制流與分壓電路實(shí)驗(yàn)的一種數(shù)據(jù)分析方法

1、制流與分壓電路實(shí)驗(yàn)的一種數(shù)據(jù)分析方法 摘 要：本文采用matlab軟件對“制流與分壓電路實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和繪圖，所得結(jié)果準(zhǔn)確度高，避免了傳統(tǒng)方法數(shù)據(jù)處理帶來的人為因素誤差。 關(guān)鍵詞：matlab軟件；制流與分壓電路實(shí)驗(yàn)；特性研究 一、分壓電路特性研究及參數(shù)的變化 首先，用1000滑線變阻作分壓器，負(fù)載電阻用1000（k=1），測出滑線電阻滑動端的位置參數(shù)x和u/umax分壓比，并作出u/umax的關(guān)系曲線。其次，同上，用1000滑線電阻和500的負(fù)載電阻（k=0.1），測出x和u/umax，記錄不同的k值。在matlab軟件中編寫下列程序?qū)崿F(xiàn)分壓電路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和圖像的擬合： x0=

2、0：0.1：1.0； y1=0 0.24 0.48 0.58 0.72 0.92 1.12 1.58 2.18 3.42 4.46； z1=max（y1）； y2=0 0.38 0.72 0.98 1.32 1.72 2.02 2.48 3.26 4.18 4.64； z2=max（y2）； y3=0 0.40 0.82 1.18 1.58 2.02 2.40 2.98 3.62 4.32 4.52； z3=max（y3）； y4=0 0.18 0.28 0.34 0.48 0.58 0.78 1.02 1.66 2.98 4.48； z4=max（y4）； n=3； p1=polyfit（x

3、0，y1，n） p2=polyfit（x0，y2，n） p3=polyfit（x0，y3，n） p4=polyfit（x0，y4，n） xx=0：0.01：1.0； yy1=polyval（p1，xx）； yy2=polyval（p2，xx）； yy3=polyval（p3，xx）； yy4=polyval（p4，xx）； plot（xx，yy1/z1，r，x0，y1/z1，.r） hold on； plot（xx，yy2/z2，k，x0，y2/z2，.k） hold on； plot（xx，yy3/z3，b，x0，y2/z2，.b） hold on； plot（xx，yy4/z4，g，x0，

4、y4/z4，.g） hold off； 由實(shí)驗(yàn)可得不同k值的分壓特性曲線，如圖1所示。從曲線可以清楚看出分壓電路有如下幾個特點(diǎn)：第一，不論r0的大小，負(fù)載rz的電壓調(diào)節(jié)范圍均可從0e；第二，k越小電壓調(diào)節(jié)越不均勻，曲線線性程度越差，細(xì)調(diào)程度較差；第三，k越大電壓調(diào)節(jié)越均勻，因此要電壓u在0到umax整個范圍內(nèi)均勻變化，則取k1比較合適。 圖1 不同k值的分壓特性曲線 二、制流電路特性研究及參數(shù)的變化 首先，用1000滑線變阻作制流器，負(fù)載電阻用100（k=0.1），測出滑線電阻滑動端的位置參數(shù)x和分壓比i/imax，并作出i/imax-x的關(guān)系曲線。其次，同上，用10000滑線電阻和20的負(fù)載

5、電阻（k=0.02），測出x和i/imax，記錄不同的k值，并作出關(guān)系曲線，在matlab軟件中編寫下列程序?qū)崿F(xiàn)制流電路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和圖像的擬合： x0=0：0.1：1.0； y1=0.04 0.04 0.08 0.12 0.18 0.22 0.30 0.52 1.02 3.58 4.18； z1=max（y1）； y2=0.04 0.04 0.08 0.12 0.18 0.24 0.30 0.52 0.92 2.38 4.98； z2=max（y2）； y3=0.02 0.02 0.02 0.04 0.12 0.18 0.28 0.40 0.70 2.98 3.52； z3=max（y3）

6、； y4=0.01 0.01 0.01 0.01 0.02 0.08 0.20 0.30 0.60 1.20 2.0； z4=max（y4）； n=3； p1=polyfit（x0，y1，n） p2=polyfit（x0，y2，n） p3=polyfit（x0，y3，n） p4=polyfit（x0，y4，n） xx=0：0.01：1.0； yy1=polyval（p1，xx）； yy2=polyval（p2，xx）； yy3=polyval（p3，xx）； yy4=polyval（p4，xx）； plot（xx，yy1/z1，r，x0，y1/z1，.r） hold on； plot（xx，y

7、y2/z2，k，x0，y2/z2，.k） hold on； plot（xx，yy3/z3，b，x0，y2/z2，.b） hold on； plot（xx，yy4/z4，g，x0，y4/z4，.g） hold off； （上接第47頁） 圖2 不同值的制流特性曲線 圖2表示不同k值的制流特性曲線，從曲線可以清楚地看到制流電路有以下幾個特點(diǎn)：第一，k越大電流調(diào)節(jié)范圍越??；電流調(diào)節(jié)越均勻，曲線線性程度較好；第二，k（k1）時調(diào)節(jié)的線性較好；第三，k較小時（即r0rz），電流調(diào)節(jié)范圍大，電流調(diào)節(jié)越不均勻，曲線線性程度越差，細(xì)調(diào)程度較差；第四，不論r0大小如何，負(fù)載rz上通過的電流都不可能為零。第五，制流電路適用于負(fù)載電阻較小，功耗較大，電壓調(diào)節(jié)范圍較小的場合。 綜上所述，當(dāng)負(fù)載電阻較大時，要求調(diào)節(jié)范圍較寬時宜采用分壓電路。相反，在負(fù)載電阻較小，功耗較大且調(diào)節(jié)范圍不太大時，選用制流電路較好。 參考文獻(xiàn)： 1陳玉林，李傳起.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)m.北京：科學(xué)出版社，2007：186-190. 2穆曉東.制流與分壓電路實(shí)驗(yàn)參數(shù)的選擇與確定j.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2