连通器的原理

连通器的原理

（一）教学目的

1．常识性了解连通器的原理。

2．知道连通器的应用，能举出日常生活中应用连通器的例子。

3．知道船闸是连通器的应用之一，知道船只通过船闸的简单过程。

（二）教具

演示用：连通器装置、用橡皮管连接的U形管、漏斗、茶壶、船闸的活动挂图。

（三）教学过程

一、旧课复习、引入新课

1．复习提问

（1）简述液体压强的规律。

（2）写出计算液体压强的公式。

（3）课堂练习：

题目：（课前写在小黑板上）如图1所示的容器，甲、乙两管横截面积相等，等于1厘米2，内装水，水面到容器底部的距离为20厘米，问：A、B两处受到的压强各是多大？

此题要求学生在下面做，另让两位同学在黑板上做，做后进行评讲。

2．引入新课：由以上计算讲述，容器甲、乙两部分底部连通，我们把上端开口，下部连通的容器叫做连通器，（板书课题：第四节连通器、船闸）由此引入新课。

二、进行新课

1．读图：读课本中图10—19、图10—20和图10—21，观察它们的共同特点（下部都是连通的），像这三幅图，上都开口，下部连通的容器叫做连通器（教师板书）。

2．演示连通器如图2所示，在连通器内装入红水，平放在讲桌上，在水不流动时，几个容器中的水面有什么关系？（学生回答：几个容器中的水面相平）教师可用尺子平放在几个容器的水面处，启发学生回答出上面观察到的现象。

用黑板刷把连通器的底坐垫成斜的（即连通器斜放置在讲桌上），又观察几个容器中的水面是否相平（仍用尺子比一比），让学生回答，水面仍然相平。

把连通器平拿在手上，将出口最矮的容器口上端的橡皮帽取掉，又观察到什么现象？（水从该容器口喷出，喷的高度跟另外几个容器中的水面几乎相平，同时这些容器中的水面降低。）

3．小结实验结果：由以上实验可知：连通器里的水不流动时，各容器中的水面总保持相平（教师板书）。

4．演示课本中图10—22，将图中右面的玻璃管上提和下放，观察其现象跟上面得出的结论是否相同？验证上面所得结论，加深学生对连通器这一特点的认识。

5．讲述：由课本中图10—23所示，设液片AB的面积为S，左、右两管内水深分别为h左和h右，由于水不流动，即液片AB左、右两面所受二力平衡，这两个力同作用于液片AB上，则左、右两管中的水对液片AB的压强相等；因为两管中同是水（即液体密度相同），只有两管水深相等，压强才能相等。即h左=h右，所以左、右两管水面总保持相平。

有兴趣的同学，课后可应用公式p=ρhg，证明h左=h右。

6．列举例子，说明连通器在生活和生产中的应用。

我们知道了连通器的这一特点及其具有这一特点的道理后，了解一些它的应用是很有必要的。除了课本上图10—19、图10—20和图10—21外，同学们还能举出一些例子吗？请同学们举手发言，列举出自己所见到的连通器的例子。然后请同学们课后多观察，了解一下你家中哪些地方、哪些部件上应用了连通器。

7．讲述船闸：

（1）首先讲述船闸就是一个巨大的连通器，根据连通器的特点，船只在修筑了大坝的江河中航行，必须修建船闸。

（2）然后介绍我国三峡工程中的葛州坝的二号船闸（参看彩图2，葛州坝二号船闸和它的人字闸门）。

（3）出示船闸活动挂图，讲述船闸的简单结构和船只从上游经船闸航行到下游的过程（讲述时，请同学看清“闸门”和“阀门”的位置和它们的开闭情况，明确船闸就是一个巨大的连通器）。

三、归纳本课内容和课堂练习：

1．归纳本课内容

讲述：本课要求同学们了解连通器（可复述一遍连通器的特点）。在日常生活中，连通器的应用比较广泛，请同学们课后多观察，进一步了解连通器的应用，船闸就是应用连通器道理，它是利用小道理解决大问题的一个好例子。

2．课堂练习：

如果船要从下游经过船闸到上游，请同学们说一说它的简单过程，着重讲明“闸门”、“阀门”开、闭顺序。

四、布置作业：

1．阅读课文，了解连通器的特点及其原理；看图10—24，说一说船只经过船闸的过程。

2．观察家中哪些用具利用了连通器，举出1～2个例子。

（四）说明

1．本课属液体压强的应用，要多举些例子进行说明，特别是日常生活中常见的，如洗衣机的排水管、卫生间的排污管等。在知识上不宜作过高要求，只要常识性了解就行了。

2．关于连通器的演示实验，对帮助学生理解知识，提高兴趣很有作用，特别是较矮的那个容箱，取下橡皮帽后向外喷水，很受学生喜欢，由此也可以简介喷泉、公园里的喷水装置、水塔和自来水管等简单问题，以拓宽学生的知识范围。

3．根据大纲要求制订出本课教学目的，因此不能要求过高。只能控制在一种液体不流动的条件下，而不能引入两种或两种以上的液体。对于为什么连通器内装入一种液体不流动时液面总保持相平的理论推导，只作一般讲解，不宜作为本课重点，利用p=ρhg这个公式证明只有h左=h右，即液面保持相平，只要求学有余力的学生课后去作，不能要求全体学生都去推导证明。

4．为了巩固本课所学知识，可布置学生课后说一说船从下游经船闸到上游的简要过程，只要说清楚“阀门”、“闸门”的开、闭顺序就可以了，不必要求用书面的形式写出来。

5．除了布置的作业以外，可让学生回家观察洗衣机的排水管口为什么比洗衣缸口低？卫生间的排污管为什么都做成U字形？这样作有什么好处？培养学生联系实际学习物理，又培养学生的观察能力，提高学生学习物理的兴趣。

注：教材选用人教版九年义务教育初中物理第一册

大气压强教案示例之一

（一）教学目的

1．认识大气压强的存在。

2．了解托里拆利实验的原理。

（二）教学重点大气压强的确定。

（三）教学过程

一、引入

我们学习了压强。固体能产生压强，液体能产生压强，那么气体能不能产生压强呢？请大家看书第12 1页（两分钟）

1．实验。我们居住的地球周周被空气层包围，空气层的厚度有几千千米。包围地球的空气层叫大气层，我们生活在大气层的底层。我们通过实验来观察大气层里的空气所产生的压强。这是一个茶杯，装满水，杯子里还有空气吗？用一个硬纸片盖住杯口，轻轻的把茶杯倒过来，大家看，硬纸片为什么不落下去？（配合板图）小纸片一定受到了来自大气层中的空气对它的压强。

2．实验。这是一个中医针灸科用的小瓷罐。这是一个煮熟的去皮鸡蛋。把鸡蛋放在罐口，将将落不下去。现在把一块棉花用水粘在罐的内壁用火柴将棉花点燃后立即把鸡蛋放在罐口，注意观警有什么现象？（配合板图）鸡蛋进入罐内。鸡蛋一定受到很大的压强才被压进去。这个压强是大气中的空气的压强。

3．实验。一个大试管，管内装水。把这个小试管放在大试管的水中，小试管内没有水。用食指托住小试管，将大试管倒过来，注意观察小试管如何？小试管上升。（配合板图）。此实验说明大气层中存在着压强。

二、大气压强

以上的几个实验说明了大气层中存在着压强。再做一个著名的实验——马德堡半球的实验证明大气压强的存在。

1．马德堡半球实验。这是两个金属半球，合拢后很容易拉开。现在把阀门打开，把两半球内的空气抽出去一部分（抽气），再将阀门关闭，现在请两位大力士来拉拉看（学生操作）这个实验就是著名的马德堡半球实验，它有力地证明了大气对浸在它里面的物体有压强。在公元1654年的最初实验时，用十六匹马才把半球拉开。我们这个实验由于半球小，真空度不高，拉开它不必用十六匹马，但是已经足以证明了大气中存在着压强。

2．大气层对浸在它里面的物体的压强叫大气压强，简称大气压或气压。地球周周的万物无不在大气层之中，它们都受到大气压强。诸如马德堡半球拉不开，鸡蛋进入罐内，小试管的上升，小纸片的不落都是大气压强的作用。

三、大气压强的大小

1．实验。试管内装满水，用食指堵住开口，倒立在水银槽内（配合板图），水不流出。请大家考虑水为什么不流出？（提问，学生回答）水不流出是因为大气压强的缘故。但是试管内的水也产生压强，水不流出不仅是由于存在大气压强，而且大气压强大于管内水柱产生的压强。那么大气压强到底有多大？这个问题早在著名的马德堡半球实验之前就由伽利略的学生托里拆利解决了。

2．托里拆利实验。取一根大约一米长、一端封闭一端开口的玻璃管，灌满水银。（边讲边做）管内没有空气。用食指堵在开口，倒立在水银槽内，P130图11—5注意观察现象。我们先看到管内水银下降，继而又静止不动了（配合板图）请问，水银为什么下降？（学生回答）大气有压强，但是水银也有压强，水银的压强大于大气压强，所以下降。那么现在为什么静止而不再继续下降？（学生回答）大气压强等于水银柱的压强。所以欲知现在的大气压强，就需要计算这个水银柱产生的压强。根据上一章液体压强的计算方法，设水银柱下有一个水平的小平面，通过测量水银柱的高，计算水银柱的质量和重力，利用压强的公式

（操作）。（实际测量结果不一定是760毫米，但是仍可以认为水银柱的压强是105帕斯卡）。

可见，大气压强的值等于105帕斯卡，即等于×××毫米水银柱产生的压强。

这个实验就是托里拆利实验，它是用来测定大气压的值。

3．实验。现在将玻璃管稍稍上提，观察水银柱的高度，结果是不变的。现在将玻璃倾斜，注意，水银面上的真空体积如何变化？（学生回答）管内水银柱的长度如何变化？（学生回答）。当倾斜时，管内水银面上方的真空体积减小，水银柱变长，但是水银柱的高度如何？（测量，并在板图上画出）很显然，管内水银柱的高度不变。

4．提问，学生讨论。请大家讨论，如果由于天气的变化引起了大气压强的增大或减小，托里拆利实验的水银柱高度怎样变化？（学生讨论后回答）大气压强增大，管内水银柱的高度增大；大气压强减小，管内水银柱下降。所以这个实验中水银柱的高度随大气压而变，这就为我们测量大气压提供了方便。今后学习气压计就是这个道理。

四、总结

今天我们学习了两个内容。第一个是通过大量的实验，尤其是著名的马德堡半球的实验充分认识到大气压强的存在。第二个是解决了大气压强的测量。托里拆利实验说明，大气压强的值等于实验中管内水银柱产生的压强。

五、作业

课后请大家注意观察生活中哪些地方或设备是利用大气压强的原理，每人举三个例子。

P．131 1、2、3。

智能仪器原理及应用

《智能仪器原理及应用》测试题 一、填空题（每空1分共25分） 1、模拟量输入通道包括、。 2、为了将A/D转换器中的运算放大器和比较器的漂移电压降低，常采用 技术。 3、克服键抖动常采用的措施、。 4、总线收发器的作用。 5、最基本的平均滤波程序是，改进型 有、、。 6、多斜式积分器有，其优点是，还有一种是，其作用是。 7、在通用计算机上添加几种带共性的基本仪器硬件模块，通过软件来组合成各种功能的仪器或系统的仪器称为 或。 8、ADC0809，假定REF+=+5V，VREF-接地，则模拟输入为1V时，转换成的数字量为，若REF+=+2.5V，VREF-接地则模拟输入为1V时，转换成的数字量为 9、数字存储示波器可预置四种触发方 式、、、。 10、智能仪器自检方式有三种、、。 二、简答（每题5分共35分） 1、简述自由轴法测量原理。 2、系统误差的处理方法。 3、简述三线挂钩过程及作用。 4、智能仪器的设计要点。 5、若示波器屏幕的坐标刻度为8×10div，采用10位A/D，2K 存储器，则该示波器的垂直与水平分辨率各为多少？

6、简述线路反转法原理。 7、简述D/A双极性输出电路原理 三、综合 1、（20分）在一自动控制系统中，有温度、压力、流量三个待测量，试设计一测量电路，要求使用8位A/D，4位LED及相关逻辑电路。 （1）画出硬件连接图 （2）写出器件型号（CPU、A/D） （3）根据连接图，写出三通道的地址。 （4）简述测量过程。 2、（20分）下图为某一通用计数器框图 (1) 要测量10Hz的信号，试计算应选用的时标及闸门时间。 (2) 简述测量过程 (3) 其最大计数误差是多少？ (4)为减小误差，应采用什么方法？ 《智能仪器设计基础》试题 一、判断题（每题 2 分，共 20 分） 1. 因中值滤波满足比例不变性，所以是线性的滤波器。（） 2. 基准电压Vr 的精度和稳定性影响零位误差、增益误差的校正效果。（） 3. 测量获得一组离散数据建立近似校正模型，非线性校正精度与离散数据精度无关，仅与建模方法有关。（）

智能仪器原理及设计资料

《智能仪器原理及设计》报告 专业： 学号： 姓名：

目录 1.1 设计要求 (3) 1.2 设计过程 (3) 1.2.1 设计总体方案 (3) 1.2.2 器件的选择 (4) 1.2.3 电路设计 (7) 1.2.4 软件设计 (9) 1.3 总结 (12)

基于单片机的温度传感器设计 1.1 设计要求 实现室温测量，并使用液晶屏显示实时温度。 1.2 设计过程 1.2.1 设计总体方案 根据系统的设计要求，选择DS18B20作为本系统的温度传感器，选择单片机AT89C52为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示、报警等功能。 采用单总线数字温度传感器DS18B20测量温度，直接输出数字信号。便于单片机处理及控制，节省硬件电路。且该芯片的物理化学性很稳定，此元件线形性能好，在0～100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。DS18B20的最大特点之一采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS18B20和微控制器AT89C52构成的温度装置，它直接输出温度的数字信号到微控制器。每只DS18B20具有一个独有的不可修改的64位序列号，根据序列号可访问不同的器件。这样一条总线上可挂接多个DS18B20传感器，实现多点温度测量，轻松的组建传感网络。 采用液晶显示器件，液晶显示平稳、省电、美观，更容易实现题目要求，对后续的工艺兼容性高，只需将软件作修改即可，可操作性强，也易于读数。 该系统的总体设计思路如下：温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到AT89C52单片机上，经过单片机处理，将把温度在显示电路上显示，本系统显示器液晶屏显示实现。检测范围-55摄氏度到125摄氏度。 按照系统设计功能的要求，确定系统由3个模块组成：主控制器、测温电路和显示电路。 数字温度计总体电路结构框图如图1所示 图1 数字温度计总体电路结构框图

初中物理连通器

秋季学期第五讲连通器我们已经学习了液体压强，液体压强的计算公式和固体压强，液体压强有许多的应用，其中连通器是我们接触到最常见的。 图1 洗手池，注意下端弯曲的连接部分图2. 水坝神奇的水闸系统你是否留意过家里的洗脸池下面水管，按常理来看，笔直的管子更容易让水流入下水道中，为什么却要做成如图1所示弯弯的一段呢？你是否思考过长江上的发电站水坝内外的船怎么样才能穿过大坝？你是否考虑过为什么教学楼内开水器的水位计能够显示炉内水的高度？很多显而易见却容易被忽略的生活现象，往往蕴含着很多有趣的物理知识，只要有发现的眼睛，就不会找不到物理的规律。 一、连通器及其原理 连通器：上端开口，下部相连通的容器 图3. 连通器原理 我们已经知道在一个U型管中，如果只装一种液体不流动时，容器中的各个液面总是保持相平。如图3所示，底端CD处，由帕斯卡定律，在界面处所产生的压强应该相等（或者同一截面压力相等），当液面静止时，根据压强相等有 = p p 左右，= gh gh ρρ 左右 所以此时有

这就是连通器的原理。连通器的这个特点，可以解释很多生活中的现象。 【例题1】留心观察居民楼里的下水管（比如你家住在二楼，走进卫生间向上看， 就能见到三楼的下水管），你会发现水池、抽水马桶的下水管有一段是弯成U形的，如图1所示．你知道这一段弯管有什么作用吗？说说它的工作原理． 【例题2】烧水用的水壶，应用了什么原理？ 图4. 水壶 【例题3】如图5所示，公路两侧的甲、乙两条水渠由路面下的倾斜涵洞相连，两渠水面相平，涵洞中的水流方向，正确的说法是 A、水从水渠乙流向水渠甲 B、水从水渠甲流向水渠乙 C、因水面相平，水不流动 D、以上说法都不对 图5. 涵洞【例题4】在连通器的两端分别装有清水和煤油，液面相平，如图6所示，如果将阀 门K打开，则（） 图6. U型管 A、煤油向右流动 B、清水向左流动 C、均不流动 D、无法判断 【考点总结】 要判断连通器中各液面是否相平时，首先要知道连通器里装的是不是同种液体。如

智能仪器原理与设计

《智能仪器原理与设计》课程教学大纲 课程编码：课程类型：专业课 总学时：54 学分：3 第一部分相关说明 一、课程的性质和任务 课程的性质：《智能仪器原理与设计》是电子工程本科专业必修的专业基础课程之一。智能仪器在通信、家电、自动控制、仪器仪表中得到了广泛的应用。通过本课程的学习，使学生掌握利用微处理器系统使电子仪器实现智能化的具体方法，包括硬件和软件两个方面。 课程的任务：使学生掌握智能仪器的基本工作原理，具备智能仪器的初步应用能力，为将来从事智能仪器的工作打下坚实的基础。智能仪器课程侧重讨论智能仪器实际设计过程中所涉及的具体方法与技巧。旨在使学生运用所学的微型计算机和电子技术等方面的基础知识，解决现代电子仪器开发过程中的实际问题，逐步具备能够设计以微型计算机为核心的电子系统的能力。 本课程中既有硬件的原理和组成，又有针对硬件的软件编程，软件与硬件必须同时兼顾。 二、课程的基本要求 本课程主要研究智能仪器的基本原理与基本分析方法，以单元电路的分析和设计为主。通过本课程的学习，学生应达到下列基本要求： 1、对智能仪器各组成单元的基本工作原理、性能指标以及它们在整机中的作用形成明确的认识。 2、掌握这些单元电路的分析、计算和设计方法，以及实验操作技能。 三、教学方法与重点、难点 教学方法：针对本课程学时少，内容多，技术发展快，实践性强等的特点，应采取探讨式和启发式教学；教学过程以课堂为主。 重点：人机接口电路、通信接口电路和软件编程。 难点：智能仪器的应用。

四、本课程与相关课程的联系 学习本课程主要涉及模拟电子技术、数字电子技术以及微机原理课程中有关接口和汇编程序、微机控制方法等方面的有关知识。因此，应当尽可能地在先修《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《微机原理》和《微机接口技术》，《单片机原理与应用》等课程，为有关智能仪器系统设计方面的课题打下必要的基础，是该专业学生的毕业前的综合性设计课程。 五、学时分配 总学时：54学时，其中理论教学时数为36学时， 1、考核方式：笔试（闭卷） 2、成绩评定：平时成绩（测验及作业等）占×30%，期末考试成绩占×70%。

智能仪器原理及应用期末复习要点

第一章绪论 1、内含微型计算机并带有GP-IB等通信接口的电子仪器称为智能仪器。智能仪器实际上一个专用的微型计算机系统，它由硬件和软件组成。 2、硬件部分主要包括主机电路、模拟量输入\输出通道、人-机接口电路、通信接口电路。 3、主机电路用来存储程序、数据并进行一系列的运算和处理，它通常由微处理器（MPU）、程序存储器（ROM）、数据存储器（RAM）以及输入\输出接口电路等组成。 4、模拟量输入/输出通道常用来输入/输出模拟信号，主要由A/D转换器、D/A转换器和有关的模拟信号处理电路等组成。 5、人-机接口电路的作用是沟通操作者和仪器之间的联系，主要由仪器面板中的键盘和显示器组成。 6、通信接口电路常用于实现仪器与计算机的联系，以便使仪器可以接受计算机的程控命令。 7、软件部分主要分为监控程序和接口管理程序程序两部分。 8、监控程序是面向仪器面板键盘和显示器的管理程序：通过键盘输入命令和数据，以对仪器的功能、操作方式与工作参数进行设置；根据仪器设置的功能和工作方式，控制I/O接口电路进行数据采集、存储；按照仪器设置参数，对采集的数据进行相关处理，以数字、字符、图形等形式显示测量结果、数据处理的结果及仪器的状态信息。 9、接口管理程序是面向通信接口的管理程序：接受并分析来自通信接口总线的远控命令；进行有关的数据采集与数据处理；通过通信接口送出仪器的测量结果、数据处理的结果及仪器的现行工作状态信息。 10、智能仪器的特点：a、智能仪器使用键盘代替传统仪器中的旋转式或琴键式切换开关来实施对仪器的控制，从而使仪器面板的布置和仪器内部有关部件的安排不再相互限制和牵连； b、微处理器的运用极大地提高了仪器的性能； c、智能仪器运用微处理器的控制功能，可以方便地实现量程自动转换、自动调零、自动校准、自诊断等功能，有力改善了仪器的自动化测量水平； d、智能仪器具有友好的人-机对话的能力； e、智能仪器一般配有GB-IB或RS-232等通信接口，使智能仪器具有可程控操作的能力。 11、VIX总线系统一般由计算机、VIX仪器模块和VXI总线机箱构成。 12、虚拟仪器是通用计算机上添加几种带共性的基本仪器硬件模块，通过软件组合成各种功能的仪器或系统仪器设计思想。 13、微处理器的选择：数据处理能力；内部资源I/o口数量；使用环境的特殊要求；价格、订货、周边元件的选择；开发成本、维护成本。 第二章智能仪器的模拟量输入/输出通道 1、把A\D转换器及其接口称为模拟量输入通道，把D\A转换器及相应的接口称为模拟量输出通道。 2、A\D转换器是将模拟量转换为数字量的器件，这个模拟量泛指电压、电阻、电流、时间等参量，但一般情况下，模拟量指电压而言。 3、A\D转换器的评价指标 a、分辨率与量化误差 分辨率是衡量A\D转换器分辨输入模拟量最小变化程度的技术指标。其分辨率取决于A\D转换器的位数。 量化误差是由于A\D转换器有限字长数字量对输入模拟量进行离散取样而引起的误差，提高分辨率可以减小量化误差。 b、转换精度 转换精度反映了一个实际A\D转换器与一个理想A\D转换器在量化值上的差值，用

帕斯卡原理及其应用

帕斯卡原理及其应用 ?帕斯卡原理: ?加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递，这个规律被称为帕斯卡原理。帕斯卡原理揭示了液体压强的传递规律，是许多液压系统和液压机工作的基础。如用于维修汽车的液压千斤顶(如图)，汽车的液压刹车系统，铲车等部用了液压技术。 ? ?液压机的工作原理如图所示，两个活塞，与同一容器的液体相接触。施加于小活塞的压强被液体传递给大活塞，大活塞便可以产生一个与其表面面积成正比的力。 ? ?帕斯卡: ?帕斯卡发现了液体传递压强的基本规律，这就是著名的帕斯卡定律．所有的液压机械都是根据帕斯卡定律设计的，所以帕斯卡被称为“液压机之父”．? ?通过观察，帕斯卡设计了“帕斯卡球”实验，帕斯卡球是一个壁上有许多小孔的空心球，球上连接一个圆筒，筒里有可以移动的活塞．把水灌进球和筒里，向里压活塞，水便从各个小孔里喷射出来了，成了一支“多孔水枪”帕斯卡球的实验证明，液体能够把它所受到的压强向各个方向．通过观察发现每个孔喷出去水的距离差不多，这说明，每个孔所受到的压强都相同。 ?在初中阶段，液体压强原理可表述为：“液体内部向各个方向都有压强，压强随液体深度的增加而增大，同种液体在同一深度的各处，各个方向的压强大小相等； 不同的液体，在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关，密度越大，液体的压强越大。” ? ?特点：加在封闭液体上的压强能够大小不变地被液体向各个方向传递。同种液体在同一深度液体向各个方向的压强都相等。 ? ?裂桶实验： ?帕斯卡在1648年表演了用一个著名的实验：他用一个密闭的装满水的桶，在桶

盖上插入一根细长的管子，从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只到了几杯水，桶就裂了，桶里的水就从裂缝中流了出来。原来由于细管子的容积较小，几杯水灌进去，其深度h很大。一个容器里的液体，对容器底部(或侧壁)产生的压力远大于液体自身所受的重力。

帕斯卡原理及其发现过程

定义 帕斯卡定律：加在密闭液体任一部分的压强，必然按其原来的大小，由液体向各个方向传递。 原理的发现 发现定理1651~1654年，帕斯卡研究了液体静力学和空气的重力的各种效应。经过数年的观察、实验和思考，综合成《论液体的平衡和空气的重力》一书。提出了著名的帕斯卡定律（或称帕斯卡原理），即；加在密闭液体任何一部分上的压强，必然按照其原来的大小由液体向各个方向传递。 原理的意义 著名科学史家沃尔夫称，帕斯卡的这一发现是17世纪力学发展的一个重要里程碑。帕斯卡在此书中详细讨论了液体压强问题。在第一章中，帕斯卡叙述了几种实验，它们的结果表明，任何水柱，不论直立或倾斜，也不论其截面积的大小，只要竖直高度相同，则施加于水柱底部的某一已知面积的活塞上的力也相同。这一个力实际上是液体所受的重力。书中详细叙述了密封容器中的流体能传递压强，讨论了连通器的原理。帕斯卡利用一个充水的容器，它有两个圆筒形的出口，除此之外，其他部分都封闭。两个出口的截面积相差100倍，在每一个出口的圆筒中放入一个大小刚好适合的活塞，则小活塞上一个人施加的推力等于大活塞上100人所施加的推力，因而可以胜过大活塞上99个人施加的推力，不管这两个出口大小的比例如何，只要施加于两个活塞上的力和两个出口的大小成比例，则水的平衡就可以实现。帕斯卡在书中一一叙述了密闭液体、压强不变、向各方传递等帕斯卡定律的基本点。 定律的发现 此书是帕斯卡于1653年写成的，但直到他逝世后的第二年----1663年才首次面世。帕斯卡是在大量观察、实验的基础上，又用虚功原理加以；证明才发现了帕斯卡定律的。在帕斯卡做过的大量实验中，最著名的一个是这样的：他用一个木酒桶，顶端开一个孔，孔中插接一根很长的铁管子，将接插口密封好。实验的时候，酒桶中先权满水，然后慢慢地往铁管子里注几杯水，当管子中的水柱高达几米的时候，就见木桶突然破裂，水从裂缝中向四面八方喷出。帕斯卡定律的发现，为流体静力学的建立奠定了基础。 发展 帕斯卡还在这一定律的基础上提出了连通器的原理和后来得到广泛应用的水压机的最初设想。他又指出器壁上所受的、由于液体重力而产生的压强，仅仅与深度有关；他用实验，并从理论上解释了与此有关的液体静力学佯谬现象。他在一周之内就突击读完了欧几里得《几何原本》的前六本，并还能把它应用于力学。1653年，他进入牛津大学里奥尔学院做工读生。他没有取得学士学位，而是在1663年获得文学硕士学位。 应用 帕斯卡定律是流体（气体或液体）力学中，指封闭容器中的静止流体的某一部分发生的压强变化，将毫无损失地传递至流体的各个部分和容器壁。帕斯卡首先阐述了此定律。压强等于作用力除以作用面积。根据帕斯卡原理，在水力系统中的一个活塞上施加一定的压强，必将在另一个活塞上产生相同的压强增量。如果第二个活塞的面积是第一个活塞的面积的10倍，那么作用于第二个活塞上的力将增大为第一个活塞的10倍，而两个活塞上的压强仍然相等。水压机就是帕斯卡原理的实例。它具有多种用途，如液压制动等。帕斯卡还发现：静止流体中任一点的压强各向相等，即该点在通过它的所有平面上的压强都相等。这一事实也称作帕斯卡原理（定律）。

智能仪器试题

一、判断题（每题 2 分，共 20 分） 1. 因中值滤波满足比例不变性，所以是线性的滤波器。（） 2. 基准电压Vr 的精度和稳定性影响零位误差、增益误差的校正效果。（） 3. 测量获得一组离散数据建立近似校正模型，非线性校正精度与离散数据精度无关，仅与建模方法有关。（） 4. RS232 通信采用的是TTL电平，因此它的传输距离比485 短。（） 5. USB协议为设备定义了2种供电模式:自供电和总线供电。在自供电模式下，USB设备不需要任何外接电源设备。（） 6. LCD显示器有静态驱动和叠加驱动两种驱动方式，这两种驱动方式可在使用时随时改变。（） 7. 智能仪器中的噪声与干扰是因果关系，噪声是干扰之因，干扰是噪声之果。 ( ) 8. 软件开发过程的三个典型阶段是定义、开发和测试。（） 9. RAM 测试方法中，谷值检测法无法检测“ 粘连” 及“ 连桥” 故障。（） 10.曲线拟合要求 y=f（ x ）的曲线通过所有离散点（ x i ， y i ）。（） 二、选择题（每题 2 分，共 20 分） 1. 多通道数据采集系统的框图如下图所示。其中（ 1 ）~（ 4 ）各部分的组成为:( ) A. 放大器、A/D 转换器、D/A 转换器、计算机 B. 多路开关、放大器、A/D 转换器、计算机 C. 多路开关、放大器、D/A 转换器、计算机 D. 放大器、多路开关、A/D 转换器、D/A 转换器 2. 仪器采集数据中存在随机误差和系统误差，基本数据处理顺序是:( ) A. 系统误差消除→数字滤波→标度变换 B. 数字滤波→系统误差消除→标度变换 C. 标度变换→系统误差消除→数字滤波 D. 数字滤波→标度变换→系统误差消除 3. 设采集数据由信号加噪声构成，应根据( )确定滤波算法？ A. 噪声统计规律 B. 信号特征和噪声统计规律 C. 信号特征 D. 只能用多种滤波算法试验，由处理效果确定。

液压千斤顶帕斯卡原理

液压千斤顶帕斯卡原理 液压千斤顶又称油压千斤顶，是一种采用柱塞或液压缸作为刚性顶举件的千斤顶。简单起重设备一般只备有起升机构，用以起升重物。构造简单、重量轻、便于携带，移动方便。常用的简单起重设备有液压千斤顶、滑车和卷扬机等。 千斤顶是一种起重高度小的最简单的起重设备。它有机械式和液压式两种。机械式千斤顶又有齿条式与螺旋式两种，由于起重量小，操作费力，一般只用于机械维修工作，在修桥过程中不适用。液压工程千斤顶结构紧凑，工作平稳，有自锁作用。 通用液压千斤顶适用于起重高度不大的各种起重作业。它由油室1、油泵2、储油腔3、活塞4、摇把5、油阀6等主要部分组成。 专用液压千斤顶使专用的张拉机具，在制作预应力混凝土构件时，对预应力钢筋施加张力。专用液压千斤顶多为双作用式。常用的有穿心式和锥锚式两种。 其工作原理。张拉时，打开前后油嘴，从后油嘴向张拉工作油室内供油，张拉缸缸体向后移动。由于缸索锚固在千斤顶层部的工具锚上，因此千斤顶通过工具将钢索拉长。 当钢索张拉到需要的长度时，关闭后油嘴，从前油嘴进油至顶压缸内，使顶压缸活塞向前伸移而顶住锚塞，并将锚塞压入锚圈中，从而使钢索锚固。打开后油嘴并继续从前油嘴进油，这时张拉缸向前移动，缸内油液回流。最后打开前油嘴，使顶压缸内的油液回流，顶压活塞由于复位弹簧的作用而复还原位。超薄液压千斤顶. 小千斤顶有外壳、大活塞、小活塞、扳手、油箱等部件组成。工作原理是扳手往上走带动小活塞向上，油箱里的油通过油管和单向阀门被吸进小活塞下部，扳手往下压时带动小活塞向下，油箱与小活塞下部油路被单向阀门堵上。 小活塞下部的油通过内部油路和单向阀门被压进大活塞下部，因杠杆作用小活塞下部压力增大数十倍，大活塞面积又是小活塞面积的数十倍，有手动产生的油压被挤进大活塞，有帕斯卡原理知大小活塞面积比与压力比相同。 这样一来，手上的力通过扳手到小活塞上增大了十多倍(暂按15倍)，小活塞到大活塞力有增大十多倍(暂按15倍)，到大活塞（顶车时伸出的活动部分）力量=15X15=225倍的力量了，假若手上用每20公斤力，就可以产生20X225=4500公斤（4.5吨）的力量。工作原理就是如此。当用完后，有一个平时关闭的阀门手动打开，油就靠汽车重量将油挤回油箱。 注意事项： 1：液压千斤顶在顶升作业时，要选择合适吨位的液压千斤顶：承载能力不可超负荷，选择液压千斤顶的承载能力需大于重物重力的1.2倍；液压千斤顶最低高度合适，为了便于取出，

帕斯卡定律及连通器专题练习汇编

帕斯卡定律及连通器专题练习 在注射器内灌一些水，当一手指按压注射器活塞时，堵着出口端的另一手指能感受到水的压力吗？结论1：水（或其他液体）能够传递压强。 帕斯卡球实验。在球内注满水，给球内的水施加一个压强，要求学生观察实验现象，并思考球内的水, 能把受到的压强向什么方向传递。 结论2：球内的水能将它在某一处受到的压强向各个方向传递。这是液体具有流动性的缘故。 结论3：加在密闭液体上的压强，能被液体向各个方向传递，且被传递的压强大小相等。这是法国科学家帕斯卡通过反复的研究，发现的规律，所以叫帕斯卡定律。 帕斯卡定律内容： 加在密闭液体上的压强，能够大小不变地由液体向各个方向传递。实验表明，帕斯卡定律对气体也是适用。 如下图，是液压机的示意图。 1、实验表明，当用力推A活塞时，A活塞与水的接触面会产生压强，这个压强被水大小不变地传递到 B 活塞与水的接触面，并对B活塞产生向上的压力，推动B活塞向上运动。把这种传递力的方式叫液压传 动。 2、当力F i作用在小活塞A上时，A活塞对密闭液体产生的压强是P = F i / S i，这一压强通过密闭液体大 小不变地传递到各处，于是液体对大活塞B便产生了压力，得： F2 = PS2 = F1S2 /S I有F1/F2 = S1/S2。 上式表明，S2是S i的几倍，F2就是F i的几倍，在小活塞上加较小的力，就能在大活塞上产生较大的力，这就是液压机的原理。 液压传动：利用液体来传递动力的方式称为液压传动。 1、连通器里如果只有一种液体，在液体不流动的情况下，各容器中的液面总保持相平。这就是________________________ 原理。 2、连通器的应用：水壶、涵洞、船闸等

第2课时 液体压强的应用、帕斯卡定律

第2课时液体压强的应用、帕斯卡定律 【教学目标】 一、知识与技能 1.认识连通器，了解连通器的原理和在生产、生活中的应用． 2.了解帕斯卡定律及其应用. 3.通过本课时的学习，进一步巩固液体压强的综合运用． 二、过程与方法 1．能联系生活实际，感知连通器在生活中的应用． 2.通过实例帮助学生理解液体的压力和流体的重力之间的关系，液体压强和液体传递压强的区别． 三、情感、态度与价值观 通过对三峡船闸的认识，培养学生的民族自信心和自豪感． 【教学重点】 连通器的概念和应用． 【教学难点】 液体的压力和流体的重力之间的关系． 【教具准备】 多媒体课件、连通器、注射器三只、墨水、三通管、乳胶管、砝码. 【教学课时】 1课时 【巩固复习】 教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固. 【新课引入】 教师出示茶壶、水位计和乳牛自动喂水器的图片，引导学生思考它们在结构上有什么相同点？

学生观察后积极发言：茶壶、水位计和乳牛自动喂水器，它们各自的底部都互相连通. 师像这样上端开口，下端连通的容器叫做连通器，下面我们就一起来学习它. 【课堂导学】 【指导预习】 阅读课本P152－P154页的文字内容和插图，在基本概念、定义、规定及规律上，用红笔做上记号，并完成学案中“课前预习”部分.各小组交流讨论，提出预习疑问. 【交流展示】 1.小组代表举手发言，报告“课前预习”答案，教师评价订正. 2.学生质疑，教师指导释疑. 【拓展探究】 知识点1连通器 师1.演示课本图8-22连通器的实验，引导学生观察，并回答连通器的原理是什么？ 生：1.当连通器中装有同种液体且液体不流动时，各容器中液面保持相平. 师2.课本图8-23中左管盛水，右管盛煤油，两管液面是否一样平？为什么？ 生：2.两管液面不一样平，平衡时F 左＝F 右 ，p 左 ＝p 右 ，由于ρ 水 >ρ 油 ，由p ＝ρgh可知h 水

智能仪器课后习题答案

智能仪器课后习题答案 1-1 你在学习和生活中，接触、使用或了解了哪些仪器仪表？它们分别属于哪种类型？指出他们的共同之处与主要区别。选择一种仪器，针对其存在的问题或不足，提出改进设想 参考：就测量仪器而言，按测量各种物理量不同可划分为八种：几何量计量仪器、热工量计量仪器、机械量计量仪器、时间频率计量仪器、电磁计量仪器、无线电参数测量仪器、光学与声学测量仪器、电离辐射计量仪器。 1-2 结合你对智能仪器概念的理解，讨论“智能化”的层次。 P2 智能仪器是计算机技术和测量仪器相结合的产物，是含有微型计算机或微处理器的测量（或检测）仪器。由于它拥有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能，具有一定智能的作用（表现为智能的延伸或加强等），因而被称为智能仪器。 P5- P6 智能仪器的四个层次：聪敏仪器、初级智能仪器、模型化仪器和高级智能仪器。 聪敏仪器类是以电子、传感、测量技术为基础（也可能计算机技术和信号处理技术）。特点是通过巧妙的设计而获得某一有特色的功能。初级智能仪器除了应用电子、传感、测量技术外，主要特点是应用了计算机及信号处理技术，这类仪器已具有了拟人的记忆、存储、运算、判断、简单决策等功能。模型化仪器是在初级智能仪器的基础上应用了建模技术和方法，这类仪器可对被测对象状态或行为作出评估，可以建立对环境、干扰、仪器参数变化作出自适应反映的数学模型，并对测量误差（静态或动态误差）进行补偿。高级智能仪器是智能仪器的最高级别，这类仪器多运用模糊判断、容错技术、传感融合、人工智能、专家系统等技术。有较强的自适应、自学习、自组织、自决策、自推理能力。 1-3 仪器仪表的重要性体现在哪些方面？P3-5 （1）仪器及检测技术已经成为促进当代生产的主流环节，仪器整体发展水平是国家综合国力的重要标志之一（2）先进的科学仪器设备既是知识创新和技术创新的前提，也是创新研究的主题内容之一和创新成就得重要体现形式，科学仪器的创新是知识创新和及时创新的组成部分。（3）仪器是信息的源头技术 总之，科学仪器作为认识世界的工具，是国民经济的“倍增器”、科学研究的“先行官”、现代战争的“战斗力”、法庭审判的“物化法官”，其应用遍及“农轻重、陆海空、吃穿用”。 1-4 简述推动智能仪器发展的主要技术。P8 （1）传感器技术（2）A/D等新器件的发展将显著增强仪器的功能与测量范围（3）单片机与DSP的广泛应用（4）嵌入式系统和片上系统（SOC）将使智能仪器的设计提升到一个新阶段（5）ASIC、FPGA/CPLD即使在智能仪器中广泛使用（6）LabVIEW等图形化软件技术（7）网络与通信技术 1-5 学过的哪些课程为智能仪器设计奠定基础，回顾其主要内容。 1-6 智能仪器有哪几种结构形式？对其做简要描述。P6 从智能仪器的发展状况看来，其结构有两种基本类型，即微机内嵌式和微机扩展式。 微机内嵌式智能仪器是将单片或多片的微处理器与仪器有机的结合在一起形成的单机。（微处理器在其中起控制和数据处理作用。其特点主要是：专用或多功能；采用小型化、便携或手持式结构；干电池供电；易于密封，适应恶劣环境，成本较低。）微机扩展式智能仪器是以个人计算机（PC）为核心的应用扩展型测量仪器。（PCI

帕斯卡定律及连通器专题练习

帕斯卡定律及连通器专题练习 帕斯卡定律理论部分 在注射器内灌一些水，当一手指按压注射器活塞时，堵着出口端的另一手指能感受到水的压力吗？ 结论1：水（或其他液体）能够传递压强。 帕斯卡球实验。在球内注满水，给球内的水施加一个压强，要求学生观察实验现象，并思考球内的水，能把受到的压强向什么方向传递。 结论2：球内的水能将它在某一处受到的压强向各个方向传递。这是液体具有流动性的缘故。 结论3：加在密闭液体上的压强，能被液体向各个方向传递，且被传递的压强大小相等。 这是法国科学家帕斯卡通过反复的研究，发现的规律，所以叫帕斯卡定律。 帕斯卡定律内容： 加在密闭液体上的压强，能够大小不变地由液体向各个方向传递。 实验表明，帕斯卡定律对气体也是适用。 帕斯卡定律的应用：液压传动 如下图，是液压机的示意图。 1、实验表明，当用力推A活塞时，A活塞与水的接触面会产生压强，这个压强被水大小不变地传递到B 活塞与水的接触面，并对B活塞产生向上的压力，推动B活塞向上运动。把这种传递力的方式叫液压传动。 2、当力F1作用在小活塞A上时，A活塞对密闭液体产生的压强是P = F1 / S1，这一压强通过密闭液体大小不变地传递到各处，于是液体对大活塞B便产生了压力，得： F2 = PS2 = F1S2 /S1 有F1/F2 = S1/S2。 上式表明，S2是S1的几倍，F2就是F1的几倍，在小活塞上加较小的力，就能在大活塞上产生较大的力，这就是液压机的原理。 液压传动：利用液体来传递动力的方式称为液压传动。 连通器知识---作为课外知识掌握 1、连通器里如果只有一种液体，在液体不流动的情况下，各容器中的液面总保持相平。这就是_________原理。 2、连通器的应用：水壶、涵洞、船闸等

第三节 连通器和液压机

第三节连通器和液压机 学习目标： 1. 认识连通器的结构特点。 2. 理解连通器原理及其应用。 3. 理解帕斯卡定律及其应用。 学习重点： 连通器原理和液压技术。 学习难点： 1. 实际的连通器构造。 2. 液压机中力的计算。 解决方法： 1. 认真理解连通器的概念，仔细听老师分析。 2. 在计算中模仿老师的例题。 一、预习效果，自我检测 1. 连通器的特点：①连通器至少由个容器组成；②各容器开口且容器底部互相。 2. 你知道生活中的连通器吗?举两个例子：①；② 3. 连通器中液面保持相平的基本条件：一是连通器各容器中只有液体，二是液体要。 4. 帕斯卡定律：加在液体上的，能够不变地被密闭液体向传递。帕斯卡定律是许多和工作的基础。 二、边讲边练 1. 什么是连通器? 例1：举例说明生活中哪些地方用了连通器?

练习1：下图所示的事件中，不是利用连通器原理的是( ) 2. 连通器的原理 例2：证明：连通器里只有一种液体在液体不流动时，各容器里的液面总保持相平。 3. 连通器原理应用： (1)锅炉水位计 (2)乳牛自动喂水器 (3)过路涵洞 (4)船闸 练习2：右图所示的容器中加水，则水能达到的最高水位是( ) A. A容器顶端 B. B容器顶端 C. C容器顶端 D. 无法确定 例3：如图所示，2003年3月下旬，香港淘大花园爆发“SARS”，经香港卫生署及世界卫生组织的调查，发现引起淘大花园“SARS”病毒大面 积传播的原因之一是：当地一些家庭很少使用地漏排泄地 面上的污水，从而造成与卫生间地漏相连的U形存水弯头 内没有存满足够的水，有的甚至是干的，因此不能正常发 挥作用，请你从物理学的角度对上述事件的原因作出简要 分析。

智能仪器原理及应用复习指导

《智能仪器原理及应用》复习指导 1、考试要求掌握：属于本课程中基本的必须掌握的内容，包括基本概念、基本原理、基本知 识点 理解：属于本课程中有一定难度，或是较为综合的内容。 了解：属于本课程中要求相对较高，或是应用相对较少的内容。 2、试题类型及试卷结构：单选题：约30% 判断题：约10% 填空题：约30% 简答题：约20% 综合应用题：约10% 第一章导论 第一节：1、掌握智能仪器的基本组成，抱过硬件部分和软件部分的组成。 2、掌握:与传统电子仪器相比较,智能仪器的主要特点。 第二节：1、理解智能仪器的用结构框图。 2、了解设计、研制智能仪器的一般过程。 第三节：1、了解智能仪器的现状及发展。 第二章智能仪器模拟量输入输出通道 数据转换是实现智能仪器功能的重要环节。其中DAC（数模转换器）与ADC（模数转换器）是实现数据转换的重要部件。 第一节：1、掌握A/D转换器常用几项技术指标。 2、理解逐次逼近型和双积分型的A/D转换器的工作原理。 3、掌握常用的A\D转换器ADC0809的工作原理，内部结构，控制引脚 4、掌握ADC0809与单片机8031CPU的借口方法和常用的三种控制方式。 5、理解常用的AD转换器AD574的工作原理，与单片机8031的借口原理和微机控制原理。 6、了解双积分型MC14433A/D芯片。 第二节：1、掌握告诉AD转换器（以CA3308为例）的工作原理及其与8031单片机的借口技术。 2、理解采用高速模拟量输入通道的三种数据传送方式。 第三节：1、掌握模拟量输出通道D/A转换器的转换原理，主要技术指标。 2、掌握八位D/A转换器DAC0832的工作原理控制引脚，两种与8031微机的借口方法（单缓冲借口和双缓冲借口）及应用。 3、掌握十二位DAC1208的工作原理及与8031的借口电路。 4、掌握通过微处理器对DAC0832的进行程序控制就能得到各种简单波形的波形发生器，如通过编制软件产生锯齿波，三角波，矩形波，方波和正弦波的方法。 5、了解数据采集系统的组成主要部件的工作原理（如模拟多路开关，采样/保持器等）。 6、了解自动巡回监测系统的工作原理及设计方法。 第三章智能仪器人机接口 第一节：1、掌握独立式和非编码式键盘的结构特点，采用两种结构的优缺点。 2、掌握智能仪器中CPU对键盘的三种控制方式。 3、掌握键盘抖动的原因及去抖动的方法。 4、掌握8031与独立式键盘的借口的硬件连接及软件控制过程。 5、掌握矩阵式键盘的行扫描原理。

《智能仪器原理》实验指导书

《智能仪器原理》实验指导书 本课程是一门理论联系实际，它涉及到机、电、磁、光、单片机等方面的知识。本课程的任务是综合运用以前所学习的知识，了解智能仪器的原理及设计过程。培养学生综合、灵活运用已学知识，进行仪器设计的能力。 学生通过实验了解智能仪器仪表的基本组成及仪器的核心：单片微型计算机及系统；掌握单片机应用系统设计基础、基本系统设计、系统译码电路、常用接口芯片的使用；掌握智能仪器的弱信号转换技术；掌握A/D 转换技术及智能仪器中常用的其他信号转换技术；掌握了解智能仪器的人机对话通道技术，通讯技术及串行接口的使用；掌握简单智能仪器的设计、调试过程。 实验一 A/D 转换技术 A/D 转换技术是智能仪器中最基本的部件，用于将模拟信号输入到计算机中处理，本实验内容是设计软件，实现A/D 转换。 （一）ICL7135 2 14位双积分A/D 转换器。 1．ICL7135简介 ICL7135（国产有5G7135）采用CMOS 工艺制作，为位双积分式A/D 转换器，满量程达±2.0000V ，最大显示读数19999，分辨率为0.1mV 。其主要特性如下： （1）在±20000字范围内，转换误差±1字。 （2）电路内部自动调零，保证0信号输入时，输出读数为零。 （3）输入电流典型值可达1pA 。 （4）测量电压时，能自动进行极性转换并指示出极性。 （5）提供过量程（OR ）与欠量程（UR ）信号。 （6）所有输入、输出端信号能直接和TTL 兼容。 （7）动态扫描输出BCD 码。 （8）ICL7135电参数（极限参数） ICL7135内部模拟部分主要由三个运放和若干开关组成。CAL ，CR ，CINT 和一个电阻RINT 就能完成双积分和自动调零功能。 VINH0应取满量程电压2V 。R/H=“1”时，7135处于连续转换状态，每4002个周期完成一次A/D 转换。若R/H 由“1”变为“0”，则7135在完成本次A/D 转换后进入保持状态。若把R/H 端用作启动功能时，只要在该端输入一宽度大于300ns 正脉冲，转换器就可开始进行A/D 转换。 ST 每次A/D 转换周期结束后，ST 端输出五个负脉冲，其输出时间对应在每个周期开始时五个位选信号正脉冲的中间。 BUSY 此信号在双积分阶段为高电平，其余时间为低电平。 OR 超量程信号。 UR 欠量程信号。

智能仪器原理及应用

课程名称：智能仪器原理及应用课程代码：09280 第一部分课程性质与特点 一、课程性质与特点 1．课程性质 《智能仪器》是高等教育自学考试电子工程本科专业必修的专业基础课程之一。智能仪器在通信、家电、自动控制、仪器仪表中得到了广泛的应用。通过本课程的学习，使学生掌握利用微处理器系统使电子仪器实现智能化的具体方法，包括硬件和软件两个方面。 2．课程特点 智能仪器课程侧重讨论智能仪器实际设计过程中所涉及的具体方法与技巧。旨在使学生运用所学的微型计算机和电子技术等方面的基础知识，解决现代电子仪器开发过程中的实际问题，逐步具备能够设计以微型计算机为核心的电子系统的能力。 本课程中既有硬件的原理和组成，又有针对硬件的软件编程，软件与硬件必须同时兼顾。因此本课程具有实用性强、理论和实践结合、软硬件结合等特点 二、课程目标与基本要求 1．课程目标 使学生运用所学的微型计算机和电子技术等方面的基础知识，解决现代电子仪器开发过程中的实际问题，逐步具备能够设计以微型计算机为核心的电子系统的能力。 2．基本要求 掌握智能仪器的结构、设计要点，模拟量输入输出通道，人机接口，通信接口，以及典型处理功能，掌握电压测量为主的智能仪器、智能电子计数器和数字存储示波器的工作原理和结构组成，还要掌握个人仪器和虚拟仪器的基本概念、组成原理和设计方法，了解VXI和LabVIEW仪器系统的组成原理。 三、与本专业其他课程的联系 1．学习本课程主要涉及模拟电子技术、数字电子技术以及微机原理课程中有关接口和汇编程序、微机控制方法等方面的有关知识。因此，应当尽可能地在先修《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《微机原理》和《微机接口技术》，《单片机原理与应用》等课程或者学过“电路基础”、“数字电路”、“单片机原理与应用”等课程的基础上进行自学. 2．本课程将为有关智能仪器系统设计方面的课题打下必要的基础。 第二部分考核内容与考核目标 第一章导论

帕斯卡定律连通器气体流体压强专题训练

帕斯卡定律连通器气体 流体压强专题训练 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】

帕斯卡定律、连通器、气体、流体压强专题训练 训练一： 1．连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用。图中所示的事例中利用连通器原理的是（） A．只有（1）（2） B．只有（3）（4） C．只有（1）（3）（4） D．（1）（2）（3（4） 2．密闭的液体有一个重要的特点，即加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递，这个规律被称为帕斯卡原理。液压机就是根据这一原理工作的。如图为它的工作原理图，其两活塞与同一容器的液体相接触，设小活塞的横截面积为S 1 ，加在它 上面的压力为F 1 ，大活塞的横截面积为S 2 .请你依据帕斯卡原理写出液体对大活塞压力F 2的数学表达式，并简要说明使用液压机的好处。 第2题图第6题图第10题图第15题图3．马德堡半球实验证明了______________的存在；擦黑板时，粉笔擦与黑板之间的摩擦是_____________摩擦。 4．第一位用实验的方法测出大气压强数值的科学家是（） A．托里拆利 B．牛顿 C．林利略 D．焦耳 5．下列现象中，不是利用大气压强的是：（） A．钢笔吸墨水 B．用吸管吸饮料 C．抽水机把水从低处抽往高处 D．用高压锅煮食物6．把一个烧瓶先放在开水中烫一会儿，然后立即固定在铁架台上，同时把一个剥了皮的熟鹌鹑蛋迅速塞入瓶口，如图所示。你会看到鹌鹑蛋在＿＿＿＿＿＿＿作用下从瓶口＿＿。 7．现有器材：玩具汽车、纸板、塑料尺、杯子、水，请任选以上器材，设计一个实验，并完成下表。 8．（杭州市）下列各图中，能够测出大气压值的实验是 图（） 第8题图第7题表 所选器 材 实验过 程或现 象 得到的结 论 示 例：玩 具汽车 推玩具 汽车运 动 力可以改 变物体的 运动状态

帕斯卡原理及其应用

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帕斯卡原理及其应用 帕斯卡原理: 加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递，这个规律被称为帕斯卡原理。帕斯卡原理揭示了液体压强的传递规律，是许多液压系统和液压机工作的基础。如用于维修汽车的液压千斤顶(如图)，汽车的液压刹车系统，铲车等部用了液压技术。 液压机的工作原理如图所示，两个活塞，与同一容器的液体相接触。施加于小活塞的压强被液体传递给大活塞，大活塞便可以产生一个与其表面面积成正比的力。 帕斯卡: 帕斯卡发现了液体传递压强的基本规律，这就是着名的帕斯卡定律．所有的液压机械都是根据帕斯卡定律设计的，所以帕斯卡被称为“液压机之父”．

通过观察，帕斯卡设计了“帕斯卡球”实验，帕斯卡球是一个壁上有许多小孔的空心球，球上连接一个圆筒，筒里有可以移动的活塞．把水灌进球和筒里，向里压活塞，水便从各个小孔里喷射出来了，成了一支“多孔水枪”帕斯卡球的实验证明，液体能够把它所受到的压强向各个方向．通过观察发现每个孔喷出去水的距离差不多，这说明，每个孔所受到的压强都相同。 在初中阶段，液体压强原理可表述为：“液体内部向各个方向都有压强，压强随液体深度的增加而增大，同种液体在同一深度的各处，各个方向的压强大小相等；不同的液体，在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关，密度越大，液体的压强越大。” 特点：加在封闭液体上的压强能够大小不变地被液体向各个方向传递。同种液体在同一深度液体向各个方向的压强都相等。 裂桶实验： 帕斯卡在1648年表演了用一个着名的实验：他用一个密闭的装满水的桶，在桶盖上插入一根细长的管子，从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只到了几杯水，桶就裂了，桶里的水就从裂缝中流了出来。原来由于细管子的容积较小，几杯水灌进去，其深度h很大。一个容器里的液体，对容器底部(或侧壁)产生的压力远大于液体自身所受的重力。

智能仪器功能原理及其发展趋势

智能仪器功能原理及其发展趋势 1 工作原理 信息由传感器感受后将这些被测参量进行电信号的转换，后传递进入模拟开关，但是，在进入模拟开关前需要对干扰进行滤波去除；由单片机再对进入通道的信号进行选通并将信号传递给增益放大器，被放大的信号还需要进行脉冲信号的转换，通过转换器转换后再次送入单片机；单片机在初始设定值的基础上对这些数据进行相应的处理以及计算；最后所显示和打印出的数据就是运算后的结果；在仪器内的E2PROM以及FlashROM内都有着设定好的参数，单片机会将计算后的值同这些参数进行比较，根据事先的设定对在比较结果的基础上发出控制信号。正式由于智能仪器的这种工作原理，因此其和PC 机相互配合还能够成为分布式的测控系统，由PC机作为上位机用以接收各个下位机所采集以及测量的数据或者是信号，并进行统一的管理。 2 功能特点 集成电路的出现是现代电子技术发展的结果，比之微电子仪器，集成电路更是将各种微型电路集中到一块芯片上，超大规模的集成电路就是这项技术发展的结果。集成了各个电路的芯片就是单片机，并在此基础上结合了测量控制以及计算机等技术，智能化控制测量系统就诞生了，智能化仪器就是在此基础上产生。 较之传统的仪器以及仪表设备，智能仪器有着其独特的方面： ①自动化的操控手段。整个系统在控制上都是由单片机或者是微控设备进行操作和控制的，诸如：量程的选择以及开关的控制，采集数据以及扫描，数据的处理传输和打印显示等动作，都可以通过智能仪器实现自动化。操作自动化。仪器的整个测量过程如键盘扫描、量程选择、开关启动闭合、数据的采集、传输与处理以及显示打印等都用单片机或微控制器来控制操作，实现测量过程的全部自动化。