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等离子体实验 探针测量实验数据的自动化采集
主讲人：金沈超 合作者：蔡畅嘉
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目录 实验目的 实验器材 实验内容 未来设想 注意事项
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实验目的 探针测量实验 打开仪器，真空抽取约5min至稳定。 调节气压至所需工作气压，工作选择辉光放电测量，调节 高压至所需功率。
打开探针电压，缓慢调节电压，依次记录I-V关系数据。 在其他直流功率和气压下重复试验。
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实验目的 现状 目的 需手动改变电压，并记录57组数据 实验时间长，气压/温度的改变会使管内等离子体环境改 变
例：某次实验，辉光电流在实验前后由5.97mA降至5.68mA 目的 由电脑自动控制输出探针电压，自动采集探针电流，并可 直接作出I-V图。
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实验目的 优点 方便 测量所需时间短
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实验器材 NI USB-6009 总线供电多功能DAQ USB设备 DH1722A-5型直流单路稳压稳流电源
面包板 不同大小电阻若干 导线若干
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实验电路
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实验电路——验证
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验证结果 测量电阻约为总电路电阻的1% 电压源0-10V输出（确保安全） 每增加1V输出，测到的压降增加18mV 反向输出电压时
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电压源远控接口
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实验电路——实际
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验证结果 测量电阻约为总电阻的1.7% 符合测量得到的结果 原先的方案无法直接实现，需要改变
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实验电路
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实验电路——验证
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数据采集 电压(V)= 𝑈 1 𝑉 × 101 1 − 𝑈 0 (𝑉) 电流(μA)= 𝑈 0 𝑉 ÷9.35𝑘Ω×1000
即，探针两端电压与流过探针的电流
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验证结果 R=0.828MΩ
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验证结果——100V R=0.825MΩ
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希望的结果
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实际的结果
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实际的结果
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原因猜测 探针负极不能接地 USB-6009的GND电势非零 外界噪声的干扰
参考：复旦大学实验中心网站/近代物理实验/等离子体物理实验/等离子体参数测量实验数 据自动采集的视线和相关实验的开发 USB-6009的GND电势非零 外界噪声的干扰
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未来设想 详细了解设备自带的探针测量的电路。 可以考虑更换电压源 KEITHLEY 236 source measure unit
可输出0-100V电压，同时采集电流大小
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测量自动化中的注意事项 采集卡的电压输出量程 采集卡的电压输入量程 电阻能承受的最大功率 采集卡的GND极 采集卡的输入阻抗
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