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同一纱线样品在不同实验室温湿度条件、纱条在电容极板中不同位置等都会影响电容式条干均匀度测试结果。纱线经络筒后质量已发生变异，管纱与筒纱测试结果存在明显差异，电容式条干均匀度测试应以筒纱质量作为一批纱线质量判定的依据。
关键词：电容式；条干均匀度测试；温湿度；电容极板；管纱
1 引言
电容式条干均匀度测试仪以电容极板内的纤维与空气作为介质，通过纱条内纤维间质量变化转化为电容量变化来测试纱条类产品的条干均匀度，并广泛应用于并条、粗纱、细纱条干均匀度测试及纱疵控制。在测试过程中某些细节偏离测试程序，测试结果产生误差，可能导致一批纱线质量评定的错误。笔者就此问题从以下三个方面进行探讨。
2 温湿度不同对条干均匀度测试的影响
很多纺织实验室没有温湿度控制条件，因温湿度不同，造成条干均匀度检验结果存在差异，致使贸易双方检验数据互不认同，导致很多贸易摩擦。本文从温湿度与条干均匀度CV的关系入手，对同一样品在不同的温湿度条件下进行比对测试，以分析温湿度对电容式条干均匀度测试的影响。
2.1 比对试验
试验环境：选取三种温湿度：18℃，28%；20℃，65%；33℃，82%。
样品选择：选取以下样品：C 9.7texT；T65/C35；13.1texT；C 14.6texT；C OE27.8texT；C OE 27.8texW。
执行标准：除选定的温湿度外，其他测试程序执行GB/T 3292.1―2008 《纺织品 纱条条干不匀试验方法 第1部分：电容法》，其转杯纺为直筒，方向容易混乱，因转杯纺不同退绕方向，条干均匀度CV值差异很大，本试验中的条干均匀度统一方向，面对筒纱顺时针方向退绕。
使用仪器：本文选用陕西长岭纺电公司生产的电容式条干均匀度测试仪。
2.2 不同温湿度条件下纱条条干均匀度测试结果见表1，分析如下：
（1）温湿度不同明显影响条干均匀度。从表1可看出，同一纱条在不同温湿度条件下，其条干均匀度值具有明显差异。对棉纤维纱条而言，其条干均匀度CV值、细节、粗节及棉结在不同温湿度条件下，其检验结果存在差异。一般情况下，条干均匀度CV值、细节、粗节及棉结随温湿度的提高而提高，这是由于纱条纤维及纤维混纺比例不同，其他影响因素比如纱条不同片段间的离散性，尽管被测纱条不能重复测试，各温湿度条件下试验的纱线片段间可能有差异，但各样品均是重复测试400米，不同片段间本身的条干均匀度差异不会形成如此显著的变化。另外不同仪器与测试操作也造成条干均匀度测试的差异。
（2）温湿度不同导致纱线疵点变化。纱条中的纤维经前道工序整理完毕后，在细纱工序，纤维受外力作用相互挤压、摩擦而加捻卷绕成纱条。纤维在不同温湿度条件下强力不同，强力使纱条中的纤维有自我形态恢复能力，不同温湿度条件赋予纤维不同的形态恢复能力，导致纱条中纤维某一片段纤维数量与纤维位置的复杂变化，同一纱线条干均匀度CV值不同，其细节、粗节、棉结数量也不同。
3 纱条在电容极板内不同位置对测试结果的影响
3.1 试验准备
样品选择：细纱线密度小、捻度大，在测试过程中不易发生纱线外观形态变化，故取线密度大、捻度小的粗纱进行比对测试。二筒精纺粗纱A、B，线密度均为467tex。
执行标准：GB/T 3292.1―2008 《纺织品 纱条条干不匀试验方法 第1部分：电容法》。
使用仪器：长岭纺织机电科技有限公司生产的YG135G。
试验环境：（20±1）℃ 、（65±2）%RH，意大利HIROSS恒温恒湿机组。
3.2 试验方法
电容式条干均匀度仪的平行极板电容传感器检测纱条时，纱条就会偏离平行极板电容传感器的中间位置，在纱条通过平行极板电容传感器时纱条发生偏离，为了验证平行极板电容传感器电容量的变化，取两根粗纱，在不同位置进入平行极板电容传感器以测试其电容量。本试验依据标准选择3槽进行条干均匀度测试，速度50m/mim，时间2min；为比较纱条不同体积或外观形态电容量的变化，取电容极板的中间位置，偏右位置（见图1），偏左位置（见图2），检测顺序分别为中、偏右、偏左，各试验4次。
图1 纱条在电容极板偏右位置
图2 纱条在电容极板偏左位置
3.3 A/B粗纱试验结果见表2，分析如下：
（1）纱条在平行极板电容传感器不同位置条干均匀度不同。从表2可以看出纱条在平行极板电容传感器不同位置时，其条干均匀度CV值不同，且变化呈现一定的规律性：纱条在平行极板电容传感器的中间位置时最大，偏右位置时小于偏左位置时的条干均匀度CV，即条干均匀度CV（中）>条干均匀度CV（左）>条干均匀度CV（右）。
（2）纱条在平行极板电容传感器不同位置相对线密度不同。纱条在平行极板电容传感器的不同位置时，反映长片段不匀的相对线密度AF值不同，且呈现一定的规律性：纱条在平行极板电容传感器中间位置时相对线密度AF值最小，偏右位置时大于偏左位置时的相对线密度AF值，即相对线密度AF值（右）>相对线密度AF值（左）>相对线密度AF值（中）。
（3）纱条在平行极板电容传感器不同位置时条干均匀度变化与相对线密度变化的规律。条干均匀度CV与相对线密度AF值都是纱条片段不匀的技术指标，前者反映的是纱条短片段不匀，后者反映的是纱条相对线密度的长片段不匀。分析（1）、（2），条在平行极板电容传感器的不同位置时，当其条干均匀度CV最小时，相对线密度AF值则最大；相对线密度AF值最小时，条干均匀度CV则最大，两者呈反相关关系。
4 管纱与筒纱条干均匀度测试的差异
4.1 试验准备
试验样品：本试验选取4个品种：C 14.6texT、C J 14.6texT、C J 9.7texT、C J 7.3texT。为减少不同样品的离散性对试验结果的影响，分别从相应细纱机的一个粗纱、同一个锭子上连续抽取三个管纱，再从中取两个管纱分别用半自动络筒机与全自动络筒机络成筒纱。
执行标准：GB/T 3292.1―2008《纺织品 纱条条干不匀试验方法 第1部分：电容法》。
试验仪器：YG135G条干均匀度测试分析仪，长岭（集团）股份有限公司生产。
试验环境：19℃，65%RH。
4.2 试验方法
条干均匀度测试400m/min，做两次，取其平均值。
4.3 管纱与筒纱试验结果见表3
纱线质量变异分析如下：
（1）纱线络筒产生质量变异。由于络筒工序高速卷绕，纱线受到较大张力及槽筒对纱线的摩擦作用，从管纱络成筒纱，筒纱的质量特性已不同于络筒前管纱的质量特性，称这种现象为“纱线质量变异”。普通络筒机的线速度为500m/min～600m/min，而现在全自动络筒机的线速度已达2000m/min以上，纱线质量变异更为明显。
（2）纱线络筒后质量恶化。筒纱的条干均匀度CV值相比管纱呈恶化趋势，其恶化程度与不同络筒机及络筒机速度有关；细节、粗节、棉结大多数呈增多趋势，个别筒纱相比管纱疵点少，并不是因为络筒工序本身减少了纱线疵点，而是络筒工序另加的电子清纱去除了部分偶发纱疵（偶发纱疵是纱线疵点一部分），因而有些样品经络筒工序后的疵点数量有所减少，但总体看常规纱疵呈增加趋势。
（3）筒纱加电子清纱后质量水平仍低于管纱。为了改善条干均匀度，在络筒工序增加电子清纱去除偶发纱疵，但由于络筒后纱线质量的恶化，纱线经电子清纱器后的条干均匀度水平低于管纱的条干均匀度。管纱的条干均匀度优于增加了电子清纱的筒纱的条干均匀度。
5 结语
（1）严格测试条件是条干均匀度测试准确的可靠前提。电容式条干均匀度测试仪是一款精密、多功能的z测仪器，加强温湿度控制保持纱条在电容极板的中间位置，防止纱条与电容极板进行接触，严格测试程序，才能保证测试结果的准确性。
关键词：电容传感器；测厚仪；误差
1 概述
电容式传感器是将被测非电量的变化转换为电容量变化的一种传感器。由于它结构简单、体积小、分辨率高，可实现非接触式测量，并能在高温、辐射和强烈振动等恶劣条件下工作，目前，在自动检测中得到了广泛的应用[1]。电容式测厚仪是用于测量金属带材在轧制过程中厚度在线检测的仪器，传统的方法是采用两电容并联构成差动结构来检测金属带材的厚度，该方法会随着带材在线检测过程中波动的幅度增大而误差增大。文章提出了一种改进型电容测厚仪，采用独立电容进行检测，较原方法，误差降低。
2 差动式电容传感器
现有的这种金属带材测厚仪，其工作原理是在被测带材的上下两侧各放置一块面积相等，与带材距离相等的极板，如图1所示。这样极板与带材就构成了两个电容器C1，C2，把两块极板用导线连接起来成为一个极，而带材就是电容的另一个极，在电路中C1、C2属于并联方式，其总电容为C1+C2。金属带材在轧制过程中不断向前送进，如果带材厚度发生变化，电容测厚仪传感器将引起它与上下两个极板间距变化，从而引起电容量的变化。如果将总电容量作为交流电桥的一个桥臂，电容的变化量DC引起电桥不平衡输出，经过放大、整流、滤波即可在仪表上显示出带材的厚度。
将（4）式与（3）式进行比较发现，只要金属带材不是处于两极板中心位置，将产生的位置误差。但是，金属带材在线检测过程中必定存在上下波动，即使采取一定的措施，仍存在误差，该误差是由于两电容并联所造成的。传统的电容测厚仪测厚精度较低，并且为了使带材尽可能的处于中心位置，也加大了操作的难度。所以，这种方法并不理想。
3 独立电容传感器
在电容器两极板间的空隙中放入金属板，很明显电容器的电容值会改变，但不像改变电介质那样。当放入金属板后，金属板在匀强电场中静电平衡，成为等势体。于是，我们可以把它当作等势面而忽略厚度，厚度忽略后其板间距离可看作减少了x（x为金属板厚度），故由C的决定式可得电容增大，增大部分即由金属板厚度引起的。基于此思想，可以把金属带材假设成放入电容器两极板间的一个等势体[4]。
在被测金属带材的上、下面对应位置各安置一块电容传感器的极板，这两块极板构成一个独立的电容传感器。假设金属带材上、下极板之间的距离固定为d0（即独立电容初始极板间距离为d0），带材的上表面与上极板间距为d1，带材的下表面与下极板间距为d2，带材的厚度为x，则d0=d1+x+d2。不论被测带材是否处于中心位置，也不论被测带材上下波动如何，只要厚度x一定时，那么电容两极板间距d0-x=d1+d2即为固定值。通过测量（5）式中的Cx即可确定金属带材x的厚度。
这样，通过测量独立电容器的电容值，克服了并联式电容器存在的原理性误差的缺点，解决了金属带材传输过程存在的上下波动的问题。
由于式（5）中厚度x与输出电容Cx为非线性关系，可采用放大倍数足够大，输入阻抗足够高的运算放大器作为后续理想的测量电路，该电路将电容又转化成电压输出。不过此时，运算放大器的输出电压与带材厚度x成线性关系，解决了变极距式电容传感器的非线性问题。
4 结束语
文章提出了独立电容传感器检测金属带材厚度的原理和方法，完全消除了被测带材在测量过程中上、下波动对厚度检测的影响。由于输出的电容变化值十分微小，不能直接为目前的显示仪表所显示，所以借助运算放大器测量电路，将其转换成与厚度x成单值函数关系的电压。该方法操作简单，提高了测量精度。
参考文献
[1]陈艳红.传感器与检测技术[M].南京大学出版社.
[2]熊葵容.电容传感器检测金属板带厚度的研究[J].传感器世界.
[3]张建忠.传感器与检测技术[M].北京邮电大学出版社.
关键词：建筑电气施工；问题；解决策略
中图分类号：TU85 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）08-0111-01
1 电线管路敷设
（1）管线敷设。在对建筑工程的电线进行敷设的时候，一般会出现的问题就是在管道以及桥架等方面。在对这方面的问题进行处理的时候，导线的不同，导致了敷设的要求也是不一样的。有的时候，施工经验比较缺乏的工作人员就容易将不同的导线型号和不同的敷设方式之间混淆，这就会使得电路不能够正常的使用。出现这样的问题的时候，想要确保所敷设的管线的质量，就一定要对施工过程中的管理工作进行加强。应该由经验丰富的工作人员来进行这项工作。并且，在对管道进行加工的时候，管道的弯曲程度和管道直径之间的角度都是有具体的要求的，这些要求一定要与电气施工的要求相符合，这样才能够保证施工的质量。除此之外，管线的质量也会影响管道施工的质量，所以，在管线的选择上一定要求高质量，保证不开裂、不起皮等。
（2）配电箱安装。在建筑安装配电箱的时候，经常出现的问题主要有：固定住配电箱之后，周围的空隙比较大，配电箱内的杂物比较多；配电箱用电气焊进行开孔之后，箱内出现锈蚀；配电箱内的导线众多，都连接在同一个端口，零线和接地线交叉使用；配电箱内的其他配件没有标注，不了解其具体功能。解决这些问题的措施分别是：在安装配电箱的时候，要与土建工程相配合，在安装之前，仔细清洁箱内；零线是淡蓝色的，接地线是黄绿相间的，工作人员一定要注意区分；在安装完配电箱之后，工作人员要将各种元件的用途进行标注，保证其用途。
（3）灯具安装。在进行灯具安装的时候，经常出现的问题主要有：安装灯具的位置和原设计严重不符，灯具之间的水平度和垂直度之间的差距比较大；带有吊链的灯具，在选择吊链的时候不恰当，链条之间不平行；安装灯具的高度不能够满足接地或者接零的保护要求。解决这些问题的措施是：在预埋灯线盒的位置的时候，一定要严格的按照设计要求来进行，出现偏差的时候要及时纠正。
2 防雷接地
（1）防雷接地系统。一般在防雷的接地系统中，最容易发生问题的部分就是焊接的部分。有的r候是因为工作人员在焊接的时候技术不过硬，导致焊接的质量不过关。而有的时候则是因为在焊接的时候没有对其长度进行很好的掌握，所以才造成了质量问题。还有的是因为接地干线的数量没有达到规定的要求，所以才造成了防雷接地系统不能够符合标准。当出现这些问题的时候，一般要从以下几方面来进行解决。首先，在进行焊接的时候，特别是在搭接的时候，对于长度的标准一定要有一定的认识。一般情况下，想要达到宽度的两倍及以上，在三面进行焊接，并且是直径都不相同的圆形钢管进行焊接的时候，搭接的长度应该要以最大直径最为标准来进行搭接。其次，在进行接地连接的时候，连接的位置是有严格的要求的，一定要选择超过两点来进行连接。再次，接地线的数量一定要达到施工过程中的标准，而且要符合相关的规格，不符合规格的接地线能够引起严重的安全问题，所以工作人员也应该要非常的重视。最后，设置女儿墙是非常重要的，在施工的过程中，应该要先留出一个空洞，方便后期进行施工。而且想要保证其质量，就不能够用锤子敲打圆钢。
（2）建筑物等电位联结。在建筑电气施工的时候，有很多非常重要的位置会经常性的出现问题。利用暗敷的方法，就能够很有效的解决这个问题，而且还能够进行穿墙的处理。除此之外，想要让电源的总进线能够进行重复的接地，那么在设置防雷接地线的时候，就应该保证其与电源的总进线在相同的接地装置中，保证电阻不会过大，这样就能够符合施工的要求，也避免了一系列的安全隐患。
3 结语
随着科学技术的不断提高，我国的建筑电气施工水平也在提高。而想要提高电气施工的质量，首先就要防止在施工的过程中出现一些本可以够避免的低级错误。电气施工的质量和人们的生活工作有着最直接的关系，所以显得更加重要。本文所提到的一些建议和方法，相信也一定能够为以后的电气施工质量提供技术上的支持。
参考文献
[1]王关富.刍议建筑电气施工中容易出现的问题及防治措施[J].科技创新与应用，2016，（13）：268.
为确保输电线路工频参数测试仪在输电线路工频参数测试工作现场测试的数据的准确性，我们要定期对输电线路工频参数测试仪测试准确度进行校验。在校验输电线路工频参数测试仪阻抗角测量准确度时，若采用真实感性负载来调节阻抗角时，所需的电感需要专门定制，不经济。因输电线路工频参数测试仪电流及电压测量回路是各自独立的，所以我们可以采用电阻、电容移相电路，可以很方便的得到所需的阻抗角，其中所需的电阻器及电容器都很常见，且价格便宜。
1、输电线路工频参数测试仪校验工作简介
1.1输电线路工频参数测试仪测试功能
为确保输电线路工频参数测试仪以下简称测试仪在输电线路工频参数测试工作现场测试的数据的准确性，我们要定期对测试仪测试准确度进行校验。测试仪测试项目可分为两类，即阻抗类：包括正序阻抗、零序阻抗、互感阻抗等3个项目和电容类：包括正序电容、零序电容、耦合电容等3个项目。
1.2输电线路工频参数测试仪两种校验方法比较
1.2.1标准负载法
在测试仪输出端接上标准负载，将标准负载标称值与测试仪测量示值进行比较。这种校验方法优点是直观明了，缺点是所需的标准负载不仅要求精度高，优于0.2%，还要能承受一定的功率，一般这种标准负载的数值都是单一的，若要对测试仪范围内多个测试点进行校验就需要多个不同电容值、不同阻抗值各不同阻抗角的标准负载，配齐这样一套专用标准负载进行测试仪的校验很不经济。
1.2.2多功能交流标准表法
在测试仪的输出端接上合适的可调模拟负载，同时接入多功能交流标准表（以下简称标准表），通过调节负载得到各个参数校验点，将测试仪上的电流值、电压值及阻抗角示值与标准表的实测值进行比对。这种方法对所需的可调模拟负载的精度没有要求，只需要有足够的额定功率、额定电压、额定电流，及相应的可调范围就可以了，用常见滑线变阻器及电机启动电容器就能满足，标准表是我们电测专业的通用仪表，不需要另外投入，因此这种方法的优点是很经济，不需要另外投入其它设备。
标准表的准确度要求优于0.1%，这样电压及电流的测量结果准确度为0.5%，计算结果的合成准确度为1%，阻抗角的测量准确度要求优于±0.05度。
1.3多功能交流标准表法各个参数调节方法
电流电压的校验比较简单，本文不作详述。本文主要介绍阻抗角参数调节方法：
输电线路工频参数阻抗类参数都是感性阻抗，也就是说阻抗角的测量范围在0°～90°之间。那么阻抗角的调节，若采用真实感性负载来调节阻抗角时，所需的电感需要专门定制，同样不经济。因测试仪电流及电压测量回路是各自独立的，所以我们可以采用电阻、电容移相电路，可以很方便的得到所需的阻抗角，其中所需的电阻器及电容器都很常见，且价格便宜。
2、阻抗角测量准确度校验接线图
因为测试仪的三相电源及测量系统都是独立的，我们可以使用一套电阻、电容移相电路依次对三相的测量系统分别校验，以A相为例，校验接线图如图1：
3、相量分析
在图1中，设标准表测得的阻抗角为Φ，它是电流I及电压U相量的夹角，与测试仪测量的阻抗角相同，R1和C1组成分压电路，因此I1远小于IL，据此可以作出相量图（图2）。
I1超前Us的夹角Φ1，其范围在0°～90°之间，C1越大Φ1越大，R1越大Φ1越小。相量I≈相量IL，且相量U为相量I1在电阻R1上的电压降，方向相同，因此相量U超前于相量I的夹角Φ0≈Φ1，也可以在0°～90°之间调节。这样就可以在0°～90°的范围内对测试仪阻抗角测量准确度进行校验。
（作者单位：江西省送变电建设公司）
关键词：交通管理；智能化仪表
1引言
路试检验行车制动性能与制动距离、充分发出的平均减速度（MFDD）、制动协调时间（t）与制动稳定性有关。传统的路试检验行车制动性能的仪器是五轮仪，尽管其测量精度较高，但是使用起来较为繁琐，不够便捷，测试的工作量也较大，在实际工作中并不适用。这就需要一种便携式能够直接测定制定动协调时间和充分发出的平均减速度的仪器，也就是笔者将在下文中介绍的MBK-01型便携式制动性能测试仪。
2工作原理和技术方案
2.1测量传感器
该测试仪的主要探测元件是加速度传感器，利用对车辆的加速度、减速度的测量，从而达到对车辆制动性能所需的各项参数检验的目的。该测试仪选用的传感器属于目前世界顶尖水平的硅微电容式固态加速度传感器，其主要材料由硅组成，并使用微光刻和蒸汽沉积技术制作而成，其温度飘逸不大，适合用于车辆制动检测。传感器的工作原理在于通过电容和位移的关系，让惯性元件与两个固定电极组成可变电容器，惯性元件会在车辆经过振动时通过电容测量电路转化成加速度量输出，得到测量结果。
2.2智能化信号处理单元
智能化信号处理单元是测试仪整个仪表的关键所在。制动性能测试仪在工作时，是对车辆在行驶过程中的动态测量，由于测试仪的性能限制以及汽车加速度较快，使得整个过程的极快，要想使测量结果更加精确，就需要仪表对汽车行驶的响应时间够快，同时需要具备较大的数据存储量。所以，当加速度传感器的信号传输到AD转换器后就被送入到微处理端实施数据处理，接着再进行数据存储工作，最后按照交通管理中心按照实际需求把所得数据利用RS232串行通讯输送到计算机终端。在制动测试模式下，微处理机在接收到汽车刹车踏板的信号后，就马上把AD转换器所取得的减速度数据存储到仪表内部，接着通过微处理机处理数据，得到测试汽车制动性能所需的各项参数。在加速测试模式下，微机会把收集到的加速数据存储到仪表中，然后当车辆行驶速度加速到预定的数值后，就通过仪表内的微机处理数据，得到平均加速度、加速过程所花费的时间。
3交通管理领域智能化仪表的应用前景和性能指标
3.1性能指标
笔者在这里将MBK-01便携式制动性能测试仪和目前国内外常用的先进设备VC2000PC刹车测试仪性能指标做一个对比
3.2应用前景
从目前国内交通管理的实际情况来看，传统使用的五轮仪由于安装繁琐、费时，和目前的交通管理工作不相适应；而MBK-01便携式制动性能测试仪由于特点突出，优势显著，适用于对机动车制动性能的检测，能够在全国的车检所、汽车修理厂乃至于交通事故勘察单位中都推广使用，从而及时地检测出制动性能存在问题的汽车。
4交通管理中使用智能化仪表的必要性
传统的路试检验仪器尽管有着测量精度高的优势，不过从安装到操作到计算都不够简捷，对于每天都需要检测大量机动车的车检所、技术监督部门以及机动车修理厂等各个单位而言明显不实用。新形势下，智能化设备在各领域都开始推广使用，智能化设备的使用能够减少人工操作的失误，加强工作效率和精准度，是我国各种电子产品和机械设备未来发展的主要方向。现阶段中，该测试仪已经通过专家鉴定，开始大规模生产，用来取代传统的测试仪表。笔者相信，这种组装方便、操作智能、测量精准的仪器很快就能在国内机动车检验工作中推广使用。
参考文献
[1]自诊断技术在智能化仪表中的应用[J].刘国光.自动化与仪器仪表.2000(06).
条干不匀率检验一方面反映成品丝的质量，另一方面也反映长丝各制造工艺条件及设备状态，由此可作为调整工艺控制质量的依据，所以准确测定化纤长丝条干不匀率势在必行。
测试条干均匀度的方法有很多种，我国主要采用测长称重法、目光检测法和仪器测量法[2]，仪器测量法有电容式和光电式条干均匀度测试仪，国内大多用USTER电容式测试仪，其分为S型和C型，S型用于短纤维纱线、粗纱及条子条干不匀率测试，C型用于化纤长丝条干不匀率测试。经调查发现化纤生产和使用企业对化纤长丝条干不匀率的测试和控制大多使用USTER S型，有些企业即使是C型仪器，也会忽略加捻器的功能，基于此，本文分析了加捻与否、退绕速度、测试时间及吸纱压力对其检测结果的影响，为化纤生产和使用企业以及相关检测机构提供参考。
1 试验
1.1 试验材料及试验仪器
1.1.1 试验材料：锦纶6 FDY 44dtex/68f，无捻。
1.1.2 试验仪器：USTER 条干仪，型号为UT5-C800。
1.1.3 试验环境：试样调湿和试验在温度（20±2）℃、相对湿度（65±4）%的标准大气下进行 。
1.2 试验原理
电容式纱条均匀度测试仪的测试部分由两个平行金属板的电容器组成，利用电容转换原理，将非电量的纱条截面变化转换成代表纱条截面变化的电信号，电容量的变化与极板间纱条质量变化正相关。
2 影响因素分析
化纤长丝条干不匀率测试结果的影响因素有试样自身因素、调湿和测试环境、加捻与否、退绕速度、测试时间、吸纱压力、仪器稳定性等。
在同一调湿和试验环境中，使用同一台仪器对同一种试样进行测试，分别对以下4个影响因素进行分析：试样加捻与否、退绕速度、测试时间和吸纱压力。
2.1 加捻与否
采用33%的吸纱压力，退绕速度400mm/min，测试时间0.5min，先采用手动加捻的方式确定CV设置相对稳定时的加捻器转数，即18000r/min，然后以该数值为起点，1000r/min为加捻器增量进行测试，测试结果见表1。
从表1可以看出：当加捻速率为24000r/min和25000r/min时条干不匀变异系数（以下简称条干不匀率）相近，分别为0.74%和0.75%，而25000r/min的加捻速率比24000r/min的加捻速率测得的条干不匀变异系数的离散小（1.16
速度设定为100mm/min、200 mm/min、400mm/min，分别在无加捻、加捻速率25000r/min施加Z捻的情况下测试1min，测试结果见图1。
从图1可以看出：相同条件下，通过加捻装置加捻后条干不匀率明显比无加捻情况下要小，这是因为化纤长丝在无捻度条件下测试，会由于静电、长丝自身振动等因素而散开且松散程度不同，加剧了条干的不均性，并未真实反映化纤长丝条干均匀性。
标准GB/T 3292.1—2008《纺织品 纱线条干不匀试验方法 第1部分：电容法》[3]中指出：测试仪器要有用于测试无捻或者弱捻化纤长丝纱的加捻装置，使长丝以近似圆形的截面通过测试槽；GB/T 14346—93《化学纤维长丝条干不匀率试验方法》[4]中要求：测试仪器附有加捻装置。所以，无捻或者弱捻化纤长丝进行条干测试前要通过加捻器设置合适的转数，以更精确地反映化纤长丝条干均匀性，有些企业使用无加捻装置的测试仪（比如Uster S400）来测试长丝的条干不匀变异系数的做法是不恰当的。
2.2 退绕速度
分别在33%、67%吸纱压力情况下，采用100mm/min、200mm/min、400mm/min三种不同速度进行测试1min、2.5min和5min，条干不匀率测试结果见图2。
从图2看出：相同测试时间、相同吸纱压力条件下，条干不匀率随着退绕速度的增加而增大，这可能是因为速度越大，在相同时间内测试的纱线越长，测到细节或粗节的几率越大造成的。当速度为400 mm/min时，不同压力和不同时间下，条干不匀率趋于稳定，即当测试化纤长丝条干不匀率时，推荐长丝退绕速度至少为400 mm/min。
2.3 测试时间
纱线退绕速度分别为200 mm/min、400 mm/min，吸纱压力分别为33%、67%、100%，选定测试时间1min、1.5 min、2.5 min、3 min和5 min，条干不匀率测试结果见表2和图3。
由图3看出：随着测试时间的增大，即测试纱线的长度的增大，条干不匀率先变小后增大，即在1min到5min之间会有一个时间点使测得的数据最小（本试验材料为2.5min），即条干不匀率变异系数最低，但是不同吸纱压力间差异比较大。同时，400mm/min测试速度（以下称为前者）条干不匀率直线始终处于200mm/min（以下称为后者）的上方，即前者条干不匀率较后者大，这可能是由于同一测试时间内400mm/min测试速度时试样长度长造成的，但是随着时间增加，前者直线斜率较后者变化不大（前者最值差异与后者的比较），从表2也可以看出，400mm/min时测得不同时间的不匀率CV值的变异系数均比相同压力下200mm/min测得的条干CV值的变异系数小，从这个条件看推荐测试速度400mm/min，这时测试时间的选择对测试结果影响不大，可根据试样多少进行选择。
如果要得到分辨率高的曲线图，则可选择较低速度（如200mm/min），这时要增加测试时间。
2.4 吸纱压力
退绕速度分别为100mm/min、200mm/min、400mm/min，吸纱压力分别为33%、67%、100%，测试1min、2.5min、5min，条干不匀率测试结果见图4。
由图4看出：相同速度、相同测试时间，条干不匀率随着吸纱压力的增大而减小，这可能是因为在吸纱压力作用下，化纤长丝经过测试槽时振动减小或者无振动造成的，100mm/min和200mm/min时直线斜率变化较400mm/min大，即随着速度的增加，吸纱压力对条干不匀率测试结果的影响减小，从图中可以看出测试速度400mm/min、测试时间1min或者5min测得的条干不匀率趋于稳定。
3 结论
3.1 化纤长丝大多无捻或者弱捻，测试条干不匀率的仪器要配置加捻装置，且设置合适的加捻转数，使得长丝截面以近乎圆形通过测试槽；不加捻而直接测试获得的结果几乎无参考价值。
3.2 相同吸纱压力和测试时间条件下，条干不匀率测试结果随着长丝退绕速度的增大而增大，速度为400mm/min时条干不匀率趋于稳定。
3.3 相同吸纱压力和退绕速度条件下，随着测试时间的增大，即测试纱线长度的增大，条干不匀率先变小后增大，但速度为400mm/min时条干不匀率受测试时间影响不大。
3.4 相同纱线退绕速度条件下，条干不匀率随着吸纱压力的增大而减小，低速度条件下变化明显，速度达到400mm/min时趋于稳定。
综上所述，对于无捻或者弱捻化纤长丝条干不匀率的测试，推荐试验参数仅供化纤长丝生产和使用企业及相关检测机构参考，以更好地控制长丝质量和生产工艺参数，提高检测数据的可比性：进行加捻设置且加合适的捻度，测试速度至少为400mm/min，测试时间1min或者5min，吸纱压力能够满足长丝测试过程中无振动或者少振动即可。
参考文献：
[1]王贤洁.纱条均匀度测试[M].北京：纺织工业出版社，1987.
[2]郁崇文.纺纱学[M].北京：中国纺织出版社，2009.
[3] GB/T 3292.1—2008 纺织品 纱线条干不匀试验方法 第1部分：电容法[S].
关键词：面包板；电子设计；实验教学
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）22-0152-02
1 概述
面包板是一种多用途的万能实验板，可以将小功率的常规电子元器件直接插入，搭接出各式各样的实验电路，由于元器件可以反复插接、重复使用，便于电路调试、元件调换，因此面包板非常适合初学电子技术者使用。在传统教学中，学生只需要根据给出的电路图将分立器件和导线进行连接，接入电源即可，学生并没有太多机会去思考为什么要这样设计电路，每个元器件有什么作用。因此考虑将实验新增内容，充分发挥学生的创新联想精神，让他们在实验过程中的各种技能得到锻炼。改善后的课程内容将遵循：识图元器件辨识Multisim仿真电路实现示波器测试，五步流程进行教学，用多元化的教学手段培养学生的独立思考能力。
2 教学内容
1）识图
对于原理图的解读是电子设计的先决条件，只有在理解整体电路功能和结构后，才能顺利在后期对于组装电路过程中的突发问题进行适当的测试和调解。
电路原理图中是一个能发出高、低两种音色的门铃，如图1所示。三极管VT1、VT2及元件等组成无稳态自激多谐振荡器，VT3、VT4则构成互补型音频振荡器，当按下S1时，两个振荡器同时通电工作，VT1与VT2就交替的导通与截止，由于R4阻值较小，相当于把电阻R5的左端交替接到电源的正极与负极端。当VT2截止时，VT3的基集偏置电阻为R6和R4+R5的并联值，它和电容C3的时间常数较小，所以由VT3、VT4构成的音频振荡器振荡频率较高，扬声器BP的发声音调也随之较高；当VT2导通时，VT3的上偏置电阻为R6，这时R5充当VT3的下偏置电阻，此时音频振荡器的振荡频率较低，扬声器BP发出的声音调随之较低。当VT2间隔导通与截止时，扬声器BP就会发出“叮咚、叮咚”双音声。C4是并联在电源两端的退耦电容，防止电路通过电池回路产生反馈，提高电路的稳定性。
2）元器件分析
理解电路原理图后，接下来就需要对每个元器件的特性进行了解。所需识别的元器件包括电阻，电容（电解电容、瓷介电容），三极管（NPN，PNP）。
首先是对于电容的区分。（1）瓷介电容使用高介电常数的陶瓷材料挤压成圆片作为介质，并用烧渗方式将银镀在陶瓷上作为电极并通过引脚引出，瓷介电容有两个管脚，不区分极性。它的优点是性能稳定，体积小，分布参数影响小，适用于高稳定的振荡电路中。其缺点是电容的容量偏差会大一些，容量也较小。本电路中用到的瓷介电容有104字样，表示该瓷介电容的容量就是100000，单位pF。（2）电解电容在电路中的使用量非常大，应用十分广泛。电解电容有2个管脚，长管脚表示正极，短管脚表示负极。
晶体管的输出特性曲线是描述晶体管各级的输出电压与输出电流关系的曲线，也叫做安特性曲线，它是晶体管内部微观现象的外部表现。了解晶体管的输出特性曲线对于了解晶体管性能和晶体管电路分析是非常必要的途径。为了帮助学生进一步学习晶体管特性，绘制输出特性曲线十分必要，一般可以借助EDA仿真软件Multisim电子工作平台搭建测试电路进行仿真，或者更加直观的方法是利用晶体管测试仪直接进行测试。
3）Multisim仿真
Multisim是一个以Windows为基础的仿真软件，非常适合电路设计和分析的初学者使用。Multisim提供了一种易于新的电路实验教学环境及方式，教学者可以利用这种全交互式仿真器，通过仿真实现电路功能而无需担心繁复的理论分析。这样的教学模式可以让学生专注于电路结构和功能实现，而不用为搭建电路中的实验环境而担心。利用Multisim学生可以任意改变连线方式或者替换元器件，修改数值，然后实时读取虚拟示波器中的结果，通过这样的探索可以巩固他们在课堂的理论知识，也可以创新性的改变电路结构，设计新的电路以实现功能。
4）电路实现及测试
基于面包板进行电路连接时值得关注的是面包板的结构。初学者可以揭开面包板背后的保护膜进行观察，发现实验板上的插孔都被分组，组与组的插孔之间从电学上互不相通，而每一组的插孔内部都有导线互连，这些金属连线都是在面包板背面走线，由保护膜进行隔离保护。在清楚查看面包板背后的金属走线后，也就了解面包板的插孔之间的关系。要注意的是实验面包板水平放置后，板上最上端和最下端各有一排插孔，分别标注为“X”“Y”，一般讲“X”定义为电源正极，“Y” 定义为电源负极。连接电路时最好采用不同颜色的导线，以便于后期连接器件过程中发现问题便于排查。该电路中的3V直流电源可以用直流稳压电源来供电。在实现电路功能后有针对性的对于模块电路进行测试，比如电路中较难理解的无稳态自激多谐振荡器，可以利用常见的测试仪器示波器。电路实现结果如图2所示。
关键词：相对介损 取样单元 转换接口 功能特点 基本原理 结构设计
中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）09（c）-0037-02
随着带电检测的普及，容性设备都安装了取样单元，目的是将末屏信号下引，通过取样单元内置的传感器，方便对容性设备的绝缘状态进行带电测量。目前，在开展容性设备带电测量中，使用的仪器是相对介损测试仪，这种仪器能通过测量容性设备末屏漏电流，判断容性设备绝缘状态，能提前发现问题，减少停电，使用简单方便。但由于目前生产相对介损测试仪的厂家较多，每个厂家的传感器采集接口都不尽相同，而且现在站内安装的取样单元的厂家也不相同，因此取样单元传感器的输出接口也不尽相同，在现在条件下，如果想要测量某种容性设备的相对介损，需要使用与其取样单元传感器接口相对应厂家的测试仪，因此通用性极差，有几个厂家的取样单元，还要有几台与其对应的相对介损测试仪，而且每种仪器的测试线不同，还需要进行多次测试准备工作及多次接线拆线，这样一来导致工作效率大大降低；而且这种仪器的单台采购成本都较高。
为此，有必要研究一种相对介损多功能转换器，用于将不同相对介损测试仪与不同取样单元接口做到适配、通用，做到使用任何厂家仪器都能适应现场测试工作。
1 基本原理
相对介损多功能转换器用于将不同相对介损测试仪与不同取样单元接口做到适配、通用。相对介损测试仪多功能转换器以模拟信号处理技术、数字信号处理技术与控制技术为基础，可以将不同厂家的相对介损测试仪与不同厂家的取样单元做到适配、通用，实现一台仪器适用所有取样单元接口测量。
D换器内置多种转换接口，不同测试仪、不同取样单元均可适用。它通过使用模拟信号转换电路、数字化的信号处理技术、多功能切换电路、多接口适配技术，最终实现了转换器与不同取样单元接口的适配、通用。
由于不同厂家的仪器采样范围不同、取样单元的信号输出范围不同，需要通过模拟信号转换电路将不同取样单元的输出信号转换成不同仪器可适用的测量信号。
通过多功能切换电路可将不同的取样单元接口信号针对不同仪器进行切换输入。
针对不同厂家的测试仪采集接口、不同厂家的取样单元信号输出接口不同的特点，通过多接口适配技术适配不同的接口适配器。
2 实现方案
本转换器运用了数字化的信号处理技术、模拟信号转换技术、多功能切换电路、多接口适配技术来保证转换器的功能实现。在功能实现上，首先转换器利用数字化的信号处理技术，使用AD转换器AD7606将不同接口输出的模拟信号进行数字化采样分析，然后使用傅里叶分析算法对信号进行准确计算；然后通过模拟信号转换电路，可将数字化后的接口信号进行DA转换，以得到Vpp为±10V的标准模拟信号；转换器终端配置了目前所有接口的适配器，在现场测试时，可将输出的标准模拟信号通过不同的适配器与不同的相对介损测试仪适配，以达到不同厂家仪器和接口完全通用的目的。
转换器的结构采用一体式结构设计，所有功能电路及内部处理都封装到一起，用户携带方便，使用起来简单易操作。
本转换器基本结构框图如图1所示。
3 功能特点
（1）适配不同取样单元转换。
（2）接口输出信号采用标准化输出，适用不同测试仪器采样。
（3）转换输出接口丰富，能适用所有测试仪器的采集接口。
（4）转换信号精度高、抗干扰能力强。
4 结语
该课题深入研究当前被广泛应用的相对介损带电测量技术，容性设备信号取样技术，提出研究一种相对介损多功能转换器，用于将不同相对介损测试仪与不同取样单元接口做到适配、通用。相对介损测试仪多功能转换器以模拟信号处理技术、数字信号处理技术与控制技术为基础，可以将不同厂家的相对介损测试仪与不同厂家的取样单元做到适配、通用，实现一台仪器适用所有取样单元接口测量。
该项目成果可以广泛地应用在电力部门，能提高变电站工作效率，减少用户的资金投入，也是容性设备可靠运行的必要测试保证，并发挥可观的社会和经济效益。
参考文献
[1] 郑剑锋.高压容性设备介质损耗在线监测系统研究与实现[D].南京：南京理工大学，2011.
[2] 黄建良.干扰条件下电气设备绝缘介质损耗tgδ值的测量研究[D].南宁：广西大学，2010.
[3] 吕小静.基于DSP的介质损耗变频测量系统的研究[D].武汉：武汉大学，2004.
[4] 艾棣.变压器套管介质损耗在线监测系统设计与开发[D].成都：电子科技大学，2014.
NIMultisim10是美国国家仪器公司(NI,NationalInstruments)推出的Multisim最新版本,是以Windows为平台的仿真工具,可以设计、测试、仿真和演示各种电子电路,包括电工学、模拟电路、数字、电路、射频电路及微控制器和接口电路等。可以对被仿真的电路中元器件设置各种故障,如开路、短路和不同程度的漏电等,从而观察不同故障情况下的电路工作状况。在进行仿真时,软件还能存储测试点的所有数据,列出被仿真电路的所有元器件清单,以及存储测试仪器的工作状态、显示波形和具体数据等。NIMultisim10具有详细的电路分析功能,可以完成电路的瞬态分析和稳态分析、时域和频域分析、器件的线性和非线性分析、电路的噪声分析和失真分析、离散傅里叶分析、电路零极点分析、交直流灵敏度分析等电路分析方法,以帮助设计人员分析电路的性能。与传统的电子电路设计与实验方法相比,具有如下特点:设计与实验可以同步进行,可以边设计边实验,修改调试方便。设计和实验用的元器件及测试仪器仪表齐全,可以完成各种类型的电路设计与实验。可方便地对电路参数进行测试和分析。因此,特别适合课堂教学。
2使用Multisim10进行仿真的步骤
(1)打开Multismi10,首先进行简单的设置。选择Options|GlobalPreferences菜单命令打开参数设置喜好选择(GlobalPreferences)窗口,可以进行各种选择设置。创建电路。1)选择电路元件,选择元件时单击元件工具栏中的工具按钮,弹出元件库窗口,选择需要的元件,在电路窗口中可看见鼠标拖动着该元件,将其拖动到要放置的位置,再次单击,即放到当前位置上。双击该元件,弹出一个虚拟元件设置对话框,可以进行参数设置。2)元件的连接,单击要连接的元件的引脚一端,当出现一个小黑点时,拖动光标至另一元件的引脚处并单击,系统就会用导线自动将两个引脚连接起来。电路中可以使用多个接地符号,但至少要使用一个接地符号,因为没有接地符号的电路不能通过仿真。3)放置要使用的仪表并进行相应的设置。与使用实际仪表非常相似,放置仪表后要进行测试线的连接。按以上方法连接、设置完电路后,将电路保存。4)调试、仿真。单击仿真开关或单击Simulate菜单的RUN,调节仪表设置,观察到合适的波形。(2)利用分析功能。Multismi10提供了18种分析方法,可以通过选择Smiulate菜单中的Analysis命令项来实现,点击设计工具栏也可以弹出该电路分析菜单。(3)后处理和传输。后处理功能可以对分析的数据结果进行各种运算处理,可以将已经设计好的电路传输到布线软件进行PCB设计,也可以导出各种电路数据[2]。
3Multisim仿真在《电工技术》教学中的应用
在电工技术中,动态电路的过渡过程是十分短暂的单次变化过程[1],通常在教学中都是以理论讲解为主,涉及到的瞬态变化波形,一般直接呈现给学生,如果利用仿真电路来展示瞬态过程的变化以及参数对于过渡过程时间长短的影响,将有助于激发学生的兴趣并加深理解。下面以一阶RC电路为例说明Multisim仿真技术在课堂教学中的应用[3]。在Multisim环境中创建一阶RC电路。零输入响应:一阶电路仅有一个动态元件,如果在换路瞬间动态元件已储存有能量,那么即使电路中无外加激励电源,电路中的动态元件将通过电路放电,在电路中产生响应,即零输入响应。对于图1所示电路,当开关J1闭合时,电容通过R1充电,电路达稳定状态,电容储存有能量,电容电压值恒定为8V,如图2前半段波形所示。当开关J1打开时,电容通过R2放电,在电路中产生响应,即零输入响应,仿真波形如图2所示,后半段波形所示,电压从8V按指数规律变为0[4]。零状态响应:当动态电路初始储能为零时,仅由外加激励产生的响应就是零状态响应。对于图1所示的电路,若电容的初始储能为零,即开关断开。当开关J1闭合时电容通过R1充电,响应由外加激励产生,即零状态响应。全响应:当一个非零初始状态的电路受到激励时,电路的响应称为全响应。对于线性电路,全响应是零输入响应和零状态响应之和。电容电压全响应电路如图4所示,反复按下空格键使开关反复切换,通过示波器XSC2就可观察到电容电压全响应波形。在教学中电路直接使用Multisim软件创建,先引入零输入响应和零状态响应的概念,然后进行仿真让学生观察波形的变化,加深对概念的理解,再讲解全响应的概念,并对电路进行仿真,让学生通过观察仿真波形,加以分析、总结,得到全响应是零输入响应和零状态响应之和的结论。为了进一步讲解时间常数对响应速度的影响,可分别改变参数R和C改变时间常数,观察波形,得出结论。