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同一紗線樣品在不同實驗室溫濕度條件、紗條在電容極板中不同位置等都會影響電容式條干均勻度測試結果。紗線經絡筒后質量已發生變異，管紗與筒紗測試結果存在明顯差異，電容式條干均勻度測試應以筒紗質量作為一批紗線質量判定的依據。
關鍵詞：電容式；條干均勻度測試；溫濕度；電容極板；管紗
1 引言
電容式條干均勻度測試儀以電容極板內的纖維與空氣作為介質，通過紗條內纖維間質量變化轉化為電容量變化來測試紗條類產品的條干均勻度，并廣泛應用于并條、粗紗、細紗條干均勻度測試及紗疵控制。在測試過程中某些細節偏離測試程序，測試結果產生誤差，可能導致一批紗線質量評定的錯誤。筆者就此問題從以下三個方面進行探討。
2 溫濕度不同對條干均勻度測試的影響
很多紡織實驗室沒有溫濕度控制條件，因溫濕度不同，造成條干均勻度檢驗結果存在差異，致使貿易雙方檢驗數據互不認同，導致很多貿易摩擦。本文從溫濕度與條干均勻度CV的關系入手，對同一樣品在不同的溫濕度條件下進行比對測試，以分析溫濕度對電容式條干均勻度測試的影響。
2.1 比對試驗
試驗環境：選取三種溫濕度：18℃，28%；20℃，65%；33℃，82%。
樣品選擇：選取以下樣品：C 9.7texT；T65/C35；13.1texT；C 14.6texT；C OE27.8texT；C OE 27.8texW。
執行標準：除選定的溫濕度外，其他測試程序執行GB/T 3292.1―2008 《紡織品 紗條條干不勻試驗方法 第1部分：電容法》，其轉杯紡為直筒，方向容易混亂，因轉杯紡不同退繞方向，條干均勻度CV值差異很大，本試驗中的條干均勻度統一方向，面對筒紗順時針方向退繞。
使用儀器：本文選用陜西長嶺紡電公司生產的電容式條干均勻度測試儀。
2.2 不同溫濕度條件下紗條條干均勻度測試結果見表1，分析如下：
（1）溫濕度不同明顯影響條干均勻度。從表1可看出，同一紗條在不同溫濕度條件下，其條干均勻度值具有明顯差異。對棉纖維紗條而言，其條干均勻度CV值、細節、粗節及棉結在不同溫濕度條件下，其檢驗結果存在差異。一般情況下，條干均勻度CV值、細節、粗節及棉結隨溫濕度的提高而提高，這是由于紗條纖維及纖維混紡比例不同，其他影響因素比如紗條不同片段間的離散性，盡管被測紗條不能重復測試，各溫濕度條件下試驗的紗線片段間可能有差異，但各樣品均是重復測試400米，不同片段間本身的條干均勻度差異不會形成如此顯著的變化。另外不同儀器與測試操作也造成條干均勻度測試的差異。
（2）溫濕度不同導致紗線疵點變化。紗條中的纖維經前道工序整理完畢后，在細紗工序，纖維受外力作用相互擠壓、摩擦而加捻卷繞成紗條。纖維在不同溫濕度條件下強力不同，強力使紗條中的纖維有自我形態恢復能力，不同溫濕度條件賦予纖維不同的形態恢復能力，導致紗條中纖維某一片段纖維數量與纖維位置的復雜變化，同一紗線條干均勻度CV值不同，其細節、粗節、棉結數量也不同。
3 紗條在電容極板內不同位置對測試結果的影響
3.1 試驗準備
樣品選擇：細紗線密度小、捻度大，在測試過程中不易發生紗線外觀形態變化，故取線密度大、捻度小的粗紗進行比對測試。二筒精紡粗紗A、B，線密度均為467tex。
執行標準：GB/T 3292.1―2008 《紡織品 紗條條干不勻試驗方法 第1部分：電容法》。
使用儀器：長嶺紡織機電科技有限公司生產的YG135G。
試驗環境：（20±1）℃ 、（65±2）%RH，意大利HIROSS恒溫恒濕機組。
3.2 試驗方法
電容式條干均勻度儀的平行極板電容傳感器檢測紗條時，紗條就會偏離平行極板電容傳感器的中間位置，在紗條通過平行極板電容傳感器時紗條發生偏離，為了驗證平行極板電容傳感器電容量的變化，取兩根粗紗，在不同位置進入平行極板電容傳感器以測試其電容量。本試驗依據標準選擇3槽進行條干均勻度測試，速度50m/mim，時間2min；為比較紗條不同體積或外觀形態電容量的變化，取電容極板的中間位置，偏右位置（見圖1），偏左位置（見圖2），檢測順序分別為中、偏右、偏左，各試驗4次。
圖1 紗條在電容極板偏右位置
圖2 紗條在電容極板偏左位置
3.3 A/B粗紗試驗結果見表2，分析如下：
（1）紗條在平行極板電容傳感器不同位置條干均勻度不同。從表2可以看出紗條在平行極板電容傳感器不同位置時，其條干均勻度CV值不同，且變化呈現一定的規律性：紗條在平行極板電容傳感器的中間位置時最大，偏右位置時小于偏左位置時的條干均勻度CV，即條干均勻度CV（中）>條干均勻度CV（左）>條干均勻度CV（右）。
（2）紗條在平行極板電容傳感器不同位置相對線密度不同。紗條在平行極板電容傳感器的不同位置時，反映長片段不勻的相對線密度AF值不同，且呈現一定的規律性：紗條在平行極板電容傳感器中間位置時相對線密度AF值最小，偏右位置時大于偏左位置時的相對線密度AF值，即相對線密度AF值（右）>相對線密度AF值（左）>相對線密度AF值（中）。
（3）紗條在平行極板電容傳感器不同位置時條干均勻度變化與相對線密度變化的規律。條干均勻度CV與相對線密度AF值都是紗條片段不勻的技術指標，前者反映的是紗條短片段不勻，后者反映的是紗條相對線密度的長片段不勻。分析（1）、（2），條在平行極板電容傳感器的不同位置時，當其條干均勻度CV最小時，相對線密度AF值則最大；相對線密度AF值最小時，條干均勻度CV則最大，兩者呈反相關關系。
4 管紗與筒紗條干均勻度測試的差異
4.1 試驗準備
試驗樣品：本試驗選取4個品種：C 14.6texT、C J 14.6texT、C J 9.7texT、C J 7.3texT。為減少不同樣品的離散性對試驗結果的影響，分別從相應細紗機的一個粗紗、同一個錠子上連續抽取三個管紗，再從中取兩個管紗分別用半自動絡筒機與全自動絡筒機絡成筒紗。
執行標準：GB/T 3292.1―2008《紡織品 紗條條干不勻試驗方法 第1部分：電容法》。
試驗儀器：YG135G條干均勻度測試分析儀，長嶺（集團）股份有限公司生產。
試驗環境：19℃，65%RH。
4.2 試驗方法
條干均勻度測試400m/min，做兩次，取其平均值。
4.3 管紗與筒紗試驗結果見表3
紗線質量變異分析如下：
（1）紗線絡筒產生質量變異。由于絡筒工序高速卷繞，紗線受到較大張力及槽筒對紗線的摩擦作用，從管紗絡成筒紗，筒紗的質量特性已不同于絡筒前管紗的質量特性，稱這種現象為“紗線質量變異”。普通絡筒機的線速度為500m/min～600m/min，而現在全自動絡筒機的線速度已達2000m/min以上，紗線質量變異更為明顯。
（2）紗線絡筒后質量惡化。筒紗的條干均勻度CV值相比管紗呈惡化趨勢，其惡化程度與不同絡筒機及絡筒機速度有關；細節、粗節、棉結大多數呈增多趨勢，個別筒紗相比管紗疵點少，并不是因為絡筒工序本身減少了紗線疵點，而是絡筒工序另加的電子清紗去除了部分偶發紗疵（偶發紗疵是紗線疵點一部分），因而有些樣品經絡筒工序后的疵點數量有所減少，但總體看常規紗疵呈增加趨勢。
（3）筒紗加電子清紗后質量水平仍低于管紗。為了改善條干均勻度，在絡筒工序增加電子清紗去除偶發紗疵，但由于絡筒后紗線質量的惡化，紗線經電子清紗器后的條干均勻度水平低于管紗的條干均勻度。管紗的條干均勻度優于增加了電子清紗的筒紗的條干均勻度。
5 結語
（1）嚴格測試條件是條干均勻度測試準確的可靠前提。電容式條干均勻度測試儀是一款精密、多功能的z測儀器，加強溫濕度控制保持紗條在電容極板的中間位置，防止紗條與電容極板進行接觸，嚴格測試程序，才能保證測試結果的準確性。
關鍵詞：電容傳感器；測厚儀；誤差
1 概述
電容式傳感器是將被測非電量的變化轉換為電容量變化的一種傳感器。由于它結構簡單、體積小、分辨率高，可實現非接觸式測量，并能在高溫、輻射和強烈振動等惡劣條件下工作，目前，在自動檢測中得到了廣泛的應用[1]。電容式測厚儀是用于測量金屬帶材在軋制過程中厚度在線檢測的儀器，傳統的方法是采用兩電容并聯構成差動結構來檢測金屬帶材的厚度，該方法會隨著帶材在線檢測過程中波動的幅度增大而誤差增大。文章提出了一種改進型電容測厚儀，采用獨立電容進行檢測，較原方法，誤差降低。
2 差動式電容傳感器
現有的這種金屬帶材測厚儀，其工作原理是在被測帶材的上下兩側各放置一塊面積相等，與帶材距離相等的極板，如圖1所示。這樣極板與帶材就構成了兩個電容器C1，C2，把兩塊極板用導線連接起來成為一個極，而帶材就是電容的另一個極，在電路中C1、C2屬于并聯方式，其總電容為C1+C2。金屬帶材在軋制過程中不斷向前送進，如果帶材厚度發生變化，電容測厚儀傳感器將引起它與上下兩個極板間距變化，從而引起電容量的變化。如果將總電容量作為交流電橋的一個橋臂，電容的變化量DC引起電橋不平衡輸出，經過放大、整流、濾波即可在儀表上顯示出帶材的厚度。
將（4）式與（3）式進行比較發現，只要金屬帶材不是處于兩極板中心位置，將產生的位置誤差。但是，金屬帶材在線檢測過程中必定存在上下波動，即使采取一定的措施，仍存在誤差，該誤差是由于兩電容并聯所造成的。傳統的電容測厚儀測厚精度較低，并且為了使帶材盡可能的處于中心位置，也加大了操作的難度。所以，這種方法并不理想。
3 獨立電容傳感器
在電容器兩極板間的空隙中放入金屬板，很明顯電容器的電容值會改變，但不像改變電介質那樣。當放入金屬板后，金屬板在勻強電場中靜電平衡，成為等勢體。于是，我們可以把它當作等勢面而忽略厚度，厚度忽略后其板間距離可看作減少了x（x為金屬板厚度），故由C的決定式可得電容增大，增大部分即由金屬板厚度引起的。基于此思想，可以把金屬帶材假設成放入電容器兩極板間的一個等勢體[4]。
在被測金屬帶材的上、下面對應位置各安置一塊電容傳感器的極板，這兩塊極板構成一個獨立的電容傳感器。假設金屬帶材上、下極板之間的距離固定為d0（即獨立電容初始極板間距離為d0），帶材的上表面與上極板間距為d1，帶材的下表面與下極板間距為d2，帶材的厚度為x，則d0=d1+x+d2。不論被測帶材是否處于中心位置，也不論被測帶材上下波動如何，只要厚度x一定時，那么電容兩極板間距d0-x=d1+d2即為固定值。通過測量（5）式中的Cx即可確定金屬帶材x的厚度。
這樣，通過測量獨立電容器的電容值，克服了并聯式電容器存在的原理性誤差的缺點，解決了金屬帶材傳輸過程存在的上下波動的問題。
由于式（5）中厚度x與輸出電容Cx為非線性關系，可采用放大倍數足夠大，輸入阻抗足夠高的運算放大器作為后續理想的測量電路，該電路將電容又轉化成電壓輸出。不過此時，運算放大器的輸出電壓與帶材厚度x成線性關系，解決了變極距式電容傳感器的非線性問題。
4 結束語
文章提出了獨立電容傳感器檢測金屬帶材厚度的原理和方法，完全消除了被測帶材在測量過程中上、下波動對厚度檢測的影響。由于輸出的電容變化值十分微小，不能直接為目前的顯示儀表所顯示，所以借助運算放大器測量電路，將其轉換成與厚度x成單值函數關系的電壓。該方法操作簡單，提高了測量精度。
參考文獻
[1]陳艷紅.傳感器與檢測技術[M].南京大學出版社.
[2]熊葵容.電容傳感器檢測金屬板帶厚度的研究[J].傳感器世界.
[3]張建忠.傳感器與檢測技術[M].北京郵電大學出版社.
關鍵詞：建筑電氣施工；問題；解決策略
中圖分類號：TU85 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）08-0111-01
1 電線管路敷設
（1）管線敷設。在對建筑工程的電線進行敷設的時候，一般會出現的問題就是在管道以及橋架等方面。在對這方面的問題進行處理的時候，導線的不同，導致了敷設的要求也是不一樣的。有的時候，施工經驗比較缺乏的工作人員就容易將不同的導線型號和不同的敷設方式之間混淆，這就會使得電路不能夠正常的使用。出現這樣的問題的時候，想要確保所敷設的管線的質量，就一定要對施工過程中的管理工作進行加強。應該由經驗豐富的工作人員來進行這項工作。并且，在對管道進行加工的時候，管道的彎曲程度和管道直徑之間的角度都是有具體的要求的，這些要求一定要與電氣施工的要求相符合，這樣才能夠保證施工的質量。除此之外，管線的質量也會影響管道施工的質量，所以，在管線的選擇上一定要求高質量，保證不開裂、不起皮等。
（2）配電箱安裝。在建筑安裝配電箱的時候，經常出現的問題主要有：固定住配電箱之后，周圍的空隙比較大，配電箱內的雜物比較多；配電箱用電氣焊進行開孔之后，箱內出現銹蝕；配電箱內的導線眾多，都連接在同一個端口，零線和接地線交叉使用；配電箱內的其他配件沒有標注，不了解其具體功能。解決這些問題的措施分別是：在安裝配電箱的時候，要與土建工程相配合，在安裝之前，仔細清潔箱內；零線是淡藍色的，接地線是黃綠相間的，工作人員一定要注意區分；在安裝完配電箱之后，工作人員要將各種元件的用途進行標注，保證其用途。
（3）燈具安裝。在進行燈具安裝的時候，經常出現的問題主要有：安裝燈具的位置和原設計嚴重不符，燈具之間的水平度和垂直度之間的差距比較大；帶有吊鏈的燈具，在選擇吊鏈的時候不恰當，鏈條之間不平行；安裝燈具的高度不能夠滿足接地或者接零的保護要求。解決這些問題的措施是：在預埋燈線盒的位置的時候，一定要嚴格的按照設計要求來進行，出現偏差的時候要及時糾正。
2 防雷接地
（1）防雷接地系統。一般在防雷的接地系統中，最容易發生問題的部分就是焊接的部分。有的r候是因為工作人員在焊接的時候技術不過硬，導致焊接的質量不過關。而有的時候則是因為在焊接的時候沒有對其長度進行很好的掌握，所以才造成了質量問題。還有的是因為接地干線的數量沒有達到規定的要求，所以才造成了防雷接地系統不能夠符合標準。當出現這些問題的時候，一般要從以下幾方面來進行解決。首先，在進行焊接的時候，特別是在搭接的時候，對于長度的標準一定要有一定的認識。一般情況下，想要達到寬度的兩倍及以上，在三面進行焊接，并且是直徑都不相同的圓形鋼管進行焊接的時候，搭接的長度應該要以最大直徑最為標準來進行搭接。其次，在進行接地連接的時候，連接的位置是有嚴格的要求的，一定要選擇超過兩點來進行連接。再次，接地線的數量一定要達到施工過程中的標準，而且要符合相關的規格，不符合規格的接地線能夠引起嚴重的安全問題，所以工作人員也應該要非常的重視。最后，設置女兒墻是非常重要的，在施工的過程中，應該要先留出一個空洞，方便后期進行施工。而且想要保證其質量，就不能夠用錘子敲打圓鋼。
（2）建筑物等電位聯結。在建筑電氣施工的時候，有很多非常重要的位置會經常性的出現問題。利用暗敷的方法，就能夠很有效的解決這個問題，而且還能夠進行穿墻的處理。除此之外，想要讓電源的總進線能夠進行重復的接地，那么在設置防雷接地線的時候，就應該保證其與電源的總進線在相同的接地裝置中，保證電阻不會過大，這樣就能夠符合施工的要求，也避免了一系列的安全隱患。
3 結語
隨著科學技術的不斷提高，我國的建筑電氣施工水平也在提高。而想要提高電氣施工的質量，首先就要防止在施工的過程中出現一些本可以夠避免的低級錯誤。電氣施工的質量和人們的生活工作有著最直接的關系，所以顯得更加重要。本文所提到的一些建議和方法，相信也一定能夠為以后的電氣施工質量提供技術上的支持。
參考文獻
[1]王關富.芻議建筑電氣施工中容易出現的問題及防治措施[J].科技創新與應用，2016，（13）：268.
為確保輸電線路工頻參數測試儀在輸電線路工頻參數測試工作現場測試的數據的準確性，我們要定期對輸電線路工頻參數測試儀測試準確度進行校驗。在校驗輸電線路工頻參數測試儀阻抗角測量準確度時，若采用真實感性負載來調節阻抗角時，所需的電感需要專門定制，不經濟。因輸電線路工頻參數測試儀電流及電壓測量回路是各自獨立的，所以我們可以采用電阻、電容移相電路，可以很方便的得到所需的阻抗角，其中所需的電阻器及電容器都很常見，且價格便宜。
1、輸電線路工頻參數測試儀校驗工作簡介
1.1輸電線路工頻參數測試儀測試功能
為確保輸電線路工頻參數測試儀以下簡稱測試儀在輸電線路工頻參數測試工作現場測試的數據的準確性，我們要定期對測試儀測試準確度進行校驗。測試儀測試項目可分為兩類，即阻抗類：包括正序阻抗、零序阻抗、互感阻抗等3個項目和電容類：包括正序電容、零序電容、耦合電容等3個項目。
1.2輸電線路工頻參數測試儀兩種校驗方法比較
1.2.1標準負載法
在測試儀輸出端接上標準負載，將標準負載標稱值與測試儀測量示值進行比較。這種校驗方法優點是直觀明了，缺點是所需的標準負載不僅要求精度高，優于0.2%，還要能承受一定的功率，一般這種標準負載的數值都是單一的，若要對測試儀范圍內多個測試點進行校驗就需要多個不同電容值、不同阻抗值各不同阻抗角的標準負載，配齊這樣一套專用標準負載進行測試儀的校驗很不經濟。
1.2.2多功能交流標準表法
在測試儀的輸出端接上合適的可調模擬負載，同時接入多功能交流標準表（以下簡稱標準表），通過調節負載得到各個參數校驗點，將測試儀上的電流值、電壓值及阻抗角示值與標準表的實測值進行比對。這種方法對所需的可調模擬負載的精度沒有要求，只需要有足夠的額定功率、額定電壓、額定電流，及相應的可調范圍就可以了，用常見滑線變阻器及電機啟動電容器就能滿足，標準表是我們電測專業的通用儀表，不需要另外投入，因此這種方法的優點是很經濟，不需要另外投入其它設備。
標準表的準確度要求優于0.1%，這樣電壓及電流的測量結果準確度為0.5%，計算結果的合成準確度為1%，阻抗角的測量準確度要求優于±0.05度。
1.3多功能交流標準表法各個參數調節方法
電流電壓的校驗比較簡單，本文不作詳述。本文主要介紹阻抗角參數調節方法：
輸電線路工頻參數阻抗類參數都是感性阻抗，也就是說阻抗角的測量范圍在0°～90°之間。那么阻抗角的調節，若采用真實感性負載來調節阻抗角時，所需的電感需要專門定制，同樣不經濟。因測試儀電流及電壓測量回路是各自獨立的，所以我們可以采用電阻、電容移相電路，可以很方便的得到所需的阻抗角，其中所需的電阻器及電容器都很常見，且價格便宜。
2、阻抗角測量準確度校驗接線圖
因為測試儀的三相電源及測量系統都是獨立的，我們可以使用一套電阻、電容移相電路依次對三相的測量系統分別校驗，以A相為例，校驗接線圖如圖1：
3、相量分析
在圖1中，設標準表測得的阻抗角為Φ，它是電流I及電壓U相量的夾角，與測試儀測量的阻抗角相同，R1和C1組成分壓電路，因此I1遠小于IL，據此可以作出相量圖（圖2）。
I1超前Us的夾角Φ1，其范圍在0°～90°之間，C1越大Φ1越大，R1越大Φ1越小。相量I≈相量IL，且相量U為相量I1在電阻R1上的電壓降，方向相同，因此相量U超前于相量I的夾角Φ0≈Φ1，也可以在0°～90°之間調節。這樣就可以在0°～90°的范圍內對測試儀阻抗角測量準確度進行校驗。
（作者單位：江西省送變電建設公司）
關鍵詞：交通管理；智能化儀表
1引言
路試檢驗行車制動性能與制動距離、充分發出的平均減速度（MFDD）、制動協調時間（t）與制動穩定性有關。傳統的路試檢驗行車制動性能的儀器是五輪儀，盡管其測量精度較高，但是使用起來較為繁瑣，不夠便捷，測試的工作量也較大，在實際工作中并不適用。這就需要一種便攜式能夠直接測定制定動協調時間和充分發出的平均減速度的儀器，也就是筆者將在下文中介紹的MBK-01型便攜式制動性能測試儀。
2工作原理和技術方案
2.1測量傳感器
該測試儀的主要探測元件是加速度傳感器，利用對車輛的加速度、減速度的測量，從而達到對車輛制動性能所需的各項參數檢驗的目的。該測試儀選用的傳感器屬于目前世界頂尖水平的硅微電容式固態加速度傳感器，其主要材料由硅組成，并使用微光刻和蒸汽沉積技術制作而成，其溫度飄逸不大，適合用于車輛制動檢測。傳感器的工作原理在于通過電容和位移的關系，讓慣性元件與兩個固定電極組成可變電容器，慣性元件會在車輛經過振動時通過電容測量電路轉化成加速度量輸出，得到測量結果。
2.2智能化信號處理單元
智能化信號處理單元是測試儀整個儀表的關鍵所在。制動性能測試儀在工作時，是對車輛在行駛過程中的動態測量，由于測試儀的性能限制以及汽車加速度較快，使得整個過程的極快，要想使測量結果更加精確，就需要儀表對汽車行駛的響應時間夠快，同時需要具備較大的數據存儲量。所以，當加速度傳感器的信號傳輸到AD轉換器后就被送入到微處理端實施數據處理，接著再進行數據存儲工作，最后按照交通管理中心按照實際需求把所得數據利用RS232串行通訊輸送到計算機終端。在制動測試模式下，微處理機在接收到汽車剎車踏板的信號后，就馬上把AD轉換器所取得的減速度數據存儲到儀表內部，接著通過微處理機處理數據，得到測試汽車制動性能所需的各項參數。在加速測試模式下，微機會把收集到的加速數據存儲到儀表中，然后當車輛行駛速度加速到預定的數值后，就通過儀表內的微機處理數據，得到平均加速度、加速過程所花費的時間。
3交通管理領域智能化儀表的應用前景和性能指標
3.1性能指標
筆者在這里將MBK-01便攜式制動性能測試儀和目前國內外常用的先進設備VC2000PC剎車測試儀性能指標做一個對比
3.2應用前景
從目前國內交通管理的實際情況來看，傳統使用的五輪儀由于安裝繁瑣、費時，和目前的交通管理工作不相適應；而MBK-01便攜式制動性能測試儀由于特點突出，優勢顯著，適用于對機動車制動性能的檢測，能夠在全國的車檢所、汽車修理廠乃至于交通事故勘察單位中都推廣使用，從而及時地檢測出制動性能存在問題的汽車。
4交通管理中使用智能化儀表的必要性
傳統的路試檢驗儀器盡管有著測量精度高的優勢，不過從安裝到操作到計算都不夠簡捷，對于每天都需要檢測大量機動車的車檢所、技術監督部門以及機動車修理廠等各個單位而言明顯不實用。新形勢下，智能化設備在各領域都開始推廣使用，智能化設備的使用能夠減少人工操作的失誤，加強工作效率和精準度，是我國各種電子產品和機械設備未來發展的主要方向。現階段中，該測試儀已經通過專家鑒定，開始大規模生產，用來取代傳統的測試儀表。筆者相信，這種組裝方便、操作智能、測量精準的儀器很快就能在國內機動車檢驗工作中推廣使用。
參考文獻
[1]自診斷技術在智能化儀表中的應用[J].劉國光.自動化與儀器儀表.2000(06).
條干不勻率檢驗一方面反映成品絲的質量，另一方面也反映長絲各制造工藝條件及設備狀態，由此可作為調整工藝控制質量的依據，所以準確測定化纖長絲條干不勻率勢在必行。
測試條干均勻度的方法有很多種，我國主要采用測長稱重法、目光檢測法和儀器測量法[2]，儀器測量法有電容式和光電式條干均勻度測試儀，國內大多用USTER電容式測試儀，其分為S型和C型，S型用于短纖維紗線、粗紗及條子條干不勻率測試，C型用于化纖長絲條干不勻率測試。經調查發現化纖生產和使用企業對化纖長絲條干不勻率的測試和控制大多使用USTER S型，有些企業即使是C型儀器，也會忽略加捻器的功能，基于此，本文分析了加捻與否、退繞速度、測試時間及吸紗壓力對其檢測結果的影響，為化纖生產和使用企業以及相關檢測機構提供參考。
1 試驗
1.1 試驗材料及試驗儀器
1.1.1 試驗材料：錦綸6 FDY 44dtex/68f，無捻。
1.1.2 試驗儀器：USTER 條干儀，型號為UT5-C800。
1.1.3 試驗環境：試樣調濕和試驗在溫度（20±2）℃、相對濕度（65±4）%的標準大氣下進行 。
1.2 試驗原理
電容式紗條均勻度測試儀的測試部分由兩個平行金屬板的電容器組成，利用電容轉換原理，將非電量的紗條截面變化轉換成代表紗條截面變化的電信號，電容量的變化與極板間紗條質量變化正相關。
2 影響因素分析
化纖長絲條干不勻率測試結果的影響因素有試樣自身因素、調濕和測試環境、加捻與否、退繞速度、測試時間、吸紗壓力、儀器穩定性等。
在同一調濕和試驗環境中，使用同一臺儀器對同一種試樣進行測試，分別對以下4個影響因素進行分析：試樣加捻與否、退繞速度、測試時間和吸紗壓力。
2.1 加捻與否
采用33%的吸紗壓力，退繞速度400mm/min，測試時間0.5min，先采用手動加捻的方式確定CV設置相對穩定時的加捻器轉數，即18000r/min，然后以該數值為起點，1000r/min為加捻器增量進行測試，測試結果見表1。
從表1可以看出：當加捻速率為24000r/min和25000r/min時條干不勻變異系數（以下簡稱條干不勻率）相近，分別為0.74%和0.75%，而25000r/min的加捻速率比24000r/min的加捻速率測得的條干不勻變異系數的離散小（1.16
速度設定為100mm/min、200 mm/min、400mm/min，分別在無加捻、加捻速率25000r/min施加Z捻的情況下測試1min，測試結果見圖1。
從圖1可以看出：相同條件下，通過加捻裝置加捻后條干不勻率明顯比無加捻情況下要小，這是因為化纖長絲在無捻度條件下測試，會由于靜電、長絲自身振動等因素而散開且松散程度不同，加劇了條干的不均性，并未真實反映化纖長絲條干均勻性。
標準GB/T 3292.1—2008《紡織品 紗線條干不勻試驗方法 第1部分：電容法》[3]中指出：測試儀器要有用于測試無捻或者弱捻化纖長絲紗的加捻裝置，使長絲以近似圓形的截面通過測試槽；GB/T 14346—93《化學纖維長絲條干不勻率試驗方法》[4]中要求：測試儀器附有加捻裝置。所以，無捻或者弱捻化纖長絲進行條干測試前要通過加捻器設置合適的轉數，以更精確地反映化纖長絲條干均勻性，有些企業使用無加捻裝置的測試儀（比如Uster S400）來測試長絲的條干不勻變異系數的做法是不恰當的。
2.2 退繞速度
分別在33%、67%吸紗壓力情況下，采用100mm/min、200mm/min、400mm/min三種不同速度進行測試1min、2.5min和5min，條干不勻率測試結果見圖2。
從圖2看出：相同測試時間、相同吸紗壓力條件下，條干不勻率隨著退繞速度的增加而增大，這可能是因為速度越大，在相同時間內測試的紗線越長，測到細節或粗節的幾率越大造成的。當速度為400 mm/min時，不同壓力和不同時間下，條干不勻率趨于穩定，即當測試化纖長絲條干不勻率時，推薦長絲退繞速度至少為400 mm/min。
2.3 測試時間
紗線退繞速度分別為200 mm/min、400 mm/min，吸紗壓力分別為33%、67%、100%，選定測試時間1min、1.5 min、2.5 min、3 min和5 min，條干不勻率測試結果見表2和圖3。
由圖3看出：隨著測試時間的增大，即測試紗線的長度的增大，條干不勻率先變小后增大，即在1min到5min之間會有一個時間點使測得的數據最小（本試驗材料為2.5min），即條干不勻率變異系數最低，但是不同吸紗壓力間差異比較大。同時，400mm/min測試速度（以下稱為前者）條干不勻率直線始終處于200mm/min（以下稱為后者）的上方，即前者條干不勻率較后者大，這可能是由于同一測試時間內400mm/min測試速度時試樣長度長造成的，但是隨著時間增加，前者直線斜率較后者變化不大（前者最值差異與后者的比較），從表2也可以看出，400mm/min時測得不同時間的不勻率CV值的變異系數均比相同壓力下200mm/min測得的條干CV值的變異系數小，從這個條件看推薦測試速度400mm/min，這時測試時間的選擇對測試結果影響不大，可根據試樣多少進行選擇。
如果要得到分辨率高的曲線圖，則可選擇較低速度（如200mm/min），這時要增加測試時間。
2.4 吸紗壓力
退繞速度分別為100mm/min、200mm/min、400mm/min，吸紗壓力分別為33%、67%、100%，測試1min、2.5min、5min，條干不勻率測試結果見圖4。
由圖4看出：相同速度、相同測試時間，條干不勻率隨著吸紗壓力的增大而減小，這可能是因為在吸紗壓力作用下，化纖長絲經過測試槽時振動減小或者無振動造成的，100mm/min和200mm/min時直線斜率變化較400mm/min大，即隨著速度的增加，吸紗壓力對條干不勻率測試結果的影響減小，從圖中可以看出測試速度400mm/min、測試時間1min或者5min測得的條干不勻率趨于穩定。
3 結論
3.1 化纖長絲大多無捻或者弱捻，測試條干不勻率的儀器要配置加捻裝置，且設置合適的加捻轉數，使得長絲截面以近乎圓形通過測試槽；不加捻而直接測試獲得的結果幾乎無參考價值。
3.2 相同吸紗壓力和測試時間條件下，條干不勻率測試結果隨著長絲退繞速度的增大而增大，速度為400mm/min時條干不勻率趨于穩定。
3.3 相同吸紗壓力和退繞速度條件下，隨著測試時間的增大，即測試紗線長度的增大，條干不勻率先變小后增大，但速度為400mm/min時條干不勻率受測試時間影響不大。
3.4 相同紗線退繞速度條件下，條干不勻率隨著吸紗壓力的增大而減小，低速度條件下變化明顯，速度達到400mm/min時趨于穩定。
綜上所述，對于無捻或者弱捻化纖長絲條干不勻率的測試，推薦試驗參數僅供化纖長絲生產和使用企業及相關檢測機構參考，以更好地控制長絲質量和生產工藝參數，提高檢測數據的可比性：進行加捻設置且加合適的捻度，測試速度至少為400mm/min，測試時間1min或者5min，吸紗壓力能夠滿足長絲測試過程中無振動或者少振動即可。
參考文獻：
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[3] GB/T 3292.1—2008 紡織品 紗線條干不勻試驗方法 第1部分：電容法[S].
關鍵詞：面包板；電子設計；實驗教學
中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）22-0152-02
1 概述
面包板是一種多用途的萬能實驗板，可以將小功率的常規電子元器件直接插入，搭接出各式各樣的實驗電路，由于元器件可以反復插接、重復使用，便于電路調試、元件調換，因此面包板非常適合初學電子技術者使用。在傳統教學中，學生只需要根據給出的電路圖將分立器件和導線進行連接，接入電源即可，學生并沒有太多機會去思考為什么要這樣設計電路，每個元器件有什么作用。因此考慮將實驗新增內容，充分發揮學生的創新聯想精神，讓他們在實驗過程中的各種技能得到鍛煉。改善后的課程內容將遵循：識圖元器件辨識Multisim仿真電路實現示波器測試，五步流程進行教學，用多元化的教學手段培養學生的獨立思考能力。
2 教學內容
1）識圖
對于原理圖的解讀是電子設計的先決條件，只有在理解整體電路功能和結構后，才能順利在后期對于組裝電路過程中的突發問題進行適當的測試和調解。
電路原理圖中是一個能發出高、低兩種音色的門鈴，如圖1所示。三極管VT1、VT2及元件等組成無穩態自激多諧振蕩器，VT3、VT4則構成互補型音頻振蕩器，當按下S1時，兩個振蕩器同時通電工作，VT1與VT2就交替的導通與截止，由于R4阻值較小，相當于把電阻R5的左端交替接到電源的正極與負極端。當VT2截止時，VT3的基集偏置電阻為R6和R4+R5的并聯值，它和電容C3的時間常數較小，所以由VT3、VT4構成的音頻振蕩器振蕩頻率較高，揚聲器BP的發聲音調也隨之較高；當VT2導通時，VT3的上偏置電阻為R6，這時R5充當VT3的下偏置電阻，此時音頻振蕩器的振蕩頻率較低，揚聲器BP發出的聲音調隨之較低。當VT2間隔導通與截止時，揚聲器BP就會發出“叮咚、叮咚”雙音聲。C4是并聯在電源兩端的退耦電容，防止電路通過電池回路產生反饋，提高電路的穩定性。
2）元器件分析
理解電路原理圖后，接下來就需要對每個元器件的特性進行了解。所需識別的元器件包括電阻，電容（電解電容、瓷介電容），三極管（NPN，PNP）。
首先是對于電容的區分。（1）瓷介電容使用高介電常數的陶瓷材料擠壓成圓片作為介質，并用燒滲方式將銀鍍在陶瓷上作為電極并通過引腳引出，瓷介電容有兩個管腳，不區分極性。它的優點是性能穩定，體積小，分布參數影響小，適用于高穩定的振蕩電路中。其缺點是電容的容量偏差會大一些，容量也較小。本電路中用到的瓷介電容有104字樣，表示該瓷介電容的容量就是100000，單位pF。（2）電解電容在電路中的使用量非常大，應用十分廣泛。電解電容有2個管腳，長管腳表示正極，短管腳表示負極。
晶體管的輸出特性曲線是描述晶體管各級的輸出電壓與輸出電流關系的曲線，也叫做安特性曲線，它是晶體管內部微觀現象的外部表現。了解晶體管的輸出特性曲線對于了解晶體管性能和晶體管電路分析是非常必要的途徑。為了幫助學生進一步學習晶體管特性，繪制輸出特性曲線十分必要，一般可以借助EDA仿真軟件Multisim電子工作平臺搭建測試電路進行仿真，或者更加直觀的方法是利用晶體管測試儀直接進行測試。
3）Multisim仿真
Multisim是一個以Windows為基礎的仿真軟件，非常適合電路設計和分析的初學者使用。Multisim提供了一種易于新的電路實驗教學環境及方式，教學者可以利用這種全交互式仿真器，通過仿真實現電路功能而無需擔心繁復的理論分析。這樣的教學模式可以讓學生專注于電路結構和功能實現，而不用為搭建電路中的實驗環境而擔心。利用Multisim學生可以任意改變連線方式或者替換元器件，修改數值，然后實時讀取虛擬示波器中的結果，通過這樣的探索可以鞏固他們在課堂的理論知識，也可以創新性的改變電路結構，設計新的電路以實現功能。
4）電路實現及測試
基于面包板進行電路連接時值得關注的是面包板的結構。初學者可以揭開面包板背后的保護膜進行觀察，發現實驗板上的插孔都被分組，組與組的插孔之間從電學上互不相通，而每一組的插孔內部都有導線互連，這些金屬連線都是在面包板背面走線，由保護膜進行隔離保護。在清楚查看面包板背后的金屬走線后，也就了解面包板的插孔之間的關系。要注意的是實驗面包板水平放置后，板上最上端和最下端各有一排插孔，分別標注為“X”“Y”，一般講“X”定義為電源正極，“Y” 定義為電源負極。連接電路時最好采用不同顏色的導線，以便于后期連接器件過程中發現問題便于排查。該電路中的3V直流電源可以用直流穩壓電源來供電。在實現電路功能后有針對性的對于模塊電路進行測試，比如電路中較難理解的無穩態自激多諧振蕩器，可以利用常見的測試儀器示波器。電路實現結果如圖2所示。
關鍵詞：相對介損 取樣單元 轉換接口 功能特點 基本原理 結構設計
中圖分類號：TM72 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）09（c）-0037-02
隨著帶電檢測的普及，容性設備都安裝了取樣單元，目的是將末屏信號下引，通過取樣單元內置的傳感器，方便對容性設備的絕緣狀態進行帶電測量。目前，在開展容性設備帶電測量中，使用的儀器是相對介損測試儀，這種儀器能通過測量容性設備末屏漏電流，判斷容性設備絕緣狀態，能提前發現問題，減少停電，使用簡單方便。但由于目前生產相對介損測試儀的廠家較多，每個廠家的傳感器采集接口都不盡相同，而且現在站內安裝的取樣單元的廠家也不相同，因此取樣單元傳感器的輸出接口也不盡相同，在現在條件下，如果想要測量某種容性設備的相對介損，需要使用與其取樣單元傳感器接口相對應廠家的測試儀，因此通用性極差，有幾個廠家的取樣單元，還要有幾臺與其對應的相對介損測試儀，而且每種儀器的測試線不同，還需要進行多次測試準備工作及多次接線拆線，這樣一來導致工作效率大大降低；而且這種儀器的單臺采購成本都較高。
為此，有必要研究一種相對介損多功能轉換器，用于將不同相對介損測試儀與不同取樣單元接口做到適配、通用，做到使用任何廠家儀器都能適應現場測試工作。
1 基本原理
相對介損多功能轉換器用于將不同相對介損測試儀與不同取樣單元接口做到適配、通用。相對介損測試儀多功能轉換器以模擬信號處理技術、數字信號處理技術與控制技術為基礎，可以將不同廠家的相對介損測試儀與不同廠家的取樣單元做到適配、通用，實現一臺儀器適用所有取樣單元接口測量。
D換器內置多種轉換接口，不同測試儀、不同取樣單元均可適用。它通過使用模擬信號轉換電路、數字化的信號處理技術、多功能切換電路、多接口適配技術，最終實現了轉換器與不同取樣單元接口的適配、通用。
由于不同廠家的儀器采樣范圍不同、取樣單元的信號輸出范圍不同，需要通過模擬信號轉換電路將不同取樣單元的輸出信號轉換成不同儀器可適用的測量信號。
通過多功能切換電路可將不同的取樣單元接口信號針對不同儀器進行切換輸入。
針對不同廠家的測試儀采集接口、不同廠家的取樣單元信號輸出接口不同的特點，通過多接口適配技術適配不同的接口適配器。
2 實現方案
本轉換器運用了數字化的信號處理技術、模擬信號轉換技術、多功能切換電路、多接口適配技術來保證轉換器的功能實現。在功能實現上，首先轉換器利用數字化的信號處理技術，使用AD轉換器AD7606將不同接口輸出的模擬信號進行數字化采樣分析，然后使用傅里葉分析算法對信號進行準確計算；然后通過模擬信號轉換電路，可將數字化后的接口信號進行DA轉換，以得到Vpp為±10V的標準模擬信號；轉換器終端配置了目前所有接口的適配器，在現場測試時，可將輸出的標準模擬信號通過不同的適配器與不同的相對介損測試儀適配，以達到不同廠家儀器和接口完全通用的目的。
轉換器的結構采用一體式結構設計，所有功能電路及內部處理都封裝到一起，用戶攜帶方便，使用起來簡單易操作。
本轉換器基本結構框圖如圖1所示。
3 功能特點
（1）適配不同取樣單元轉換。
（2）接口輸出信號采用標準化輸出，適用不同測試儀器采樣。
（3）轉換輸出接口豐富，能適用所有測試儀器的采集接口。
（4）轉換信號精度高、抗干擾能力強。
4 結語
該課題深入研究當前被廣泛應用的相對介損帶電測量技術，容性設備信號取樣技術，提出研究一種相對介損多功能轉換器，用于將不同相對介損測試儀與不同取樣單元接口做到適配、通用。相對介損測試儀多功能轉換器以模擬信號處理技術、數字信號處理技術與控制技術為基礎，可以將不同廠家的相對介損測試儀與不同廠家的取樣單元做到適配、通用，實現一臺儀器適用所有取樣單元接口測量。
該項目成果可以廣泛地應用在電力部門，能提高變電站工作效率，減少用戶的資金投入，也是容性設備可靠運行的必要測試保證，并發揮可觀的社會和經濟效益。
參考文獻
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NIMultisim10是美國國家儀器公司(NI,NationalInstruments)推出的Multisim最新版本,是以Windows為平臺的仿真工具,可以設計、測試、仿真和演示各種電子電路,包括電工學、模擬電路、數字、電路、射頻電路及微控制器和接口電路等。可以對被仿真的電路中元器件設置各種故障,如開路、短路和不同程度的漏電等,從而觀察不同故障情況下的電路工作狀況。在進行仿真時,軟件還能存儲測試點的所有數據,列出被仿真電路的所有元器件清單,以及存儲測試儀器的工作狀態、顯示波形和具體數據等。NIMultisim10具有詳細的電路分析功能,可以完成電路的瞬態分析和穩態分析、時域和頻域分析、器件的線性和非線性分析、電路的噪聲分析和失真分析、離散傅里葉分析、電路零極點分析、交直流靈敏度分析等電路分析方法,以幫助設計人員分析電路的性能。與傳統的電子電路設計與實驗方法相比,具有如下特點:設計與實驗可以同步進行,可以邊設計邊實驗,修改調試方便。設計和實驗用的元器件及測試儀器儀表齊全,可以完成各種類型的電路設計與實驗。可方便地對電路參數進行測試和分析。因此,特別適合課堂教學。
2使用Multisim10進行仿真的步驟
(1)打開Multismi10,首先進行簡單的設置。選擇Options|GlobalPreferences菜單命令打開參數設置喜好選擇(GlobalPreferences)窗口,可以進行各種選擇設置。創建電路。1)選擇電路元件,選擇元件時單擊元件工具欄中的工具按鈕,彈出元件庫窗口,選擇需要的元件,在電路窗口中可看見鼠標拖動著該元件,將其拖動到要放置的位置,再次單擊,即放到當前位置上。雙擊該元件,彈出一個虛擬元件設置對話框,可以進行參數設置。2)元件的連接,單擊要連接的元件的引腳一端,當出現一個小黑點時,拖動光標至另一元件的引腳處并單擊,系統就會用導線自動將兩個引腳連接起來。電路中可以使用多個接地符號,但至少要使用一個接地符號,因為沒有接地符號的電路不能通過仿真。3)放置要使用的儀表并進行相應的設置。與使用實際儀表非常相似,放置儀表后要進行測試線的連接。按以上方法連接、設置完電路后,將電路保存。4)調試、仿真。單擊仿真開關或單擊Simulate菜單的RUN,調節儀表設置,觀察到合適的波形。(2)利用分析功能。Multismi10提供了18種分析方法,可以通過選擇Smiulate菜單中的Analysis命令項來實現,點擊設計工具欄也可以彈出該電路分析菜單。(3)后處理和傳輸。后處理功能可以對分析的數據結果進行各種運算處理,可以將已經設計好的電路傳輸到布線軟件進行PCB設計,也可以導出各種電路數據[2]。
3Multisim仿真在《電工技術》教學中的應用
在電工技術中,動態電路的過渡過程是十分短暫的單次變化過程[1],通常在教學中都是以理論講解為主,涉及到的瞬態變化波形,一般直接呈現給學生,如果利用仿真電路來展示瞬態過程的變化以及參數對于過渡過程時間長短的影響,將有助于激發學生的興趣并加深理解。下面以一階RC電路為例說明Multisim仿真技術在課堂教學中的應用[3]。在Multisim環境中創建一階RC電路。零輸入響應:一階電路僅有一個動態元件,如果在換路瞬間動態元件已儲存有能量,那么即使電路中無外加激勵電源,電路中的動態元件將通過電路放電,在電路中產生響應,即零輸入響應。對于圖1所示電路,當開關J1閉合時,電容通過R1充電,電路達穩定狀態,電容儲存有能量,電容電壓值恒定為8V,如圖2前半段波形所示。當開關J1打開時,電容通過R2放電,在電路中產生響應,即零輸入響應,仿真波形如圖2所示,后半段波形所示,電壓從8V按指數規律變為0[4]。零狀態響應:當動態電路初始儲能為零時,僅由外加激勵產生的響應就是零狀態響應。對于圖1所示的電路,若電容的初始儲能為零,即開關斷開。當開關J1閉合時電容通過R1充電,響應由外加激勵產生,即零狀態響應。全響應:當一個非零初始狀態的電路受到激勵時,電路的響應稱為全響應。對于線性電路,全響應是零輸入響應和零狀態響應之和。電容電壓全響應電路如圖4所示,反復按下空格鍵使開關反復切換,通過示波器XSC2就可觀察到電容電壓全響應波形。在教學中電路直接使用Multisim軟件創建,先引入零輸入響應和零狀態響應的概念,然后進行仿真讓學生觀察波形的變化,加深對概念的理解,再講解全響應的概念,并對電路進行仿真,讓學生通過觀察仿真波形,加以分析、總結,得到全響應是零輸入響應和零狀態響應之和的結論。為了進一步講解時間常數對響應速度的影響,可分別改變參數R和C改變時間常數,觀察波形,得出結論。