
(3)分接头绝缘板绝缘不良；
关键词：正负共极电极 水基 超级电容器 工艺
一、前言
超级电容器又名电化学电容器[1-3]，超级电容器对于电动汽车的启动、加速和上坡行驶具有极其重要的意义。传统的超级电容器极低的比能量使得它不可能单独用作电动汽车能量源，故提高超级电容器的比功率、比能量[4]，使之作为辅助能量使用具有显著优点[5]。它在汽车启动和爬坡时快速提供大电流及大功率，在正常行驶时由主动力源快速充电，在刹车时快速存储发电机产生的大电流，这可减少电动汽车对蓄电池大电流充电的限制，大大延长蓄电池的使用寿命，提高电动汽车的实用性，对于燃料电池电动汽车的启动更是不可少的。超级电容器在充电―放电的整个过程中，没有任何化学反应和无高速旋转等机械运动，不存在对环境的污染[6]，也没有任何噪声，结构简单，质量轻，体积小，是一种更加理想的储能器。
本文研究了一种正负共极水基超级电容器电极，它具有良好的粘接特性且电极材料表面电阻较小。用该电极进行装配得到了正负共极层叠式串联超级电容器[7-8]，它最大的优势是具有内阻小、电压高的特点。其单体工作电压可到达1.6V，是传统式水基超级电容器电压的1倍。
二、实验
我们制作的正负共极水基超级电容器由4个单元组成，分别为电极、聚丙烯膜[9]、电解质、壳体。电极与电极之间由通离子阻电子的隔膜隔开进行串联式叠片，完成叠片后装配到金属壳体中，注入电解液并进行密封。
（一）电极制作方法
1.正负电极材料配比与浆料配制工艺
将粘结剂（PTFE）加入到蒸馏水的真空搅拌罐中，搅拌0.5h使PTFE分散均匀，再加入导电剂SP（特密高，瑞士）和CNT浆液（北京天奈科技有限公司，中国）搅拌2h至完全分散，最后加入锰酸锂（湖南杉杉科技有限公司，中国）搅拌3h形成均匀的正极浆料，浆料最终黏度为5～6.5Pa.s，固含量约55%，材料加入质量百分比为LMO：PTFE：SP：CNT=92：3：2：3。将CMC（型号A30000，美国）加入到蒸馏水的真空搅拌罐中，搅拌2h使CMC完全溶解，再加入导电剂SP（特密高，瑞士）和CNT浆液（北京天奈科技有限公司，中国）搅拌2h至完全分散，再加入活性炭AC（比表面积2000±100m2/g，上海合达炭素材料有限公司）搅拌4h至完全分散，最后加入SBR（型号50%水溶液，深圳诺伊特材料有限公司）溶液搅拌1h形成均匀的负极浆料，浆料最终黏度为16～18Pa.s，固含量约25%，材料加入质量百分比为AC：CMC：SP：CNT：SBR=90.5：2：2：3：2.5。
2.正负共极电极制作工艺
在特制上下两层隔离烘烤箱的涂布机上将正、负极浆料进行涂布，依据正极面密度为（150±10）g/m2、负极面密度为（268±5）g/m2的工艺要求，将正、负极浆料同时涂覆在同一集流体上，形成正/负共极的电极。
（二）正负共极水基超级电容器装配方法
再将加工合格的电极卷料分切成符合工艺要求的尺寸，以“集流体―正电极―隔膜―负电极―集流体―正电极―隔膜”串联方式进行10个单元叠加形成超级电容器芯体，见图1。超级电容器芯体放入壳体中，加入已配制好的电解液（硫酸锂）并用树脂将壳体密封，在50T的压力机下对密封好的电容器进行挤压。最后在精密的测试设备上对电容器进行激活，形成一种正负共极水基超级电容器，见图2。
（三）正负共极水基超级电容器测试
装配好的正负共极水基超级电容器进行充电活化后，使之具有超级电容器的特性，快速的吸附与脱嵌实现了电源能够快速充电和大电流放电的功能。
使用1A的电流对超级电容器进行充放电测试，得到其工作电压、能量密度。
三、结果与讨论
（一）正负共极电极分析
1.负极浆料均一性好
浆料的均一性直接影响涂布效果。活性炭的比表面积比较大，导致浆料制作时固含量比较低仅20%左右，黏度比较大20Pa.s左右，负极浆料输出时流动性良好，固含量23%，黏度18Pa.s。涂布过程中浆料不会受外界环境因素影响而出现团聚、结硬块、塞刀口等现象。
2.正负共极水基电极具有良好的粘接特性
传统式水基电极在涂布过程中存在龟裂现象，严重时掉渣，而本文工艺制作的正负共极水基电极具有良好的粘接特性，此特性大大降低了浆料与集流体之间的接触电阻，从而改善了其极化性能。
3.电极表面电阻小
正负共极水基电极通过在材料选择、配料工艺、涂布工艺等方面严格控制，得到的电极表面电阻比较小。使用万用表分别测量其表面电阻和传统式水基电极的表面电阻，测量结果显示正负共极水基电极正极表面电阻为1100Ω左右、负极表面电阻为132Ω左右，传统式电极正极表面电阻为3140Ω左右、负极表面电阻为542Ω左右。
（二）超级电容器测试性能分析
图4为使用我们制作的正负共极水基电极加工得到的超级电容器电性能测试曲线图。图中显示出超级电容器具有较高的电压，单体电压可达到1.6V以上（最高电压可到达1.8V），计算得出能量密度可到达20Wh/kg（超级电容器能量密度E=1/2CU2），对比传统式水基超级电容器的电压0.8V，它的电压提高了1倍。
四、结论
本文研究了一种正负共极水基超级电容器电极的制备方法，使用该方法制得的电极具有良好的性能，主要对负极浆料性能、电极粘接性能、工作电压、能量密度等方面进行了测试。测试结果显示，负极浆料固含量可达到23%、黏度可达到18000mPa.s且具有良好的均一性；正负共极电极的粘接性能良好且表面电阻得到了优化，正极表面电阻为1100Ω左右、负极表面电阻为132Ω左右；单体工作电压可达到1.6V以上是传统水基超级电容器（0.8V）的1倍，能量密度大大提高，可达到20Wh/kg。
参考文献
[1]Conway B E. Electrochemical Supercapacitors Scientific Fundamentals and Technological Applications，New York：Plenum Press，1999.
[2]Conway B E. Birss V，Wojtowicz J，et al. Reports to continental Group，Inc.，1975-1980；D.Craig，Canadian Pat. 1985，196：683.
[3]Conway B E. Transition from “supercapacitor” to “battery” behavior in electrochemical energy storage，J. Electrochem Soc.，1991，138：1-8.
[4]张治安，邓梅根，胡永达，等.电化学电容器的特点及应用[J].电子元件与材料，2003，22（11）：1-5.
[5]王然，苗小丽. 大功率超级电容器的发展与应用[J].电池工业，2008，13（3）：191-194.
[6]程杰，曹高萍，杨欲生.活性炭-锰氧化物电化学混合电容器的研究[J].电池，2006，36（34）：247-248.
[7]王彦鹏. 电化学超级电容器复合电极材料的制备与研究. 硕士学位论文，西北师范大学，2007，3-5.
[8]孟祥云. 超级电容器NiO及其符合材料的制备与电化学性能. 硕士学位论文，湘潭大学，2008，5-7.
[9]Paladini V，Donateo T，Risi Aa，et al. Super-capacitors fuel-cell hybrid electric vehicle optimization and control strategy development，Energ. Convers. Manage.，2007，48：3001-3008.
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