电压表设计论文
电压表设计论文范文第1篇
在单片机数据采集电路的设计中,做到了电路设计的最小化,即没用任何附加逻辑器件做接口电路,实现了单片机对AD678转换芯片的操作。
AD678是一种高档的、多功能的12位ADC,由于其内部自带有采样保持器、高精度参考电源、内部时钟和三态缓冲数据输出等部件,所以只需要很少的外部元件就可以构成完整的数据采集系统,而且一次A/D转换仅需要5ms。
在电路应用中,AD678采用同步工作方式,12位数字量输出采用8位操作模式,即12位转换数字量采用两次读取的方式,先读取其高8位,再读取其低4位。根据时序关系,在芯片选择/CS=0时,转换端/SC由高到低变化一次,即可启动A/D转换一次。再查询转换结束端/EOC,看转换是否已经结束,若结束则使输出使能/OE变低,输出有效。12位数字量的读取则要控制高字节有效端/HBE,先读取高字节,再读取低字节。整个A/D操作大致如此,在实际开发应用中调整。
由于电路中采用AD678的双极性输入方式,输入电压范围是-5～+5V,根据公式Vx10(V)/4096*Dx,即可计算出所测电压Vx值的大小。式中Dx为被测直流电压转换后的12位数字量值。
RS232接口电路的设计
AT89S51与PC的接口电路采用芯片Max232。Max232是德州仪器公司(TI)推出的一款兼容RS232标准的芯片。该器件包含2个驱动器、2个接收器和1个电压发生器电路提供TIA/EIA-232-F电平。Max232芯片起电平转换的功能,使单片机的TTL电平与PC的RS232电平达到匹配。
串口通信的RS232接口采用9针串口DB9,串口传输数据只要有接收数据针脚和发送针脚就能实现:同一个串口的接收脚和发送脚直接用线相连,两个串口相连或一个串口和多个串口相连。在实验中,用定时器T1作波特率发生器,其计数初值X按以下公式计算:
串行通信波特率设置为1200b/s,而SMOD=1,fosc=6MHz,计算得到计数初值X=0f3H。在编程中将其装入TL1和THl中即可。
为了便于观察,当每次测量电压采集数据时,单片机有端口输出时,用发光二极管LED指示。
软件编程
软件程序主要包括:下位机数据采集程序、上位机可视化界面程序、单片机与PC串口通信程序。单片机采用C51语言编程,上位机的操作显示界面采用VC++6.0进行可视化编程。在串口通信调试过程中,借助“串口调试助手”工具,有效利用这个工具为整个系统提高效率。单片机编程
下位机单片机的数据采集通信主程序流程如图2所示、中断子程序如图3所示、采集子程序如图4所示。单片机的编程仿真调试借助WAVE2000仿真器,本系统有集成的ISP仿真调试环境。
在采集程序中,单片机的编程操作要完全符合AD678的时序规范要求,在实际开发中,要不断加以调试。最后将下位机调试成功而生成的.bin文件固化到AT89S51的Flash单元中。
人机界面编程
打开VC++6.0,建立一个基于对话框的MFC应用程序,串口通信采用MSComm控件来实现。其他操作此处不赘述,编程实现一个良好的人机界面。数字直流电压表的操作界面如图5所示。运行VC++6.0编程实现的Windows程序,整个样机功能得以实现。
功能结果
电压表设计论文范文第2篇
关键词：负荷，损耗，节能
节能工作是支持国民经济迅速发展的重要一环，我国单位建筑面积能耗是发达国家的2～3 倍，节能工作潜力很大。对于建筑电气而言，合理的选用设备，合理确定供电电压等级以及采用新材料、新技术等手段都能够较好的实现建筑电气的节能降耗。
一、用电负荷计算
用电负荷计算方法宜按下列原则选取；在方案设计阶段可采用单位指标法；在初步设计阶段及施工图设计阶段，宜采用需要系数法；对于住宅建筑，在设计的各个阶段均可采用单位指标法和单位面积法。
二、供配电系统的节能设计
（一）节能型变压器
减少变压器的有功损耗,按下式计算
ΔPb =Po +β2 ×Pk；
式中ΔPb：变压器的有功损耗（kW）；Po：变压器的空载损耗（kW）；Pk ：变压器的有载损耗（kW）；β：变压器的负载率（0≤β≤1）。
Po 又称铁损，由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成，大小取决于矽钢片的性能及铁芯制造工艺，故变压器应选用节能型的，如S9 、SL9 型油浸变压器或SC9 型干式变压器。Pk是变压器的线损，与流过绕组的电流的平方成正比。当Po =β2 ×Pk时变压器的效率最高。一般变压器的经济运行负荷率在50 % -70 %时，有功、无功损耗电量最少，运行效率最高，但在实际运行中，负荷率是随时间而变化的，故设计中不按变压器的最佳负荷率来选择，而应略高于变压器的最佳负荷率，一般为75 % ~ 90 %。
（二）减少线路的电能损耗
一个工程的线路全长动辄万米以上,所以线路上的总有功损耗是相当可观的, 减少线路上的能耗应引起设计重视，可从以下几方面入手：
(1) 选用电导率较小的材质作导线，铜芯最佳。
(2) 配电室或配电箱应位于负荷中心，减少单回路导线长度，以减少回路上的电压降，进而减少来回线路上的电能损失。
(3) 适当增大导线截面，对于比较长的线路，在满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面的基础上，应再加一级导线截面，以延长导线的使用寿命，减少线路的损耗，也提高了供电质量，并为负荷的发展留有余地。
根据设计经验，住宅单元进户线截面的选择经常取决于住宅面积，如表所示：
住宅面积/m2 单元用电kW/户 电度表/A 进户线截面mm2
60 3-5 5(20)A 4
60-120 5-8 10(40)A 6
120-200 8-10 15(60)A 10
（三）提高配电系统的功率因数
系统中的用电设备如电动机、变压器、气体放电灯中的整流器都有电感，会产生滞后的无功，这就需要从系统中引入超前的无功相抵消。这部分超前的无功从系统经高低压线路传输到用电设备，也产生了损耗。这些损耗的降耗措施如下：
(1) 提高设备本身的功率因数，减少对超前无功的需求；可采用功率因数超前运行的同步电动机，电感整流器的气体放电灯加装电容器等措施。
(2)采用电容补偿，产生超前无功。且无功补偿装置应就地安装，以减少线路上的无功传输。，负荷。
三、电气照明系统的节能设计
（一）确定合理的照明指标
照明节能应能提高整个照明系统的效率，而不是在损失照明质量的情况下片面地强调节能。照明设计应从照度、照明均匀度、眩光值、光色、能效指标等来综合地评价。在民用建筑中实施的照度标准值，可以根据国家标准结合照明要求的档次高低来选择。档次要求高的可提高一级，档次要求低的可降低一级。
（二）采用高效节能光源
采用光效高、光色好、显色性高的光源代替白炽灯。灯具悬挂较高场所的一般照明，宜用金卤灯、高压钠灯；灯具悬挂较低场所的一般照明，宜采用荧光灯。
（三）选择节电的照明电器配件
选择节能型的灯具电器配件（如镇流器）。，负荷。以往广泛应用的直管荧光灯电感镇流器，其自身功耗为光源功率的20%左右，而节能型电感镇流器电能损耗率<10%，更节能的电子镇流器，电能损耗率只有3~5%。在量大面广的照明设计中，采用节能电子镇流器，节能的效果就非常明显。
（四）选择合理的灯具控制方案
建筑物室内照明应尽量利用自然采光，对可以利用自然光的这部分区域的照明，可以采用灯光调节装置，根据照度变化进行灯光自动调节。对长期需要开停，但又要按人流的多少自动调整照度的场合，在增加投资不多的情况下，采用调电压调光，以达到节能的目的。
面积较小的房间宜采用一灯一控或二灯一控，面积较大的房间采用多灯一控的方式，但每个开关控制的灯数不宜太多，也应考虑适当数量的单控灯。室外宜采用光电自动开关或光电定时开关控制。
（五）加强照明用电的管理
加强照明用电管理是照明节能的另一个重要方面。，负荷。主要以节电宣传教育和建立实施照明节电制度为主。实行经济责任制，将节电纳入考核内容，促进职工树立节电意识，对照明灯做到合理控制，养成随手关灯的习惯。这些措施都能有效地降低照明用电量。
四、建筑电气设备的节能
（一）空调系统
其主要包括： ①冷冻水与冷却水系统的优化控制； ②热交换系统温差与流量的优化控制； ③变风量系统等控制技术。
（二）电梯
包括电梯的合理选型(如速度、载重量、调速方式等) 、停层计划及群控策略。
（三）电动机节能
建筑电气中的电动机可采用变频调速器，可在负载下降时，自动调节转速，使其与负载的变化相适应，提高电机在轻载时的效率。
另一种方式是采用软起动器，软起动器是按起动时间逐步调节可控硅的导通角，以控制电压的变化。因电压连续可调，故而起动平稳。也可采用测速反馈、电压负反馈或电流正反馈，利用反馈信号控制可控硅导通角，以使速度随负载变化而变化。，负荷。
五、利用太阳能等清洁能源
光伏发电技术是民用建筑中应用较多的节能措施。，负荷。太阳能光伏发电系统目前主要应用于太阳能热水、太阳能锅炉、太阳能照明灯具等。，负荷。随着太阳能光伏发电技术的不断发展完善和日趋成熟，该系统将得到更为广泛的应用。
六、结论：无论是供电系统或用电设备, 建筑电气节能的潜力巨大。合理计算建筑的用电负荷，正确设计变配电系统，推广节能型用电设备，运用新技术，再配以科学的管理，是实现建筑电气节能降耗的有效措施。
参考文献
1.李宏毅,金晶编建筑工程电气节能[M],中国电力出版社,2004:30-52
2.赵维福,李国林建筑节能技术研究[J],应用能源技术,2006(5):40-43.
3.GB50034-2004建筑照明设计标准[S],中国建筑工业出版社.
4.欧孟凤建筑电气设计中的节能方式[J],电气时代,2005(12):80-81.
5.张永平浅析民用建筑电气设计中的节能措施[J]，甘肃科技，2009(13):75-77
电压表设计论文范文第3篇
关键词：合成绝缘子；均压环；神经网络；结构优化
Study on Corona Ring Setting and Optimizing of Composite Insulator
Xu Qi-ying1 Wu Li-hong2
（1School of electric and information engineering， Zhongyuan University of Technology， ZhengZhou， 450007， China
2Electric Power of Nan-Yang，STATA GRID，473000）
Abstract： In this paper the author analyses the functions and question of setting corona ring on the composite insulator firstly； the neural network model is built to map the location as well as the dimensions of the corona ring and the optimal goal， the parameters that improving electric field of 330KV composite insulator are recommended.
Key words： Composite insulator； Corona ring； Neural network； Optimization.
0 引言
合成绝缘子以其表面憎水性强、防污闪性能好、机械强度高等优点，广泛用于各种电压等级的交直流输电线路。但由于合成绝缘子组成结构和制造材料等与瓷绝缘子相比有很大区别， 使合成绝缘子沿面电位分布呈现非常不均匀的非线性分布特点。在实践运行中发现，尤其是合成绝缘子的高电位端，电场强度远远高于合成绝缘子的其他部分，是最容易遭受电蚀等破坏的部分。运行中为降低合成绝缘子高压端的电场强度分布，通常在高、低压端两处安装均压环。合成绝缘子均压环的配置参数即要能有效的降低绝缘子串两端的电场强度，也要防止均压环自身因承受高压而起晕，因此有必要对合成绝缘子均压环的配置参数进行优化分析。
对合成绝缘子均压环的优化配置虽可采取运行中进行实地测量研究，但一般可靠性和经济型较差，且因工作环境的限制，具体操作难度也较大。一般研究中，通常使用理论计算分析合成绝缘子沿面电场分布和均压环设置[1]。
本文首先探讨了高压交流系统中合成绝缘子设置均压环的主要作用和要求，并对合成绝缘子均压环设置结构参数进行了分析研究；优化后的均压环使得绝缘子和均压环的表面电场强度均小于电晕起始场强。最终给出了330KV电压等级下有效改善绝缘子电场分布的均压环优化参数。
1 合成绝缘子加装均压环的作用和要求
在实际运行中，为了使合成绝缘子能够安全稳定工作并改善其电位分布，需要装设各种电位梯度控制环，电位梯度控制环按其所起的作用不同一般分为屏蔽环、均压环、引弧环等不同类型，也可统称为均压环。它的主要作用是降低合成绝缘子上某些部位或两端金具表面过高的电场强度并使其尽量均匀分布。均压环安装示意图及具体参数如图1所示。
合成绝缘子均压环根据系统运行侧重点不同而有各种不同作用，其安装参数也不尽相同，工程实践中，根据电力系统运行的不同的需要，合成绝缘子均压环设置的具体要求不同。
1.1降低内部电场强度的作用
理论计算和实际测量都表明合成绝缘子的沿面电位分布是非常不均匀的，高场强主要分布在靠近高压侧的一端。这种过度集中的电场强度极易使合成材料中的微小孔隙、材料中的缺陷或不同材料之间的交界面处发生局部放电，而局部放电会使合成绝缘子材质老化而逐渐劣化。设置这种均压环的主要目的是使合成绝缘子在正常运行时的内部场强低于起始放电场强（4.5 kV/cm）。为此在均压环配置时，应靠合成近绝缘子本体，均压环相对于合成绝缘子高压侧伞盘的最佳位置一般可以通过理论计算或者现场试验而获得。
1.2表面电场的屏蔽作用
此时设置均压环的主要目的是为了减小合成绝缘子金具和导线连接件表面的电场强度，抑制电晕现象产生， 所以这种起屏蔽作用的均压环又称电晕环。 它的设置位置与金具和连接件的组成尺寸有关，当其组成尺寸较大时，均压环一般只装在高压侧即可满足要求。
1.3引开工频电弧的作用
当合成绝缘子表面出现闪络时，所产生的工频电弧会使其端部金具的温度急剧升高甚至烧蚀，在特殊情况下会使绝缘子芯棒滑出或绝缘子永久变形，这时就需要装设引弧环。引弧环可以将工频电弧从绝缘子端部金具表面引开，故这种引弧环也称为保护环。引弧环可以是环形的，也可以是角形的，还有做成开口环形的，其目的是使电弧电流在环上分布不均匀， 从而使电弧的弧根发生移动， 而不是在某一固定点上燃烧。
1.4 减弱端部局部放电的作用
合成绝缘子发生污闪时，闪络通常从杆径开始，因为那里的表面积较小，而泄漏电流密度大，极易产生局部放电。如果在运行中合成绝缘子的端部表面电场过强，就会更加加剧局部电弧腐蚀，最终导致污闪发生。运行试验表明，合成绝缘子接地端（横担侧）场强也可以达到引起局部放电的数值，所以合成绝缘子两端一般都需装设均压环。装设该种均压环时应靠近绝缘子，以起到保护伞裙的作用。
2 合成绝缘子均压环结构优化数学模型
虽然合成绝缘子均压环按照不同的要求，设置时需考虑的侧重点不同，但设置均压环的共同目的都是为了降低合成绝缘子某些部位或两端金具表面上的电场强度，使合成绝缘子沿面最大场强限制在电晕起始场强（4.5 kV/cm）以内。然而，并不是设置任意结构参数的均压环都能起到降低绝缘子表面电场强度，均压环的结构参数及安装位置等因素都将直接影响合成绝缘子表面的沿面电位分布。同时，当均压环自身的表面电场强度超过22kV/cm时，均压环自身也会产生电晕，这样反而使得绝缘子自身的绝缘性能降低。因此，采用智能优化技术研究均压环设置最优结构参数以改善合成绝缘子沿面电场及电位分布，具有重要的学术意义和工程应用价值[2]。
研究表明[2，3，4，5，6]，合成绝缘子沿面最大场强以及与均压环结构参数之间是一种映射关系F ：
式（1）中：E1为绝缘子沿面最大场强；E2为均压环表面最大场强；φ1为均压环外径；φ2为均压环内径；Δh为均压环抬高值。
均压环结构参数优化的目标就是求取一组φ1，φ2，和Δh的值，使得满足 E2小于22kV/cm条件下，E1取得最小值。然而，φ1，φ2，和Δh和E1、E2之间的关系是一种多维非线性映射关系，这种映射关系很难用简单d的函数直接描述。通常的均压环结构参数优化方法是简单的让φ1，φ2，和Δh在各自的定义域内变化，从而得到一系列的均压环设置结构参数，利用理论计算方法求得这些结构参数下的 E1和 E2，最后比较计算所得的电场强度值，找出满足均压环自身不起电晕条件下而E1取最小值时所对应的均压环的结构参数，这样得到的结构参数就是均压环最优结构参数。这种算法虽然思路清晰，但计算量较大。
近年来，神经网络因其具有强大的多维非线性映射能力在各个工程领域内得到了广泛的应用。本文探讨利用神经网络建立φ1，φ2，Δh和 E1、E2之间的映射关系，利用二次插值有限元方法计算出一些样本供神经网络训练和验证使用，再由已建立的神经网络模型计算出各结构参数变化下的 E1和 E2，从中找出满足优化目标的均压环结构参数。这样的优化过程，只需用少量的时间计算一些样本供神经网络训练和验证使用，大大减少了优化过程所用的时间。
3 基于人工神经网络方法优化均压环结构
本文对基于人工神经网络的330KV合成绝缘子均压环结构优化进行研究，其它电压等级优化过程类似。330KV合成绝缘子均压环结构优化人工神经网络采用误差反向传播神经网络，简称BP网络。BP网络通常由输入层、隐含层和输出层三层网络组成，隐含层网络可以有多层网络结构组成。本文采用单隐含层网络结构，即只有一个隐含层，如图2所示。隐含层主要用于BP网络的训练，也就是通过样本求实际输出与期望输出之间的误差小于某一设定值时的权值。隐含层节点的个数应根据算法的复杂程度来确定。神经元激活函数选为Sigmoid函数，权值通过δ学习算法进行调节[7]。
本文选取输入层神经元3个，分别为均压环结构参数φ1，φ2，和Δh，输出层神经元2个，分别为E1和E2，隐层神经元的个数按2N+1规则选取（N为输入层的节点数），则隐含层神经元为个。由于作为BP神经网络的输入层和输出层应该选取无量纲的向量，所以把输入的均压环参数和输出的场强值做归一化处理，使其成为[0，1]区间里的数值，归一化处理的过程为：
设f为均压环某一结构参数，fmax和fmin为此参数的上下界，那么对于任意的 f（x），有：
φ2与 E1负相关，所以其归一化按式（3）进行，φ1与E1正相关， 所以归一化按式（2）进行。 由于Δh与E1既不正相关也不负相关， 按式（2）和式（3）处理均可，本文采用的是式（3） [2]。作为输入层神经元的各参数 [fmax， fmin]如表4所示。对于输出场强值的归一化处理， 按式（2）处理，其[fmax，fmin]由通过二次插值有限元方法得到的用于训练的样本所对应的 E1 及 E2 来确定，其中 E1 的变化区间选为[0.1， 2.5]kV/mm，E2的变化区间选为[0.1，2.5]kV/mm。表4中的均压环结构参数同样使用式（2）做归一化处理到[0，1]区间里。
为获得包含最大信息量的神经网络训练和验证样本，需要对这些样本的获取方法进行设计，本文选用的是中心组合试验设计方法。对神经网络分别选取了150个训练样本和 30 个验证样本进行训练和验证。结果表明，在训练过程中，网络均能良好收敛，最大训练误差分别在10-4以下，网络验证结果的最大误差分别为1.27%。可见，此网络可用于各均压环参数下 E1和 E2的计算。
4 合成绝缘子均压环参数优化结果
利用训练和验证后的神经网络对各参数1mm为步长计算出均压环各参数下的 E1和 E2，找出满足 E2小于22kV/cm条件下，E1趋于最小时对应的结构参数，此结构参数就是均压环结构参数的最优方案。
优化结果为：对于330 kV合成绝缘子，均压环结构参数最优方案是分别取φ1=445mm，φ2=53mm，Δh=158mm。此时，E1为 2.73kV/cm，小于绝缘子表面电晕起始场强；而 E2为6.85kV/cm，此值亦在均压环的电晕起始场强 22kV/cm之下。
5 结论
由于合成绝缘子沿面场强分布的极不均匀， 对于高压系统中（通常110KV以上）使用的的合成绝缘子都需要加装均压环来改善电场分布。工程实践中应根据具体情况， 考虑均压环的设置问题。本文采用BP神经网络方法处理合成绝缘子均压环结构参数的优化问题，建立均压环优化神经网络模型，缩短了理论计算方法时间冗长的问题，并得到330 kV合成绝缘子均压环最优结构参数。计算结果表明，优化后的均压环参数能够使均压环表面场强和绝缘子沿面场强均小于电晕起始场强，按照该结论设置的330 kV合成绝缘子均压环，应进一步进行高压试验验证和加强运行中的巡视、记录。
参考文献
[1] 张波，何金良，曾嵘.塔头合成绝缘子均压环优化配置分析[J].高电压技术，2008，34（4 ）：652-654，659.
[2] 司马文霞，杨庆，孙才新等.基于有限元和神经网络方法对超高压合成绝缘子均压环结构优化的研究[J].中国电机工程学报，2005（25）17：115-120.
[3] 王斌，彭宗仁.500kV线路绝缘子电压分布的有限元法计算[J].电瓷避雷器，2003年第 1 期 ：13-15.
[4] 郭效金.合成绝缘子表面电压和场强计算[J].高压电器，2003，39（4）：20-22.
[5] 徐其迎，李日隆.110KV合成绝缘子沿面电场分布的计算研究[J].绝缘材料，2003，36（4）：48-50.
电压表设计论文范文第4篇
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。
或
(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）
电压表设计论文范文第5篇
关键词：农村电网节能降损
中图分类号：U665.12 文献标识码：A 文章编号：
随着国家城乡电网改造工作的深入, 农村电网( 以下简称农网) 存在的一些根本性问题得以逐步解决, 其中最突出的就是农网的降损节能问题。国家投入巨额资金对农村电网进行建设改造的基本思路是：安全可靠、降损节能。具体目标是提高供电质量，改善网络结构，降低电能损耗，实现农网的安全、优质、高效运行。
一农村电网系统存在的主要问题
（一）配电网 布局和结构不合理
超供电半径线路较多, 线路的空间距离超长,迂回和“卡脖子”供电线路多, 配电线路上负荷点多而分散, 配电变压器( 以下简称配变) 供电点离用电负荷中心较远, 导线截面选择与载荷不匹配等。
（二）供电设备陈旧老化, 损耗严重
高能耗配变和用电设备仍在使用中, 早期农村架设的10 kV 线路的线径较细, 导线截面小, 载流量大, 线路损耗较为严重, 农村中小型电灌站和排涝站则表现的尤为突出。
（三）配变的负荷轻、不平衡
配变空载运行时间长、固定损耗大。农闲季节时, 白天用电负荷小, 经常轻载或空载运行, 晚间则负荷较大; 农忙季节时, 白天负荷大, 晚间经常轻载或空载。另外, 还存在着配变容量与实际用电负荷不匹配,“大马拉小车”的现象。
（四）电能计量装置造成的损耗
大用户由于负荷变动大, 电流互感器变比偏大而实际负荷偏小。电压互感器二次压降过大造成的计量精度下降, 大量的照明户表由于设备老化存在着计量精度不合格且偏慢的现象。
（五）管理上的损耗
用户违章用电和窃电损耗, 抄表核收的差错损失, 用户表计使用和更换管理上的疏忽, 容易造成电能损失, 农村临时性季节用电报装管理不严, 存在无表用电以及其他的不明损耗。
二农村电网节能降损技术
（一） 变压器节电技术
降低变压器损耗，主要从以下四步入手:①配电变压器类型的选择。农村变压器的年负荷利用小时较少，铁损较大，非晶态高效变压器铁损仅为硅钢变压器的20%，使用非晶态变压器的投资差额可以在7 年内从变压器电能损耗的经济价值中得到补偿。目前配电变压器的折旧年限为18 年，所以从第8 ～ 18 年，不但收回了投资成本，还创造了更大效益。由于非晶态变压器的制作工艺限制，变压器容量比较小，一般变压器容量不超过1 600 kV・A，这样的容量恰恰适合农村电网的特点。②变压器容量的选择。对农村综合用电的变压器，一般应能满足实际用电负荷的最大值，最多不超过10%，对季节性较强的农业排灌变压
器，则宜按平均负荷的2 倍左右选择。用电负荷峰谷差较大的场所可采用“子母变”供电方式，根据能耗最低的原则投入不同容量的变压器。③变压器的安装位置选择。变压器的安装位置应在确保低压线路的供电半径不超过500 m的前提下，尽量将其置于或靠近负荷中心，且地势较高、安全可靠、进出线容易和交通运输方便的场所。④变压器的运行方式选择。昼夜负荷或季节性负荷变化大，选用一台变压器在技术经济上不合理时，可采用“子母变”供电方式，根据能耗最低的原则投入不同容量的变压器。由于农田排灌专用配电变压器季节性较强，当它们进入不用电季节时，应把闲置的变压器从高压侧断开，以减少无谓的电能损耗。在同一配电区域，多台配电变压器的低压出线侧可考虑设置联络开关，在轻负载时采用共用变压器的方式运行。
（二）无功补偿与节能降损
科学适当的无功补偿对于减少农网有功功率损耗、增加农网有功传输能力、减小农网电源设备容量和改善电能质量都有重要作用。进行无功补偿主要考虑以下几点: ①补偿方式。无功补偿方式主要有变电站集中补偿、配电变压器低压补偿、配电线路固定补偿和用电设备随机补偿。②补偿量的确定。主要有按提高功率因数需要确定、按降低线损的需要确定、按提高运行电压的需要确定和用补偿当量确定，根据实际情况选取。③无功补偿容量的分布。此时遵循等网损微增率准则，即电力网各补偿点的网损微增率相等时，全网的无功补偿容量具有最优分布。
公用配电变压器低压侧加装低压无功补偿箱进行无功补偿，适合农网特点，值得推广。低压无功补偿箱专为380 V/50 Hz 电网研制开发，能采集电网三相电压、三相电流，通过采集计算出的电压、无功量等控制补偿装置的投切动作。
三、农网管理降损的实施原则
（一）加强计量管理，提高计量准确性，降低线损。严格按照有关规程和规定装设电能计量表计。实施电网建设改造工程时，要完善电能表计的配置，同时要充分重视计量表计的准确性。造成电能表计量误差的因数很多，如计量装置本身误差、电流互感器回路误差、环境变化造成误差、安装使用不当造成误差等，这些对整个电网的统计线损影响很大。对电能计量表计，要严格按规定时间进行校验和更换。
（二）加强抄表和核算工作。随着农村电网无人值班变电站数量的不断增加和电能表安装到每户，使抄表工作量增大。如果各有关电度计量表抄表时间不一致，甚至表计之间抄录间隔时间较长，则必定会造成电量统计时间不对应，而造成很大误差，使线损统计和分析失去意义。因此要严格抄表、核算、收费制度。并配备足够人员，统一抄表时间，为做好线损实测工作打好基础。
（三）多渠道开展降损节能工作。
1、实行线损分级管理、分级核算。可以分地区、分单位、分电压等级、分配电线路进行考核。将线损任务下达到基层，并与经济效益挂钩，发挥电力职工对降损工作的积极性。
2、加强用电监察和普查。重点查偷电、漏电、查电流、电压互感器变比。查电能表接线情况，消灭无表用电和违章用电现象。
3、展开线损理论计算，明确降损方向。根据现有电网接线方式及负荷水平，对各元件电能损耗进行计算，以便为电网改造和考核线损是否合理提供理论依据。定期开展线损分析，掌握线损情况，发现问题，及时进行整改。
四、 结束语
总之, 农网降损节能工作是一项系统工程, 其中既有技术因素, 又有管理因素。农网降损节能既要抓硬件投入(电网建设、改造线路、增加无功等) ,又要抓软件( 管理) 投入, 只有二者密切配合整体联动, 才能取得最佳成效。
参考文献
[1]孙成宝，金哲．现代节电技术与节点工程［M］．北京:中国水利水电出版社，2005
