一、平行板电容器实验的改进（论文文献综述）
石晓兰,王树超[1]（2022）在《定量探究平行板电容器的电容》文中提出平行板电容器的电容是高中物理电学部分的重要演示实验.教材中的探究方案只能定性研究,且理解难度大,实验效果不明显.为解决以上问题设计了简单稳定且能定量探究平行板电容器电容决定因素的实验装置.实验装置采用单面覆铜板作为电容器极板,利用A4纸或塑料文件夹做电介质,通过实验探究得出平行板电容器电容与极板正对面积成正比,与极板间距成反比.
胡晓冬[2]（2021）在《《电容器的电容》教学实践与探索》文中研究说明新课程标准背景下新编物理教材,倡导以物理观念建构为基础、科学探究为抓手、科学思维为核心的高中物理教学。新教材必修三《电容器的电容》,在问题栏通过类比水容器提出电容器结构,及如何"装""倒"电问题。通过充、放电实验认识电容器的容电、蓄能性质,通过相同电容器并联均分改变电量,定量探究电容器容电量与电势差关系,建立电容概念,最后通过平行板电容器实验,定性探究平行板电容器电容与结构、材料关系。通过教学实践探索,适当增加、改进实验,应用信息技术整合学科教学,
赵华伟[3]（2021）在《多功能变温台用于介电性能测试的工程问题研究》文中进行了进一步梳理多功能变温台（THMS600,Linkam）与LCR阻抗分析仪、测试夹具结合能够实现从-196℃至600℃温度范围内的介电性能测试。同时,介电测试需要变温台与同轴线、样品夹具、温控仪等配合实施,所以不可避免地会带来系统误差。本文主要分析介电性能测试时温度的准确测定及测试系统的耦合电容两个基本问题,开展了对测试夹具的设计和优化、变温台的温度场标定、耦合电容的确定与减小等工程问题的研究,得到了以下实验结果:（1）本文通过两个实验对测试时实验台的温度进行标定。在现有仪器（THMS600,Linkam）的基础上,通过引入热电阻测温系统来测量测温点实际温度。实验一,固定温台温度,计算变温台内不同测温位置的实际温度与变温台控制软件示数的误差值（ΔT）,观察位置对ΔT的数值是否有影响,并改变温度进行对比。实验结果表明,每个点测得的实际温度都会比软件预设温度要低,且当温度越高时ΔT越大。实验二,调整升温速率,计算变温台内某一固定点在不同升温速率下的误差值ΔT,观察不同速率对ΔT数值是否有影响,并更换测温点作对比。实验结果表明,当变温速率为1℃/min,ΔT的数值最小,相对于其它速率,ΔT的变化曲线更平缓。（2）本文通过对比实验分析了介电性能测试系统误差的来源。首先用LCR阻抗分析仪直接测量材料（BaTiO3）的介电性能数据;接着,使用实验室自主设计的介电性能测试系统在相同的条件下测量同一个材料的介电性能数据;最后,将测得的两组数据作比较。实验结果表明,实验得到电容的差值为-0.6%。与国家标准中规定电容精度±（1%±0.0005）相比,电容的差值符合国家标准。介质损耗的误差为-28.7%,与国家标准中规定介质损耗精度为（±5%±0.0005）相比,介质损耗不满足国家标准。总结原因,可能是实验室自主设计的测试系统在实验过程中产生了一定的耦合电容,影响了容器中待测样品电学性能的测试结果。此外,夹具与测试样品间的接触压力、夹具与测试信号线连接所使用焊锡丝的品质都可能会影响实验数据。我们在不影响变温台本身测试性能的情况下,实现了介电性能测试的功能,同时对所搭建的系统进行了误差分析,为变温台的研究提供了新的思路。
官峥宇[4]（2021）在《基于平行板电容式传感器阵列的CO2气液二相流参数检测》文中认为工业革命以来,大气中二氧化碳浓度持续增加,气候危机日益严峻,在此背景下出现了碳捕集与封存技术。碳捕集与封存技术能有效降低大气中二氧化碳的浓度,实现节能减排、发展绿色低碳循环经济、促进经济社会可持续性发展。该项技术从排放源捕集二氧化碳,经过压缩后以液态形式通过管道运输。在运输过程中,管道内的温度、压力会发生变化,出现气态二氧化碳,形成二氧化碳气液二相流。为保证二氧化碳在管道运输过程中的安全性及经济性,需要对管道内二氧化碳气液二相流的各项参数进行实时检测。由于具有时变的相界面且存在相间力,二相流体被称为“难测流体”,多年来一直是研究的热点问题。本文介绍了气液二相流各项参数检测方法的研究现状和发展趋势,分析了影响电容传感器测量精度的因素以及提高测量精度的措施,并设计了相应的电容/电压转换电路,实现微小电容信号测量。在二氧化碳气液二相流实验装置系统的基础上,设计了内置阵列式平行板电容传感器对二氧化碳气液二相流的空隙率进行实时测量。利用电磁有限元仿真软件进行仿真,优化内置阵列式平行板电容传感器的结构,将仿真得到的数据拟合成输出电容值与二氧化碳气液二相流空隙率的关系曲线,并对关系曲线进行分析,验证测量二氧化碳气液二相流空隙率的方案是可靠、可行的。
谢黄骏[5]（2021）在《基于多电极电容传感器的低温两相流反演理论和实验研究》文中研究说明航天低温推进剂加注、低温空分、氢液化及液化天然气生产等过程都涉及低温流体的输运,监控相含率及相分布对于这些工业过程有重要意义,也是低温两相流换热及流动特性研究的基本参数之一。低温流体与室温流体如水、乙醇等相比,密度、导热系数及液相介电常数等物性有数量级的差别,在这些物理测量过程中,测量算法的准确度及抗噪性要求更高,对信号采集硬件系统的分辨率及精度要求更严格。另外,低温空化、低温热管等两相流动及换热测量要求减少对流场的干扰。因此理想的低温流体两相流相含率及相分布测量手段应具备如下特点:1)非接触、非侵入;2)可同时测量相含率及相分布;3)硬件对复杂环境的兼容性较高,成本可控;4)环境友好,对人无害。传统的低温流体两相流测量技术中,很难在上述四点需求中做到较好的均衡。本文提出一种基于多电极电容传感器的低温流体两相流相含率及相分布测量方案,研究将多电极电容传感器测得的电容向量分别与空泡率及相分布信息相关联的测量算法。本文在电容式传感器的电场特性,相含率测量算法、相分布反演算法等方面,开展了如下三个方面的研究工作:1)研究了电容式传感器测量区域的电场分布特性,得到电容变化与测量区域中两相流流场内任意微元介电常数变化之间的数学关系。通过将流体管路截面网格（微元）化,获得传感器边界电容变化量（dCp,q）与每个网格介电常数变化（dεe）的一阶线性关系,从而得到对应于不同电极对的灵敏场（Sp,qe=dCp,q/dεe）。当传感器在测量区域内形成匀强场时,灵敏场处处相等,流体空泡率与任意位置电容变化量呈等斜率的线性关系,此时电容与测量区域相分布无关,然而这也导致了相分布信息的丢失,只能对相含率进行测量。当测量区域内电场不均匀时,在电场线密度较大的位置灵敏度较高,此时相分布将会显着影响电容值,空泡率与电容间的关系高度非线性。2)基于最小二乘支持向量回归（LSSVR）在高维空间拟合电容向量与空泡率的映射关系,并针对带噪样本开发模糊回归算法（FLSSVR）,利用数值实验初步验证了多电极电容传感器结合该算法进行低温流体空泡率计算的可行性。以LN2-VN2作为工质对,通过数值实验验证了利用LSSVR在高维空间中寻找多电极电容传感器电容与低温流体空泡率之间映射关系的可行性。给出了六种典型相分布做为训练样本生成的模板,其中对于无规则相分布的使用很大程度上丰富了训练样本对各流型的覆盖度。研究了不同归一化方法所得输入对计算结果的影响,发现线性归一化电容向量作为输入能够获得准确度最高的空泡率计算结果,其相对误差在10%以内,绝对误差在0.020以内。针对有噪训练数据,计算高维空间中样本点到一次拟合超平面的距离,依此定义模糊隶属度导出FLSSVR算法。数值实验结果表明,该方法在训练样本带噪情况下相较于LSSVR所获结果平均相对误差降低7.41%,均方根误差减小9.80%。3)基于电容层析成像（ECT）技术反演得到低温流体相分布图像,提出一种考虑线性化误差的改进算法,基于数值模拟和常温替代工质实验验证了测量准确性。ECT利用反演算法,对已知独立电容测值求介电分布的反问题进行求解,得到测量区域内的相分布信息并以图像的形式将结果输出。以LN2-VN2作为两相工质对,通过数值实验筛选了适用于8电极电容传感器在低温流体两相流反演时的传统反演算法。利用LSSVR拟合归一化电容向量与线性化误差的关系,并结合传统算法,得到LSSVR耦合的反演算法。数值实验表明,LSSVR耦合的反演算法能够消除传统迭代算法的半收敛现象,极大程度改善反演质量,将图像误差减小27.95%～63.77%,相关性系数提升4.63%～106.39%。搭建了类比于液态甲烷-气态甲烷介电特性的常温介电工质对反演成像实验装置并进行静态实验,结果表明LSSVR耦合的反演算法能够有效提升反演精度,且具有良好的泛化能力。
杨英,胡倩,张瑞琪[6]（2020）在《在创新实验中培养学生的物理学科核心素养——平行板电容器电容教学的创新》文中指出中学物理中所学的知识点"电容器"的电容是一个看不见摸不着的东西,学生理解起来有一定的难度,而平行板电容器的电容是该章节教学中的重点也是难点。在利用科学探究平行板电容器的电容决定式时,提出猜想环节的教学过程缺少猜想引导素材。本文自制"平行板电容器电容演示仪"的创新在于结合物理学以及电子类的综合知识,对调频无线话筒电路装置改进,将RLC振荡电路中的电容放大为直观的平行板电容器,通过改变平行板电容器的参数,观察收音机中音频的变化情况,从而判断影响平行板电容的相关因素,为课堂教学提供更直观的演示;同时在探究平行板电容器的电容时,采用控制变量法比教材更直观的定量得出平行板电容器的电容决定式。本文紧扣物理学科核心素养,体现物理源于生活,高于生活的理念。
陈志强[7]（2020）在《纳米级表面粗糙度对RF MEMS开关电气性能影响的研究》文中提出由于具有尺寸小、产量高、插入损耗低、隔离度高等优点,射频（RF）微机电系统（MEMS）开关已应用于远程通讯、遥感监测、雷达等传统领域,并逐渐在5G、人工智能、物联网等新兴领域崭露头角。但是,当器件尺寸减小至微纳米量级时,纳米级表面粗糙度影响着RF MEMS开关的电气性能。然而,截至目前,国内外关于纳米级表面粗糙度影响因素及其对于RF MEMS开关电气性能影响的系统性研究仍旧尚未见报道。因此针对该问题,本论文研究了沉积工艺对于纳米级表面粗糙度的影响,提出了一种基于纳米尺度粗糙度时,RF MEMS开关电气参数的计算方法。论文主要内容如下:1、基于牛顿运动方程,研究了溅射沉积过程中沉积工艺参数对于沉积铜薄膜表面粗糙度的影响。分子动力学仿真与实验对比研究了薄膜厚度、基板温度、沉积速率以及热回流对于沉积薄膜表面粗糙度的影响机理。提出了兼顾薄膜产量与质量的最优工艺参数。针对沉积工艺与沉积薄膜表面粗糙度的关系给出了明确结论。与传统实验法相比,本文采用的分子动力学仿真方法成本低、耗时少,且能够从微观角度解释薄膜沉积过程中的若干问题,从而为实际薄膜沉积提供指导。2、基于麦克斯韦方程,研究了纳米级表面粗糙度对RF MEMS开关共面波导传输线传输特性的影响规律。定义了传输线阈值阻抗、阈值反射系数以及粗糙系数,提出了考虑表面粗糙度时射频传输线电气参数的表达式。本文弥补了现有射频传输线模型的不足,给出射频传输线领域是否考虑纳米级表面粗糙度的衡量条件。3、基于电流连续性定理和高斯分布,提出了纳米级表面粗糙度下平行板电容器电容值表达式。将RF MEMS开关简化为由粗糙电极、介质层以及光滑电极构成的平行板电容器。基于单个凸峰与光滑电极之间电容表达式,推出了平行板电容器电容表达式。与传统粗糙面模型相比,本文提出模型更接近于实验测试结果。基于此模型,可以减小RF MEMS开关设计过程中由电容引起的误差,提高设计效率。4、基于麦克斯韦方程,提出了考虑纳米级表面粗糙度时RF MEMS开关S参数的完整表达式。结合考虑粗糙度时RF MEMS开关共面波导传输线阻抗以及平行板电容器电容值表达式,给出了考虑粗糙度时S参数的完整表达式。结合有限元仿真与实验测试结果,验证了本文S参数表达式的准确性。该模型弥补了考虑纳米级表面粗糙度时RF MEMS开关S参数表达式的空缺,为RF MEMS开关的设计提供参考,从而可以提高RF MEMS开关设计效率。
石磊[8]（2020）在《一种低压线缆电场分布的非接触测量装置研究与实现》文中认为在电力系统中,各电气设备的电力线缆、开关柜、插座及配电所的接线是否良好可靠对电气设备的安全稳定运行起着重要作用。线缆的质量是否达标不仅影响电气设备的正常运行,而且影响运维和检修人员的人身安全。现有的低压电缆检测方法一般为检测电场分布和检测磁场分布两种方法:检测磁场时,被测的电缆或带电设备须有电流通过并产生磁场才能准确测量,并且受电流影响较大;而检测电场时,电场分布并不受电流的影响,只要接通电压即可测量,且我国电压水平较为稳定,很少出现大规模的波动。所以,本文结合现有的研究现状,针对目前电气设备故障检测方法单一且费时费力这一现象,设计了一种便携式且价格低的非接触电场测量装置,可方便快捷地查找线路故障。本文采用计算机建模仿真与实验相结合的研究方法,对低压线缆周围电场分布进行了详细的研究,此外,还分析了线缆绝缘表皮的破损以及周围温湿度的变化对电场分布的影响。不仅为设计电场测量装置提供理论依据,而且为实现低压线缆绝缘破损查询提供一种新思路,同时有着极其重要的现实意义。本文首先介绍了近年来电力行业频频出现的触电事故,已严重威胁到人们的安全生产,列举了关于电场测量的方法,并对国内外的研究现状进行总结,指出目前各测量设备的优缺点,说明改进测量系统方法的必要性。其次,论文对低压线缆周围电场分布及绝缘材料的特性进行理论分析。确定以低压线缆周围电位和电场强度为研究对象,运用有限元法分析并建立低压线缆周围电场分布的数学模型,利用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件进行仿真分析,得出低压线缆周围不同条件下的电位和场强分布图及变化规律。此外,对低压线缆可能出现的绝缘裂缝、破损脱落及温湿度变化时的电位和场强分布进行了建模分析,得出电场分布的一般规律。接着,本文建立了低压线缆周围电场的非接触测量模型。确定了以平行板电容器为非接触测量系统的传感器,并对平行板电容器测量过程中的瞬时值进行仿真。之后对该模型的信号放大电路进行理论及仿真分析,将理论计算数据与计算机仿真数据进行分析和计算,得出该信号放大电路的误差稳定在一个较小的范围内。可以应用于实际电路中。最后,本文以STM32F103ZET6为主控芯片,完成了此非接触电场测量装置的软硬件设计,该装置具有便于携带、功耗较小、成本较低、可大量配置等优点,并进行相关的实验验证。实验结果表明,在该非接触测量装置的测量下,不但可准确测出低压线缆周围的电场分布规律,而且还可以检测出低压线缆破损的位置并预警提示。通过实验验证了该装置的可行性和有效性。
马广宇[9]（2020）在《平行板电容式水稻含水率在线检测装置的优化设计》文中认为中国是世界水稻产量最高的国家,水稻也是我国的第一大粮食作物。水稻含水率的准确测定是水稻收获后安全贮藏的重要因素。为提高农业智能化程度,提升水稻含水率在线检测精度,根据水稻含水率介电特性差异性变化,对平行板电容式水稻含水率在线检测装置进行了优化设计。本文的主要工作包括以下四个方面:（1）本文以平行板电容式水稻含水率在线检测装置为研究对象,采用Comsol有限元分析软件针对电容极版结构与边缘效应变化关系进行了二维电场分析。利用Design Expert设计专家针对极板厚度、极板间距和相对面积对边缘效应的影响采取了响应面优化的Box-Behnken设计试验,得到边缘效应影响最低的极板结构。（2）对装置的机械结构进行了优化设计。设计了双重极板检测结构和抽拉式排粮机构。选用具有高集成度的MCF51AC125芯片设计了测量电路,配合上位机监测系统实现对水稻含水率数据的实时采集等功能。（3）建立水稻含水率NARX预测模型。对模型的优化算法、神经元数量、滞后阶数进行对比分析,选出模型的最优结构参数。对含水率预测模型进行训练,得出模型的含水率预测误差范围。（4）进行实验室静态含水率检测和水稻烘干现场在线测试。测试结果与105℃恒重法水稻含水率检测结果进行对比分析,验证优化设计后的平行板电容式水稻含水率在线检测装置的稳定性和准确性。
朱赛男[10]（2020）在《基于乐高教育理念的高中物理模型教学研究》文中进行了进一步梳理随着新一轮国际科学教育改革的推进,世界各国科学教育的关注点已从“科学探究”能力转向“科学实践”能力。建模己逐渐成为科学各领域乃至工程实践、数学中的一种重要的综合实践活动。我国教育部也在2017年版《普通高中物理课程标准》中明确提出,“建构理想模型”是物理学的基础,学生通过高中阶段的学习,应该具有建构理想模型的意识和能力。然而,从我国当下的高中物理教学来看,模型教学的普遍性和深入性与新课标的要求还有不小的差距。由于学生建模能力的培养需要长期才能见效,受应试教育思潮的影响,不少高中教师不太愿意进行物理模型教学,只是在课堂上简单提及常见的物理模型,一般不作过多讲解,更谈不上提高学生的物理建模能力。这种情况下培养出的学生,不仅建立物理模型的能力薄弱,而且对物理模型的本质特征描述不清,缺乏应用物理模型解决问题的能力。要改变高中物理模型教学的现状,就迫切需要寻找新的教学途径,引领学生经历模型建构的具体过程,促进学生自主地建立物理模型,并运用物理模型去解决实际问题,发展学生的建模能力。乐高教育正是秉承“玩中学”、“做中学”的理念,充分调动学生学习主动性和积极性的一套教育方案。应用乐高教育理念进行教学,通过创设问题情境,为学生布置实践任务,引导学生在建构模型解决问题的过程中,建立知识体系,发展学生的综合实践能力。所以,将乐高教育理念融入高中物理模型教学,藉由其独特的教学方式显化物理模型的教育,对物理模型教学有效性的提高无疑具有积极意义。本课题的主要研究方法为:文献研究法、调查法和案例研究法。本论文由以下六个部分组成:第一部分是绪论。主要介绍了本课题的研究背景,分析了国内外物理模型教学和乐高教育的研究现状,简述了本研究的意义、内容和方法。第二部分是研究的理论基础。首先对物理模型的定义和分类进行了简要的阐述;接着对物理模型教学的内涵、作用、和常用方式作了较为详细的论述;然后分析了乐高教育的主要理念及其涵义;最后介绍了对本研究有重要指导意义的建构主义理论、最近发展区理论和情境认知理论。第三部分是对高中物理模型教学的现状调查与分析。自编了学生问卷和教师访谈提纲,对扬州市某高中的物理模型教学现状进行调查,并对调查结果进行统计分析,分别从学生和教师的角度,归纳出现阶段高中物理模型教学中存在的主要问题。另外,笔者还了解了高中物理教师对乐高教育理念,及其对高中物理模型教学的看法。第四部分是基于乐高教育理念的高中物理模型教学探究。在调查研究的基础上,结合高中物理模型教学的特点,分析了乐高教育理念对高中物理模型教学的作用点,探索出了将乐高教育理念融入高中物理模型教学的具体方法和途径。第五部分是教学案例分析和教学设计。笔者在校外导师的指导和帮助下,根据本研究提出的具体教学策略,设计了教学案例,进行了教学实践。在反思实践不足之处后,进一步完善了教学策略,并提供了一节新授课的教学设计。第六部分是结束语。笔者对本研究进行了回顾和总结,分析了研究存在的不足之处。
二、平行板电容器实验的改进（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、平行板电容器实验的改进（论文提纲范文）
（1）定量探究平行板电容器的电容（论文提纲范文）
| 1 教材演示实验的不足之处 |
| 2 实验装置 |
| 3 实验方法及数据处理 |
| 4 结束语 |
（2）《电容器的电容》教学实践与探索（论文提纲范文）
| 一、设计“组装金属盆充放电”实验，探究电容器结构与性能 |
| 二、设计“电容器充放电”，在实验探究中建构电容概念 |
| 三、“改进实验设计”，定量探究平行板电容器电容决定式 |
（3）多功能变温台用于介电性能测试的工程问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的研究内容和内容安排 |
| 1.3.1 本文研究内容 |
| 1.3.2 文章内容安排 |
| 第2章 温度标定实验 |
| 2.1 热电阻测温法 |
| 2.1.1 热电阻的测温原理 |
| 2.1.2 常用热电阻 |
| 2.1.3 铂热电阻的引线方式 |
| 2.2 虚拟仪器概述 |
| 2.2.1 虚拟仪器原理 |
| 2.2.2 LabVIEW的特点 |
| 2.3 变温台温度采集模块设计 |
| 2.4 测温软件的实现 |
| 2.4.1 温度监测系统的操作界面 |
| 2.4.2 线路连接 |
| 2.4.3 LabVIEW的程序设计 |
| 2.4.4 具体实现步骤 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 介电性能测试实验 |
| 3.1 介电常数综述 |
| 3.1.1 介电常数的定义 |
| 3.1.2 介质损耗的定义 |
| 3.1.3 介电常数测量方法 |
| 3.1.4 平行板电容器测量法 |
| 3.2 介电性能测试模块设计 |
| 3.2.1 硬件组成及连接方式 |
| 3.2.2 测试原理 |
| 3.3 夹具设计及通讯接口选择 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 实验结果、数据处理与讨论 |
| 4.1 温度测试实验数据 |
| 4.1.1 实验方案介绍 |
| 4.1.2 静态法数据 |
| 4.1.3 动态法数据 |
| 4.2 介电性能测试数据 |
| 4.2.1 实验方案介绍 |
| 4.2.2 方案一数据 |
| 4.2.3 方案二数据 |
| 4.3 实验结果讨论 |
| 4.3.1 温度测试数据讨论 |
| 4.3.2 介电性能测试数据讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 本文工作总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 动态法剩余选点测量数据图 |
| 在校期间公开发表论文及着作情况 |
| 参与的项目 |
（4）基于平行板电容式传感器阵列的CO2气液二相流参数检测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.1.1 碳捕集与封存技术 |
| 1.1.2 气液二相流 |
| 1.1.3 气液二相流主要参数 |
| 1.2 气液二相流参数测量研究现状和发展趋势 |
| 1.3 本论文主要内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 气液二相流参数检测方法研究 |
| 2.1 气液二相流流量的测量方法 |
| 2.1.1 差压式流量计 |
| 2.1.2 速度式流量计 |
| 2.1.3 容积式流量计 |
| 2.1.4 质量流量计 |
| 2.2 空隙率检测方法 |
| 2.2.1 快关阀法 |
| 2.2.2 射线法 |
| 2.2.3 光学法 |
| 2.2.4 阻抗法 |
| 2.2.5 其它方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于电容传感器的气液二相流参数检测技术 |
| 3.1 电容式传感器的特点 |
| 3.2 电容式传感器发展历程 |
| 3.3 电容传感器基本工作原理 |
| 3.4 基于电容传感器的气液二相流空隙率检测原理 |
| 3.5 影响电容传感器测量精度的因素及解决措施 |
| 3.5.1 边缘效应的影响 |
| 3.5.2 分布电容的影响 |
| 3.5.3 温度、湿度的影响 |
| 3.5.4 绝缘性能的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 二氧化碳气液二相流参数检测装置设计 |
| 4.1 二氧化碳气液二相流实验装置 |
| 4.2 电容传感器设计 |
| 4.2.1 极板间距对电容传感器的影响 |
| 4.2.2 极板厚度对电容传感器的影响 |
| 4.2.3 极板内置式与外置式对电容传感器的影响 |
| 4.2.4 电容传感器设计方案 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 电容传感器优化设计及仿真分析 |
| 5.1 极板宽度对电容传感器测量的影响 |
| 5.2 有无屏蔽对电容传感器测量的影响 |
| 5.3 极间屏蔽电极宽度对电容传感器测量的影响 |
| 5.4 电容传感器仿真 |
| 5.4.1 流型分布与电容值的关系 |
| 5.4.2 介质的相对介电常数与电容值的关系 |
| 5.4.3 空隙率与电容值的关系 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（5）基于多电极电容传感器的低温两相流反演理论和实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 低温流体两相流相分布及相含率测量研究的意义 |
| 1.2 现有两相流相含率及相分布检测方法 |
| 1.2.1 相分离直接测量法 |
| 1.2.2 照相法 |
| 1.2.2.1 非侵入式照相法 |
| 1.2.2.2 内窥式照相法 |
| 1.2.3 光学法 |
| 1.2.3.1 非接触式激光测量法 |
| 1.2.3.2 光纤探针法 |
| 1.2.3.3 Schlieren成像技术 |
| 1.2.3.4 激光干涉法 |
| 1.2.4 声学法 |
| 1.2.5 辐射衰减法 |
| 1.2.6 核磁共振技术 |
| 1.2.7 示踪粒子法 |
| 1.2.8 电学法 |
| 1.2.8.1 射频法 |
| 1.2.8.2 弧面双电极结构电容传感器 |
| 1.2.8.3 非对称双电极结构电容传感器 |
| 1.2.8.4 同心环结构电容传感器 |
| 1.2.8.5 多电极结构电容传感器 |
| 1.3 基于多电极电容传感器的低温流体测量关键技术及主要问题 |
| 1.3.1 基于多电极电容传感器的低温流体测量关键技术 |
| 1.3.2 基于多电极电容传感器的低温流体测量存在的主要问题 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 2 多电极电容传感器的正问题计算 |
| 2.1 多电极电容传感器的电场控制方程及定解条件 |
| 2.2 电容计算 |
| 2.3 传感器静电场的有限元计算 |
| 2.4 灵敏场 |
| 2.4.1 灵敏度计算 |
| 2.4.2 弧形双电极及8电极电容传感器灵敏场分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于支持向量回归的低温流体空泡率计算方法 |
| 3.1 模糊最小二乘支持向量回归 |
| 3.1.1 最小二乘支持向量回归 |
| 3.1.2 核函数的构建 |
| 3.1.3 LSSVR的模糊化及基于高维空间距离的模糊隶属度 |
| 3.2 基于FLSSVR的多电极电容传感器空泡率测量方法 |
| 3.2.1 训练样本的获取 |
| 3.2.2 测量噪声的添加 |
| 3.2.3 训练样本数量、参数取值及输入/输出的数据归一化 |
| 3.2.4 空泡率拟合结果 |
| 3.3 多电极电容传感器的空间滤波作用 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于ECT的低温流体相分布测量方法 |
| 4.1 反问题灵敏场及ECT线性近似方程的导出 |
| 4.2 经典反演算法的导出 |
| 4.2.1 线性反投影算法(LBP) |
| 4.2.2 Tikhonov正则化算法(TR) |
| 4.2.3 Landweber迭代 |
| 4.2.4 迭代的Tikhonov正则化(ITR) |
| 4.2.5 同步迭代重建技术(SIRT) |
| 4.2.6 全变分1范数正则化算法(TV L1-norm) |
| 4.2.7 迭代与正则化的关系 |
| 4.3 各算法应用于低温流体两相流的反演成像数值实验 |
| 4.4 改进的反演算法 |
| 4.4.1 改进的Tikhonov正则化算法 |
| 4.4.2 基于支持向量回归的线性化误差计算及改进反演算法 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 相分布测量验证性实验 |
| 5.1 常温替代工质的相对介电常数测量 |
| 5.2 常温替代工质对的ECT测量 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结和展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 本文创新之处 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学期间所取得的代表性研究成果 |
| 致谢 |
（7）纳米级表面粗糙度对RF MEMS开关电气性能影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 RF MEMS开关及其研究现状 |
| 1.2.1 结构分类 |
| 1.2.2 研究现状 |
| 1.3 纳米级表面粗糙度及其对RF MEMS开关影响研究现状 |
| 1.3.1 纳米级表面粗糙度 |
| 1.3.2 纳米级表面粗糙度与CPW传输线 |
| 1.3.3 纳米级表面粗糙度与平行板电容器 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 第二章 RF MEMS开关工作原理与物理模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 加工工艺 |
| 2.3 工作原理 |
| 2.3.1 机电分析 |
| 2.3.2 电磁分析 |
| 2.4 纳米级表面粗糙度定义及表征 |
| 2.4.1 均方根值表面粗糙度 |
| 2.4.2 凸峰密度 |
| 2.4.3 凸峰半径 |
| 2.5 考虑纳米级表面粗糙度时开关物理模型 |
| 2.5.1 共面波导传输线 |
| 2.5.2 平行板电容器 |
| 2.5.3 开关S参数 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 RF MEMS开关金属薄膜表面粗糙度分子动力学模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 溅射沉积 |
| 3.3 势函数 |
| 3.3.1 L-J势 |
| 3.3.2 EAM势 |
| 3.3.3 Tersoff势 |
| 3.4 沉积过程与边界条件 |
| 3.4.1 沉积过程 |
| 3.4.2 边界条件 |
| 3.5 仿真与实验结果对比 |
| 3.5.1 薄膜厚度与表面粗糙度 |
| 3.5.2 基板温度与表面粗糙度 |
| 3.5.3 沉积速率与表面粗糙度 |
| 3.5.4 热回流与表面粗糙度 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 考虑纳米级表面粗糙度时RF MEMS开关共面波导传输线研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 共面波导传输线 |
| 4.3 理想光滑共面波导传输线理论分析 |
| 4.3.1 特征阻抗 |
| 4.3.2 反射系数 |
| 4.4 考虑表面粗糙度时共面波导传输线理论分析 |
| 4.4.1 趋肤深度 |
| 4.4.2 传输线阻抗 |
| 4.4.3 反射系数 |
| 4.5 考虑表面粗糙度时共面波导传输线结果与讨论 |
| 4.5.1 传输线阻抗 |
| 4.5.2 传输线反射系数 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 考虑纳米级表面粗糙度时RF MEMS开关平行板电容器模型研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电容式RF MEMS开关的平行板电容器模型等效 |
| 5.3 平行板电容器模型理论分析 |
| 5.3.1 单个凸峰与光滑电极电容器 |
| 5.3.2 平行板电容器非接触态电容 |
| 5.3.3 平行板电容器接触态电容 |
| 5.4 理论计算与实验结果对比 |
| 5.4.1 单个凸峰与光滑电极电容器 |
| 5.4.2 平行板电容器非接触态电容 |
| 5.4.3 平行板电容器接触态电容 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 考虑纳米级表面粗糙度时RF MEMS开关S参数研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 S参数理论分析 |
| 6.3 S参数数值计算与实验结果对比 |
| 6.3.1 双端固支梁静电驱动圆孔电容式开关 |
| 6.3.2 四端固支梁静电驱动圆孔电容式开关 |
| 6.3.3 四端固支梁静电驱动方孔电容式开关 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）一种低压线缆电场分布的非接触测量装置研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外的研究现状 |
| 1.2.2 国内的研究现状 |
| 1.3 本文主要的研究内容及章节安排 |
| 第二章 低压线缆周围电场分布及绝缘老化基础理论 |
| 2.1 工频电场的产生与特点 |
| 2.2 电场相关理论基础 |
| 2.2.1 麦克斯韦方程组 |
| 2.2.2 静电场中的位函数 |
| 2.3 电场计算相关理论 |
| 2.3.1 解析算法 |
| 2.3.2 数值计算方法的介绍 |
| 2.4 有限元法 |
| 2.4.1 泊松方程边值问题的变分有限元泛函分析 |
| 2.4.2 单位插值函数的讨论 |
| 2.5 低压线缆绝缘老化种类 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 低压线缆非接触测量模型的建立与仿真 |
| 3.1 低压线缆非接触测量模型的建立 |
| 3.1.1 低压线缆电场模型假设 |
| 3.1.2 低压线缆电场模型的建立 |
| 3.2 低压线缆电场模型有限元分析 |
| 3.2.1 低压线缆芯线控制方程 |
| 3.2.2 低压线缆周围电场的有限元分析 |
| 3.2.3 低压线缆周围电场仿真 |
| 3.3 低压线缆绝缘表皮破损对其周围电场分布的影响 |
| 3.3.1 低压线缆中一段绝缘表皮脱落对周围电场分布的影响 |
| 3.3.2 低压线缆中一段绝缘表皮出现裂缝对周围电场分布的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 传感器与放大电路分析与设计 |
| 4.1 电场传感器分类、选择与设计 |
| 4.1.1 电场传感器分类与选择 |
| 4.1.2 电容型传感器电场测量原理分析 |
| 4.1.3 低压线缆电场测量模型分析 |
| 4.2 电容传感器大小对测量电压的影响 |
| 4.2.1 仿真分析 |
| 4.2.2 实验验证 |
| 4.3 工频电场下平行板电容器模型仿真 |
| 4.3.1 平行板电容器的仿真设计 |
| 4.3.2 平行板电容器仿真模型 |
| 4.4 高精度信号放大电路 |
| 4.4.1 前置放大电路理论分析 |
| 4.4.2 前置放大电路仿真验证 |
| 4.4.3 二级放大电路理论分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 非接触电场测量系统设计与实验 |
| 5.1 非接触电场测量系统设计 |
| 5.1.1 非接触电场测量装置的功能分析及总体设计 |
| 5.2 非接触电场测量系统硬件电路设计 |
| 5.2.1 电场传感器及信号调理电路的设计 |
| 5.2.2 控制系统设计 |
| 5.2.3 声光报警模块设计 |
| 5.2.4 PCB硬件电路板设计 |
| 5.2.5 外壳设计 |
| 5.3 非接触电场测量系统程序设计 |
| 5.3.1 主程序设计 |
| 5.3.2 数据提取程序设计 |
| 5.3.3 过限报警程序设计 |
| 5.3.4 低电量提醒程序设计 |
| 5.4 非接触电场测量系统实验探究 |
| 5.4.1 低压线缆轴向和径向测量实验 |
| 5.4.2 低压线缆绝缘破损实验 |
| 5.4.3 实验结果及佩戴位置分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（9）平行板电容式水稻含水率在线检测装置的优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 含水率检测方法及仪器 |
| 1.2.2 含水率在线检测装置研究现状 |
| 1.2.3 含水率预测研究现状 |
| 1.3 研究内容与方法 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 电容极板结构优化分析 |
| 2.1 基于Comsol的电容极板边缘散射电场分析 |
| 2.2 电容器极板结构有限元分析 |
| 2.2.1 电容极板厚度有限元分析 |
| 2.2.2 电容极板间距有限元分析 |
| 2.2.3 电容极板相对面积有限元分析 |
| 2.3 电容极板结构参数优化试验 |
| 2.3.1 试验方法 |
| 2.3.2 样品制备 |
| 2.3.3 试验结果分析 |
| 2.3.4 响应面优化分析及最佳参数确定 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 含水率检测装置的设计 |
| 3.1 平行板电容器检测原理 |
| 3.2 含水率检测装置机械结构设计 |
| 3.2.1 采样装置结构设计 |
| 3.2.2 排粮结构设计 |
| 3.2.3 整机实验台的搭建 |
| 3.3 硬件电路设计 |
| 3.4 检测电路主控芯片的选择 |
| 3.5 水稻含水率检测电路设计 |
| 3.5.1 电容传感器测量电路的比较分析 |
| 3.5.2 运算放大电路 |
| 3.5.3 温度测量传感器 |
| 3.5.4 A/D转换电路 |
| 3.5.5 电源稳压电路 |
| 3.5.6 电源管理模块及整流 |
| 3.5.7 通讯模块设计 |
| 3.6 监测系统的设计 |
| 3.6.1 基于VB的上位机设计 |
| 3.6.2 上位机主程序界面设计 |
| 3.6.3 数据校正模块 |
| 3.6.4 Modbus通讯测试 |
| 3.6.5 下位机数据传输 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 基于神经网络的水稻含水率预测与校正 |
| 4.1 人工神经网络概述 |
| 4.2 NARX神经网络模型建立 |
| 4.3 预测模型相关参数的分析与确定 |
| 4.3.1 优化算法的对比分析 |
| 4.3.2 神经元数量及滞后阶数的选择 |
| 4.4 含水率预测模型结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 含水率检测装置在线测试试验 |
| 5.1 水稻含水率在线测试 |
| 5.1.1 试验条件及评价指标 |
| 5.1.2 试验设备 |
| 5.1.3 试验结果 |
| 5.2 现场实测 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）基于乐高教育理念的高中物理模型教学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内外物理模型教学的研究现状 |
| 1.2.2 国内外乐高教育的研究现状 |
| 1.3 研究的目的与意义 |
| 1.3.1 研究的目的 |
| 1.3.2 研究的意义 |
| 1.4 研究的内容 |
| 1.5 研究的方法 |
| 第2章 理论综述 |
| 2.1 概念界定 |
| 2.1.1 物理模型 |
| 2.1.2 物理模型教学 |
| 2.1.3 乐高教育理念 |
| 2.2 理论基础 |
| 2.2.1 建构主义理论 |
| 2.2.2 最近发展区理论 |
| 2.2.3 情境认知理论 |
| 第3章 高中物理模型教学的现状调查与分析 |
| 3.1 调查的目的 |
| 3.2 调查工具的设计 |
| 3.2.1 调查问卷的编制 |
| 3.2.2 调查问卷的信度 |
| 3.2.3 访谈提纲的编制 |
| 3.3 调查结果与分析 |
| 3.3.1 问卷调查结果与分析 |
| 3.3.2 访谈结果与分析 |
| 3.4 高中物理模型教学存在的问题分析 |
| 3.4.1 学生层面 |
| 3.4.2 教师层面 |
| 第4章 基于乐高教育理念的高中物理模型教学探究 |
| 4.1 乐高教育理念在高中物理模型教学中的作用点分析 |
| 4.1.1 教师层面 |
| 4.1.2 学生层面 |
| 4.2 乐高教育理念与高中物理模型教学 |
| 4.2.1 物理模型教学与乐高4C教学模式的关系分析 |
| 4.2.2 基于乐高教育理念的高中物理模型教学基本环节 |
| 4.3 乐高教育理念下的高中物理模型教学策略 |
| 4.3.1 合理运用情境教学,将问题作为联系原型和模型的桥梁 |
| 4.3.2 给予动手动脑机会,让学生亲身经历建构物理模型的过程 |
| 4.3.3 及时安排分析评价,促学生总结反思物理模型建构的不足 |
| 4.3.4 灵活展开实际应用,使学生拓展延续加深物理模型的理解 |
| 第5章 教学实例评析与案例设计 |
| 5.1 《电容器和电容》教学实例评析 |
| 5.1.1 教学实践过程及分析 |
| 5.1.2 教学实践反思及改进 |
| 5.2 《单摆》教学设计案例 |
| 第6章 结束语 |
| 6.1 本课题研究的总结 |
| 6.2 本课题研究的不足 |
| 参考文献 |
| 附录一: 高中物理模型教学现状调查问卷表 |
| 附录二: 关于高中物理模型教学现状的教师访谈提纲 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
四、平行板电容器实验的改进（论文参考文献）
- [1]定量探究平行板电容器的电容[J]. 石晓兰,王树超. 物理实验, 2022(01)
- [2]《电容器的电容》教学实践与探索[J]. 胡晓冬. 课程教材教学研究(中教研究), 2021(Z5)
- [3]多功能变温台用于介电性能测试的工程问题研究[D]. 赵华伟. 阜阳师范大学, 2021(12)
- [4]基于平行板电容式传感器阵列的CO2气液二相流参数检测[D]. 官峥宇. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [5]基于多电极电容传感器的低温两相流反演理论和实验研究[D]. 谢黄骏. 浙江大学, 2021
- [6]在创新实验中培养学生的物理学科核心素养——平行板电容器电容教学的创新[J]. 杨英,胡倩,张瑞琪. 湖南中学物理, 2020(06)
- [7]纳米级表面粗糙度对RF MEMS开关电气性能影响的研究[D]. 陈志强. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [8]一种低压线缆电场分布的非接触测量装置研究与实现[D]. 石磊. 石家庄铁道大学, 2020(01)
- [9]平行板电容式水稻含水率在线检测装置的优化设计[D]. 马广宇. 黑龙江八一农垦大学, 2020(10)
- [10]基于乐高教育理念的高中物理模型教学研究[D]. 朱赛男. 扬州大学, 2020(05)