温度控制实验报告

温度控制实验报告（共14篇）

1.温度控制实验报告 篇一

机电控制实验报告

一、实验目的运用PLC和电箱实现电热壶中水的恒温控制。

二、实验方法

电箱外接220V电源；PLC和电热水壶都分别与电箱连接，由电箱供电；热敏电阻的铁棒部分伸入热水壶中，另一端与电箱相连，热敏电阻的阻值随着水温变化而变化，通过电箱中的电路，输出了变化的0-20mA的电流量。在输出端串联电阻，使得电流量变为电压量输入到PLC，通过AD转化为数字量，然后通过编程达到控制温度的目的。PLC输出端接电箱，可以控制电箱中某个接触器的闭合或断开，而这个接触器控制了电热水壶的供电。

三、编程思路

目标是将水温控制在70℃。由于加热时会有热惯性，因此加热至一定温度就应停止加热，等到水温上升并回落到一定温度后，再加热水一定时间然后停止加热，如此反复，使水温控制在一定的范围内波动。

总体思路是：1.只要水温低于某一温度A，无条件加热。

2.若水温低于温度B（B>A），且水温处于下降阶段，加热固定时间后停止。采样和滤波：采样周期是11秒，其中1秒是采样时间。在这一秒内AIW端口的数字量是不停跳动的，若把每个数据都收集下来不仅有许多无用的数据，而且也会对水温是上升还是下降做出错误的判断，因此这1秒内只记录数据的平均值，即每采集到一个数据就把这个数据与之前记录的数据求平均值。这样的求均值的方法中，1秒内前一时刻的数据的权重小于后一时刻数据的权重，不同时刻数据的权重不相同，但也能达到滤波的效果。同时，在11秒钟内的10秒时间中，把前一周期加权得到的数据保存到另外一个寄存器中。

两个寄存器：寄存器VW80和VW90记录了2个时刻的温度。其中VW80记录的是当前周期的温度，VW90是前一周期记录的温度。通过比较VW80和VW90的数值，可以判断目前水温是处于上升阶段还是下降阶段。将采样周期的时间设置的长一些（11秒）的原因之一就是为了能够正确判断，而不会因为采集到的数据的随机跳动影响判断。

加热控制：在达到70℃前提前停止加热，这个动作可以根据2种方法进行控制。一是加热到一定的温度，然后停止加热；二是加热一定的时间，然后停止加热。实验中我们选择的是第二种方案，每次加热都是只加热3秒钟。没有选择方法一的原因是，采样得到的温度并非实时的，而是每11秒得到一个温度数据；另外，在1秒内采样得到的数据是有波动的，可能发生水的实际温度已超过设定值，而加权平均得到的数据却小于这个值的情况，这会使得水温远远大于所要控制的温度范围。

四、实验结果

温度可以控制在正负1℃内，最好的情况是控制在正负0.5℃内。

五、结果分析

在编程中，我们设定了在温度下降阶段，若小于一定温度，则加热3秒，并且限定了是在计时器T3X开启后，才能进行加热。采样周期是11秒，因此每11秒最多加热3秒。即加热的判定条件有3条：1.采样时打开了总开关 2.温度处于下降阶段3.温度小于一定值。

而热敏电阻所测的温度并非是水的底部，而是中部某点的温度。因此，水的中部一边在接受底部传来的热量，一边又在向水面外的方向散热。当加热水3秒后，只有水的底部温度上升，而中部的温度还是保持原样，有时可能反而又下降了。若在11秒内，底部的水将热量传导到了中部的水，且温度上升，那么在接下来的一段时间里，中部的水温是上升阶段，不满足加热的条件2，可以顺利地控制温度。若在11秒内底部的热量未传导到中部，或传导的热量不足，使得下一周期测得的中部水温反而比之前低（符合条件2），且温度小于设定值（符合条件3），那么程序可能会判定符合加热条件，又一次加热3秒，这样，在接下来的时间里水的中部温度会大幅上升。最初设置的采样时间为5秒，因此容易出现连续加热的情况出现。

在编程时，我们一直在调整加热时间，设定的温度以及采样周期这三个参数。加热时间越短，使每次水温上升得越小；使设定的温度值接近控制的温度70℃，以使温度控制在更小的范围内；若采样周期长，则这一个采样周期内，底部的热量已经传导到中部并使温度上升，这样就不会造成错误判断，但采样周期过长会导致在一周期内水温已经下降过多，降低了温度控制的下限。

因此，最理想的情况是：最初水从常温加热至某一温度，停止加热，然后由于热惯性作用，水温上升并回落到规定的温度值，在某一周期的采样时，测得本周期水温低于前一周期温度，加热固定时间，并在一个周期的时间内水温经历了上升并回落至规定的温度的过程，然后继续加热。即最后水温的变化周期即等于采样周期。

这3个控制参数中，加热时间的控制有其局限性。因为电箱中是由接触器控制电热水壶，若加热时间过短，可能来不及响应，且响应太快可能也会损坏接触器。因此我觉得使用我们这个方法控制温度的精度取决于接触器本身。

最终我们选择的参数是采样周期11秒，设定的温度69.5℃，加热时间3秒。结果是最

好的情况是温度保持在69.5至70℃间，最差时是69.5至71℃间。造成这一问题的原因即是以上所说的，与热量的传导有关。

六、改进与思考

现在的控制精度还不是十分理想。在这个方法下，能做的就是不断调整三个参数，避免发生底部热量还未传导到中部但却再次加热的情况。但这个方法有其局限性，虽然在程序中我们可以调整的是三个参数，但实际上还有许多隐藏的参数。比如水量，热敏电阻的铁棒所处的位置等。

若是实际应用在电热水壶的温控装置，则应该有更多考虑。在本次实验中我们调整参数是在水量不变，热敏电阻铁棒位置不变的情况下进行的，但实际应用水量是不可能保证不变的。因此，采用每次加热固定时间的方式可能不恰当。而加热至某设定温度然后停止加热也不合适，原因也是与热量在水中的传导有关。比较合理的方法是每次加热的时间不是固定的，而是根据之前采集的各个时间点的温度，以及之前各次的加热时间，来计算出本次合适的加热时间。采用PID控制可以实现这样的功能，但是程序会变得更加复杂。并且，由于热水壶本身的特性未知，控制中的参数也需要进行标定。

七、实验感想

首先我觉得这次的机电实验非常有趣。之前在电工实验中，也有一次PLC的实验，但所实现的功能都是比较简单的，控制灯的亮暗之类的，实现的方法比较单一。但是这次实验中要实现控温，可以有多种方案，具体如何实施，不是看教课书上如何讲而是靠自己进行判断的。

之前做过各种实验，化学实验，物理实验，电工实验，力学以及热学的实验，每种实验都是事先按照已经规定的方法进行的。有的实验甚至只需要按几下按钮，采集一下数据就结束了。而这次实验操作性很强，并且的确能够学到东西。比如实验中，需要特定温度所对应的数字量时，刚开始我考虑的是根据温度，电阻，电流输出量以及外接的电阻计算所对应的数字量，但之后发现这样并不精确。各个器材本身是存在误差的，即使理论上是线性对应的，但是实际并非如此。理论值的计算只能是个参考，要确定各个温度所对应数字量只能实际进行测量。

本次实验的特点就是操作性和开放性。不过在这次实验中主要的工作是温控方案以及梯形图的编写上。如果在接线上也是开放性的就更好了。

2.温度控制实验报告 篇二

基于这种应用背景和设计理念,提出了一种廉价的基于STM32的温度控制实验系统,可以实现温度的测量变送、控制、数据存储和分析功能。

1 系统整体设计

自控原理实验中的温度控制系统主要由四个部分组成:温度检测模块、人机交互模块、控制器和PWM驱动加热模块。系统整体结构如图1所示。

温度检测模块以DS18B20温度传感器为核心,将检测到的温度信号传送给STM32进行温度的实时检测,同时输出给单片机温度信号及变化规律,指导控制器控制信号的强度。要想准确控制某个量变化,需带有反馈的闭环控制,将被控制量稳定在设定值的偏差范围内,通过温度测量模块来实现反馈。温度检测模块的测量误差必须尽可能的减小。

人机交互模块由2.4英寸TFT彩色显示屏和两个物理按键组成。控制器选用了搭载ARM Cortex-M内核的STM32F429单片机,利用模糊控制原理设计控制算法。应用PWM驱动电路实现直流电压调制从而驱动被控对象。

2 系统各模块设计

2.1 主控模块设计

选择STM32作为主控芯片。由于STM32F429型单片机具有的低功耗、高速度以及再编译简单有效、对彩色显示屏的驱动应用更加方便直接等,采用STM32F429型单片机作为控制微处理器。STM32单片机基于ARM Cortex-M内核为嵌入式应用,STM32单片机新产品外设共有12条DMA通道,还有一个CRC计算单元,支持96 b惟一标识码,其供电电压在2.0~3.6 V时也可以保证工作效率,运行程序时以72兆次/s的速度从只读程序存储器中读取命令,只需要27 m A的电流就可以驱动[3,4]。另外提供了4种极低耗电量的节能模式,可以把电流降低到2μA,无论哪种模式,STM32F429都可以完成快速启动,复位电路的设计可以把由振荡器生成的80 MHz的数字信号用于快速启动。

2.2 温度测量模块设计

温度传感器选DS18B20,其直接输出数字信号,不需要模/数转换可直接应用,使用方便且精度高,温度量程为-55.0~125.0℃,-10~85℃范围内精度为±0.2℃。DS18B20型温度传感器的温度测量原理如图2所示。

对温度灵敏度较小的晶体振荡器在发生温度变化时的振荡频率非常稳定,几乎没有变化,因此它可以被用来提供振荡周期不变的计数器1的驱动时钟信号。对温度灵敏度较大的晶体振荡器在发生温度变化时的振荡频率有很大波动,它被用来提供作为温度传感器接收器的计数器2的驱动信号。当温度传感器被放在-55℃的环境中时,计数器1的计数速度对应了一个预设的数值。对温度灵敏度较小的晶体振荡器的每一个发出的信号作用在计数器1上都会使它进行一次自减1的操作,如果计数器1中存储的数值最终变成了0,存放温度值的存储器就进行一次自加1操作。然后计数器1内将重新写入设置的对应-55℃的数值。循环进行直到计数器2中存储的值减小到0。而存放温度值的存储器中的值就是此时的温度值。斜率累加器作为对测量过程中的曲线进行线性化校正,方式是通过对计数器1的基础数值进行修正实现的。实验中通过对STM32单片机的编程,运用卡尔曼滤波的方式修正测温数值,理论测温精度可达±0.1℃。DS18B20温度传感器使用方便,但如果想要让DS18B20温度传感器的测量精确程度达到比较理想的水平,I/O端口一定要保证在温度传感器工作时,被提供足够多的能量。所以需要通过一个1.7 kΩ的电阻与STM32F429单片机的VE端相连,保证工作时有稳定的大于1 m A的电流输入。温度传感器电路如图3所示。

中间数据端口连接在单片机控制器的B10端口,以串行方式输入给单片机12 b的温度信号。DS18B20的温度数据如表1所示。

这是数字转化后的数据,存储在两个8 b的RAM中,二进制中的前面5位是符号位,如果测得的温度大于0,这5位为0,只要将测到的数值乘以0.062 5即可得到实际温度;如果温度小于0,这5位为1,测到的数值需要取反加1再乘以0.062 5即可得到实际温度。例如125℃的数字输出为07D0H,-25.062 5℃的数字输出为FE6FH。正、负温度要把数值由十六进制转为十进制。例如输入的数据是00FA,则代表着温度为(15×16+10)×0.062 5=15.62℃,例如输入的数据是0032H,则代表着温度为(3×16+2)×(-0.062 5)=-3.125℃。

2.3 人机交互模块设计

本模块应用2.4英寸TFT显示屏进行温度数值的实时显示、设定值参考、PWM占空比显示、KP隶属度显示等功能。配合按键一同完成温度设置与控制状态显示的功能实现。采用单片机开发版中自带的彩屏,并不需要外加任何电路设计就可以直接编程使用[5]。TFT彩色显示屏的所有数据传送和获取过程都由其内部的运算器主导,例如在左上角显示一个点,这个点的坐标就是X0,Y0。TFT彩色显示屏的控制器,需要首先通过18位数据接口发送x坐标给LCD执行元件,再发送y坐标给LCD,最后发送18位数据组成颜色代码给CLD。这样,LCD屏幕上就会在左上角第一个点显示出来相应的颜色。无论是一幅图片还是一个视频都是按照这个方式来显示的。常规的小型TFT显示屏有一个18位数据接口,18根线用来设定要显示的点的x,y坐标、以及显示哪种颜色、同时还可以用来设定LCD的功能状态。

2.4 加热模块设计

加热模块由PWM波驱动一块加热片进行温度控制,利用STM32F429内部PWM脉宽调制模块驱动加热片控制温度变化。当PWM的占空比为100%时,经过PWM驱动模块输出的直流电压为12 V,如果占空比为50%,那么输出电压就是6 V直流电压。

电阻丝发热量过大,需要的驱动电流常常高达10 A以上,如不加装电气隔离,稍不注意就会损坏控制器。而且电阻丝的发热难以控制,由于加热时电阻丝存在很强的非线性特性,故采用XH-RJ101012的陶瓷加热片作为被控对象。采用L6203桥式整流驱动器把输入的模拟PWM脉宽调制信号整流成稳定的直流电压信号输出。实验中为DMOS全桥直流驱动器,OUT1和OUT2之间接陶瓷加热片,ENABLE=1时,将PWM信号给IN1,PWM信号反向后给IN2,这样调整PWM即可改变加热片的加热功率。加热片额定电压为10 V,最大电压为38 V,额定功率为5 W,电阻为20Ω。PWM驱动模块原理如图4所示。

3 温度控制器设计

温度控制是一个具有时变性和滞后性的复杂系统,而且很难建立它的精确数学模型,实验模块选用模糊自适应PID控制算法,将传统PID控制策略与模糊控制理论相结合,既不需要依赖精确的系统模型,又能显著提高调节精度和速率。温度控制系统设计的核心,就是对其中起到控制器作用的模糊PID的模糊逻辑与模糊规则进行设置和调试。模糊控制器的结构主要由模糊化处理模块、模糊控制规则模块、模糊推理机制和解模糊模块组成。在PID调节中,静态误差的大小由比例系数决定,比例系数KP越大,静态误差越小。但KP过大时,会使振荡次数增加,调节时间延长,稳定性变差,比例系数调节要以系统稳定性为界限;引入积分环节改善低频特性,当闭环系统稳定时,加入会提升系统的开环型别;微分环节影响动态响应速度和稳定性[6]。故通过预测出的反映偏差信号变化率的信号缩短调节时间且加速系统的动态速度,显著改善了控制系统的稳定性能和响应速度。找出PID三个控制参数KP,KI,KD与输入量e,ec之间的模糊关系,实现三个控制参数的在线修正。解模糊方式是最小面积重心法,利用模糊变量和模糊规则表,经由模糊推理策略得出输出控制量KP,KI,KD,控制信号的输出量,得到的PWM占空比。模糊逻辑使用误差和误差变化率作为输入变量,同时对其进行实时监控保证被控对象具有良好性能。实验中自适应模糊控制过程如图5所示。

4 实验结果及分析

控制模块中只要适当改变温控模块软件里面的控制参数或通过上位机设置,系统就能发挥很好的控制功能。实验实物调试如图6所示。

彩屏显示为操作者提供了实时温度显示以及定时温度和PWM波占空比的参考,此外,为了方便调试,在屏幕下方也显示了Ke在各个模糊子集下的隶属度函数值。界面显示如图7所示,扰动作用下系统稳定性分析如图8所示。

Matlab中可对各种控制算法进行编程扩展温度控制实验[7,8],利用Matlab对系统进行数据分析。当被控对象的数学模型发生变化时,把模型参数增加20%,在图8中描绘出被控对象的温度变化曲线。

实验表明该系统具有很小的超调量,稳态误差较小。实验模块拥有较高的精度、良好的鲁棒性,而且可以有效地补偿参数变化带来的影响。

5 结论

运用自适应性强的模糊PID算法,经过对模糊规则的微调,已经达到以下控制效果。温度可调范围在25~130℃内的任何温度,为调试方便只提供整数位的演示。系统达到稳态时控制精度在±0.1℃之内;设定升温差值不超过70℃时,上升时间不超过30 s,超调量不超过0.6℃。温控模块只需要稍作改动即可应用于其他更多领域,具有一定开放性及实用价值。

参考文献

[1]祁鲲,厉虹.基于PLC的温度控制仿真试验平台设计[J].电气技术,2013,14(9):30-33.

[2]刘增环,王利珍,何广祥.加热炉炉温PLC模糊控制系统的设计[J].自动化与仪表,2011,26(10):27-30.

[3]余新栓.基于Matlab的STM32软件快速开发方法[J].单片机与嵌入式系统应用,2011,11(10):46-48.

[4]卢秀和,李建波.基于STM32的四旋翼姿态控制系统[J].计算机测量与控制,2014,22(3):761-763.

[5]夏宇,王军政,徐山峰.基于ARM9的嵌入式控制系统设计与实现[J].微计算机信息,2008,24(22):1-3.

[6]刘华.基于ARM-Linux的嵌入式开发关键技术的研究与应用[D].北京:北京工业大学,2007.

[7]陈小敏,朱秋明,徐大专,等.基于Matlab的模拟通信系统实验设计与仿真[J].实验科学与技术,2014,12(6):1-3.

3.“友情”的实验报告 篇三

实验器材：试管三支，“金钱”溶液、“名利”溶液、“爱心”溶液各50mL，“友情”粉末少许。

实验目的：当今社会，友情在人们生活中所占的分量似乎越来越轻，然而，人们的生活、工作和学习其实都离不开友情。本实验可测出“友情”粉末与不同物质在一起时所产生的不同反应，让人们进一步了解友情的重要性。

实验步骤：取出三支试管，放进相同质量的“友情”粉末，然后分别倒入“金钱”“名利”“爱心”三种溶液，观察三支试管内发生的不同的化学反应现象。

实验现象：①倒入“金钱”溶液的试管中，原来光芒四射的友情粉末，顿时变得混浊，释放出一种具有刺激性气味的气体，并有黑色固体物质生成。

②倒入“名利”溶液的试管中，“友情”粉末立刻“灰飞烟灭”，留下一种叫做“仇恨”的血红色物质。

③倒入“爱心”溶液的试管里，立刻生成一颗颗叫做“挚友”的固体物质。

实验结果：友情+金钱=狂风+暴雨+有害物质

友情+名利=仇恨+烦恼+有害物质

友情+爱心=挚友+快乐+有益物质

实验结论：友情不是靠金钱、名利来维护的，而要用爱心去催生。在心与心的交流中产生感应，友情才能地久天长。

注意：“金钱”和“名利”两种溶液与“友情”发生反应后生成的物质，若不经过处理，对人类健康、对环境的危害极大，应及时处理。

（指导老师：鲁作富）

【简评】从实验名称到实验器材，再到实验步骤和实验结论，乍一看，这不就是一份规范的实验报告么？你若真那么认为，就大错特错了。作者借用实验报告这种形式巧妙地诠释了自己对友情的理解。实验器材和实验步骤都是作者精心设计的，既与常见的化学实验有着相似之处，又很容易让人体味到其用意。实验结论点明意旨，引人深思。

4.《工业组态控制技术》实验报告 篇四

任务一：我的第一个工程，时间3月8日 任务二：水箱控制，时间3月22日 任务三：用户权限的管理，时间

4月18日

任务一：我的第一个工程

一、工作任务

1、理解组态技术、MCGS组态软件的特点和构成。

2、建立一个简单的MCGS组态工程。

二、工作要求

1、正确回答相关的理论知识点。

2、建立名为“我的第一个工程”的工程项目，保存到F盘以自己学号和姓名命名的文件夹中。

3、工程运行时，立即最大化显示工程画面，窗口标题为“我的第一个工程”。画面中有：1台水泵、2个水罐、2个阀门、3段水管和相关文字注释。工程效果图可参见MCGS帮助系统：MCGS快速入门。

三、工作过程

（一）理论学习，回答下列问题：

1、什么是工控组态软件？

2、说明英文缩写的含义：MCGS、ODBC、OPC、OLE。

3、MCGS系统包括哪些部分？其核心是什么？

4、MCGS系统为什么与设备无关？

（二）详细写出组态工作过程

1、创建自己的文件夹

打开F盘，鼠标右击，新建文件夹，将文件夹命名为自己的学号和姓名，如：41011150 XX。这样在F盘根目录下就建立了自己的文件夹——F:41011150 XX。（每次组态工作前，先创建自己的文件夹，然后将组态工程文件保存在此文件夹中，今后不再重复说明）。

2、创建工程

（1）双击桌面“MCGS组态环境”图标，打开MCGS组态环境窗口。（一般会自动弹出一个最近编辑过的工作台窗口，将它关闭。）

（2）单击“文件”菜单中的“新建工程”选项，弹出一个工作台窗口。一般会在D：MCGSWORK下自动生成新建工程，默认的工程名为：“新建工程0.MCG”（若新建工程0.MCG已经存在，则新建工程的顺序号顺延，如：1、2、3等）。

（3）单击“文件”菜单中的“工程另存为”选项，弹出文件保存窗口。在“文件名”一栏内输入“我的第一个工程”。再单击“保存在”一栏内的小黑三角，找到自己的文件夹，如F:41011150 XX。点击“保存”按钮，工程创建完毕。

3、创建用户窗口

（1）在工作台中，单击“新建窗口”按钮，新建一个用户窗口，名称为“窗口0”。（2）选择“窗口0”，单击“窗口属性”按钮，进入“用户窗口属性设置”。将窗口名称改为：我的第一个工程，窗口标题改为：我的第一个工程，窗口内容注释改为：××设计（如：41011150 XX设计），窗口位置选中“最大化显示”，其它不变，单击“确认”按钮。这时原来的“窗口0”已经变为“我的第一个工程”。

（3）选中“我的第一个工程”，点击右键，选择下拉菜单中的“设置为启动窗口”选项，将该窗口设置为MCGS运行环境中自动加载的启动窗口。

4、编辑画面

（1）选中“我的第一个工程”窗口图标，单击“动画组态”按钮（或直接双击“我的第一个工程”窗口图标），进入动画组态窗口。若没有看见工具箱则单击“查看”菜单，选择“绘图工具箱”。下面开始编辑本窗口的画面。

（2）画水泵：单击工具箱“插入元件”，弹出“对象元件库管理”对话框，从“泵”类中选取泵40，再将泵调整为适当大小，用鼠标拖动到适当位置（参照效果图）。从最下一行的状态条中，记录泵的位置和大小。若没有看见状态条则单击“查看”菜单，选择“状态条”。（3）画“储藏罐”：同理，在“储藏罐”类中分别选取罐

17、罐53。参照效果图调整位置和大小，并做好记录。

（4）画“阀门”：同理，在“阀门”类中分别选取阀

58、阀44。参照效果图调整位置和大小，并做好记录。

（5）画“水管”：单击工具箱“流动块”，移动鼠标至窗口的预定位置，点击一下鼠标左键，移动鼠标，在鼠标光标后形成一道虚线，拖动一定距离后，点击鼠标左键，生成一段流动块。再拖动鼠标（可沿原来方向，也可垂直原来方向），生成下一段流动块。双击鼠标左键即可结束绘制。（若想修改流动块，先选中流动块，鼠标指针指向流动块周围的某一小方块，按住左键拖动鼠标，即可调整流动块的形状）。参照效果图，用流动块画出3段水管。为了让水管两端与水罐连接的美观，或者水管挡住了阀门画面，可以将水管的图层移动至最底层。选择所画的流动块，右击鼠标，选择“排列”，再选择“最后面”。（6）作出“文字注释”：单击工具箱“标签”，在水泵下方用鼠标拖动出一个文本框，输入“水泵”。再双击“水泵”标签，弹出“对象组态属性设置”对话框，边线颜色选“无边线颜色”，字符颜色选“蓝色”，字符字体选“宋体/粗体/三号”，单击“确认”。若文字显示不全，则用鼠标调整文本框大小（调大一些没有关系）。同理，在适当的位置分别画出另外的文字标签“水罐1”、“水罐2”、“调节阀”、“出水阀”。（7）保存画面：选择“文件”菜单中的“保存窗口”选项，保存画面。

5、工程运行

单击单击“文件”菜单中的“进入运行环境”，系统提示：并口（USB接口）上没有软件狗，只能运行30分钟！点击“确认”即可进入MCGS运行环境（若关闭了“MCGS组态环境”窗口，则在桌面上双击“MCGS运行环境”即可）。

6、工程提交

将电脑中建立的自己的文件夹发送到自己的移动盘中，并尝试运行一次，确认组态工程被正确保存。运行过的组态工程会多一个加字母D的数据库文件“我的第一个工程D”，下次运行时还会自动生成，若运行数据无需保存，可以删除。

四、工作结果

进入MCGS运行环境，立即最大化显示标题为“我的第一个工程”的工程画面，画面内容达到设计要求。工程效果图如下：（参见程序文件）

五、总结与体会

围绕以下要点来谈谈完成本次任务的体会：

1、本次任务中自己做了什么？遇到哪些问题？如何解决的？

2、完成这次任务有什么收获？

任务二：水箱控制

一、工作任务

1、制作水箱控制组态画面。

2、模拟水箱控制过程。

二、工作要求

1、正确回答相关的理论知识点。

2、建立名为“水箱控制”的工程项目，保存到F盘以自己学号和姓名命名的文件夹中。

3、工程运行时，立即最大化显示工程画面，窗口标题为“水箱控制”。画面中有：2台水泵、1个水罐、1个滑动输入器、2段水管和相关文字注释。下水泵排水、上水泵进水。水位可以人工调节，也可以在20-80之间自动调节。

三、工作过程

（一）理论学习，回答下列问题：

1、什么是用户窗口？

2、怎样产生动画效果？动画连接主要有哪几种？rdf

3、水管是用什么构件制作的？怎样使进、出水的流动方向相反？

4、脚本程序有什么用处？共有几种语句？

（二）详细写出组态工作过程

1、创建自己的文件夹

打开F盘，鼠标右击，新建文件夹，将文件夹命名为自己的学号和姓名，如：41011150 XX。这样在F盘根目录下就建立了自己的文件夹——F:41011150 XX。

2、创建工程

3、创建用户窗口

4、编辑画面

5、工程运行

6、工程提交

四、工作结果

进入MCGS运行环境，立即最大化显示标题为“水箱控制”的工程画面，画面内容达到设计要求。可以看到水箱水位在自动变化。工程效果图如下：（参见程序文件）人工调节水位的模拟：„„

五、总结与体会

围绕以下要点来谈谈完成本次任务的体会：

1、本次任务中自己做了什么？遇到哪些问题？如何解决的？

2、完成这次任务有什么收获？

任务三：用户权限的管理

一、工作任务

1、设置工程密码，保护工程不会被其他人打开使用或修改。

2、设置工程试用期，通过多级密码控制系统的运行或停止。

3、规定操作权限，提高工程安全性。

二、工作要求

1、正确回答相关的理论知识点。

2、建立名为“安全机制练习”的工程项目，保存到F盘以自己学号和姓名命名的文件夹中。

3、工程运行时，立即最大化显示工程画面，窗口标题为“安全机制练习”。画面中有：用户权限分配表，和相关文字注释。通过菜单操作，可根据不同用户权限在其他5个画面之间跳转。

三、工作过程

（一）理论学习，回答下列问题：

1、主控窗口的主要功能是什么？

2、权限设置的作用是什么？

3、怎样设置试用期？

4、怎样设置启动属性？

（二）详细写出组态工作过程

1、创建自己的文件夹

2、创建工程

3、创建用户窗口

4、编辑画面

5、工程运行

6、工程提交

四、工作结果

进入MCGS运行环境，显示„„工程画面，画面内容达到设计要求。可以操作„„。工程效果图如下：（参见程序文件）

五、总结与体会

围绕以下要点来谈谈完成本次任务的体会：

1、本次任务中自己做了什么？遇到哪些问题？如何解决的？

5.温度控制实验报告 篇五

电气工程学院 专业班级：

电气 学生姓名：

学 号：

模糊控制系统MATLAB仿真实验报告 一、实验目的 1、通过本次设计，了解模糊控制的基本原理、模糊模型的建立和模糊控制系统的设计过程。

2、熟悉在MATLAB下建立模糊控制器的方法，并能利用MATLAB对给定参数的模糊控制系统予以仿真 二、实验项目 1、实验题目 本设计要求设计一个采用模糊控制的加热炉温度控制系统。被控对象为一热处理工艺过程中的加热炉，加热设备为三相交流调压供电装置，输入控制信号电压为0~5V，输出相电压0~220V，输出最大功率180KW，炉温变化室温~625℃，电加热装置如图所示：

图1-1电加热装置示意图 3、实验数据：本实验输入变量为偏差e和偏差的变化ec，输出变量为控制电压U，变量模糊集量化论域均为[-6 6]采用的常用的三角形隶属函数。

控制规则表：

U 输入变量ec NB NM NS ZO PS PM PB 输 入 变 量 e NB NB NB NB NB NM NS ZO NM NB NB M, M, MS ZO ZO NS NV NM NM NS ZO ZO PS ZO NM NS NS ZO PS PS PM PS NS ZO ZO PS PM PM PB PM ZO ZO PS PM PM PB PB PB ZO PS PM PB PB PB PB 三、实验步骤 1、建立系统仿真图：在MATLAB主窗口单机工具栏中的Simulink快捷图标弹出“Simulink Library Browser”窗口，单击“Create a new model”快捷图标弹出模型编辑窗口。

依次将Signal Generator(信号源)、Subtract(减运算)、Gain（增益）、Derivative（微分）、Mux（合成）、Fuzzy Logic Controller(模糊逻辑控制器)、Transfer Fcn(传递函数)、Saturation(限幅)、Memory（存储器）、Scope（显示器）模块拖入窗口并连接成系统仿真图如图1-2 图1-2 系统仿真图 2、在模糊推理系统编辑器中设置变量：在MATLAB 命令窗口输入fuzzy并按回车键，启动FIS Editor(模糊推理系统编辑器)。

图1-3 FIS Editor界面 在FIS编辑器界面上执行菜单Edit → Add Variable → Input 为模糊控制系统添加变量，并将变量名修改为 E、EC输出变量为U。

图1-4双变量模糊推理系统界面 双击输入变量E，执行菜单命令Edit → Remove All MFs 然后执行命令 Add MFs 弹出Membership Function 对话框，将隶属函数的类型设置为gaussmf 并将隶属函数的数目修改为7。

在Current Membership Function 区域编辑模糊子集的名称及位置，将各变量的取值范围Range和显示范围Display Range 均设置为[-6 6]，在输入变量E 的图形显示区域选中相应的曲线，即可编辑该子集。语言值的隶属函数类型设置为高斯型函数Gaussmf，名称分别设置为NB、NM、NS、ZO、PS、PM、PB，其参数（宽度、中心点）将会自动生成。

图1-5 输入变量E的参数设置 按同样的方式设置输入变量EC和输出变量U，但U的语言值隶属函数类型为三角形函数trimf 图1-6 输入变量EC的参数设置 图1-7 输出变量 U的参数配置 3、在FIS中设置变量规则：在FIS Editor中执行菜单命令Editor → Rules 打开规则编辑器，将已知49条控制规则输入到Rule编辑器中。

图1-8 模糊编辑器规则设置 4、检验模糊规则输入/输出特性曲面：利用编辑器的View → Rules 和View → Surface 菜单命令即可得到模糊规则输入/输出特性曲面 图1-9 模糊规则特性曲面 图1-10 模糊输入输出特性曲面 5、对模糊控制系统进行仿真：将FIS与Simulink连接，执行FIS编辑器的菜单命令 File→Export to workspace，将当前模糊推理系统保存到MATLAB工作空间的推理矩阵中。

在Simulink中双击Fuzzy Logic Controller模糊逻辑控制器模块上单击鼠标右键然后选择Look Under Mask 选项，将FIS嵌入。

图1-11 FIS嵌入 四、仿真结果 1、组初选参数进行仿真，当系统输入为阶跃信号时其系统响应如下：

2、将系数再次仿真得到如下曲线。

五、遇到的问题 在进行仿真时遇到如下问题：

6.温度控制实验报告 篇六

一、设计目的：

1.了解交流继电器、热继电器在电器控制系统中应用。2.了解对自锁、互锁功能。

3.了解异步电动机Y—△降压启动控制的原理、运行情况及操作方法。

二、设计要求：

1、设计电动机Y—△的启动控制系统电路；

2、装配电动机Y—△启动控制系统；

3、编写s7_300的控制程序；

4、软、硬件进行仿真，得出结果。

三、设计设备：

1.三相交流电源（输出电压线）；

2.继电接触控制、交流接触器、按钮、热继电器、熔断器、PLCS300； 3.三相鼠笼式电动机。

四、设计原理：

对于正常运行的定子绕组为三角形接法的鼠笼式异步电动机来说，如果在启动时将定子绕组接成星形，待起动完毕后再接成三角形，就可以降低启动电流，减轻它对电网的冲击，这样的起动方式称为星三角减压启动，或简称为星三角启动（Y-Δ启动）。星三角起动法适用于正常运行时绕组为三角形联接的的电动机，电动机的三相绕组的六个出线端都要引出，并接到转换开关上。起动时，将正常运行时三角形接法的定子绕组改接为星形联接，起动结束后再换为三角形连接。这种方法只适用于中小型鼠笼式异步电动机.定子绕组星形连接时，定子电压降为三角形连接的1/√3,由电源提供的起动电流仅为定子绕组三角形连接时的1/3。就是可以较大的降低启动电流,这是它的优点.但是,由于起动转矩与每相绕组电压的平方成正比，星形接法时的绕组电压降低了1/ √3倍，所以起动转矩将降到三角形接法的1/3,这是其缺点。Y-△降压启动器仅适用于△运行 380V的三相鼠笼式电动机作空载或轻载启动。三相鼠笼式异步电动机Y—△降压启动控制线路图，如图1所示。

图1 原理图的分析：按下空开后，按下SB1按钮，KM,KMY线圈得点，同时计时器也开始计时，KM得点，SB1按钮断开，KM触点闭合实现自锁，此时KM、KMY触点闭合，电动机以Y型启动；当计时器计时时间到，如上电路图KMΔ线圈得到，KMΔ常闭触点断开KMY线圈失电，KMY触点断开，KMΔ触点闭合进行工作，同时KMΔ动合触点闭合实现了互锁电路，此时电动机以Δ型运行。

用PLC实现三相交流异步电动机Y-△降压启动的必要性

在分析机电式Y-Δ启动特性的基础上，由于大量接触器的使用可能导致可靠性较差，基于传统接触器的控制电路在消除接触器断线不能正常启动、启动时形成的短路等故障时有一定的困难，将PLC应用到以上控制电路中，将使继电器在继电器控制电路中存在的问题迎刃而解。

PLC控制电路相对于继电器控制电路的优点：

1、控制方式上看：电器控制硬接线，逻辑一旦确定，要改变逻辑或增加功能很是困难；而PLC软接线，只需改变控制程序就可轻易改变逻辑或增加功能。

2、工作方式上看：电器控制并行工作，而PLC串行工作，不受制约。

3、控制速度上看：电器控制速度慢，触点易抖动；而PLC通过半导体来控制，速度很快，无触点，顾而无抖动一说。

4、定时、计数看：电器控制定时精度不高，容易受环境温度变化影响，且无记数功能；PLC时钟脉冲由晶振产生，精度高，定时范围宽；有记数功能。

5、可靠、维护看：电器控制触点多，会产生机械磨损和电弧烧伤，接线也多，可靠、维护性能差；PLC无触点，寿命长，且有自我诊断功能，对程序执行的监控功能，现场调试和维护方便。

结

论

7.温度控制实验报告 篇七

本校自动化实验室采用的“THJ-3型高级过程控制系统实验装置”是基于工业过程的物理模拟对象系统,该系统包括流量、温度、液位、压力等热工参数,可实现系统参数辨识,单回路控制,串级控制,前馈—反馈控制,比值控制,解耦控制等多种控制形式。设备中的模拟锅炉可进行温度控制系统的实验,其中锅炉夹套水温控制系统的结构如图1所示,图2是锅炉夹套水温定值控制系统的方框图。系统中锅炉内胆为动态循环水,磁力泵、电动调节阀、锅炉内胆组成循环供水系统,被控变量为锅炉夹套的水温,即要求锅炉夹套水温稳定于给定值。实验前先通过变频器-磁力泵动力支路给锅炉内胆和锅炉夹套均打满水,然后关闭锅炉内胆和夹套的进水阀。待实验系统投入运行以后,再打开锅炉内胆的进水阀,允许变频器-磁力泵以固定的小流量使锅炉内胆的水处于循环状态。在锅炉夹套水温的控制过程中,由于锅炉内胆循环水的作用,使得锅炉内胆与夹套热交换更充分,因而控制效果较好。系统采用的调节器为工业上常用的宇光AI—808智能调节仪[3]。现为了提高锅炉夹套水温控制系统的动态性能,对控制系统进行改造,采用西门子S7-200 PLC代替常规调节器,采用模糊PID控制算法代替常规PID控制实现锅炉内胆水温控制。

2 模糊PI D控制的结构(算法)

传统PID(比例、积分和微分)控制原理简单,使用方便,适应性强,可以广泛应用于各种工业过程控制领域。但是PID控制器对象电炉加热器温度具有非线性、大时滞、强耦合等特点,控制效果并不理想;同时PID控制器没有自适应工况变化的能力,对一些系统参数会变化的过程,存在参数改变不方便等问题,PID控制就无法有效地对系统进行在线控制。不能满足在系统参数发生变化时PID参数随之发生相应改变的要求,严重的影响了控制效果。为此,研究PID参数自整定和智能控制算法具有重要的工程意义。

过程控制实验装置电炉加热器温度对象具有严重的滞后性,用常规的PID控制,由于参数一经设定,不随系统参数变化而改变,影响控制质量,而模糊控制级数有限,单纯使用使得控制程序难以保证,本文采用了在动态过程中改变PID参数即模糊控制PID的办法。

由参数可调节的PID来完成对温度的控制,模糊控制器实现对PID三个参数的自动校正。

温度PID控制的公式为:

式中:Kp为比例系数,Ti为积分时间常数,Td为微分时间常数,T(t)为调节器输出,e(t)为偏听偏差值。

模糊控制是在PID控制算法的基础上,通过总结工程设计人员知识和实践经验,找出PID参数与误差e及误差变化率e c之间的模糊关系,建立合适的模糊规则,运行中不断地检测和运算误差e和误差变化率ec,再利用模糊规则进行模糊推理,查询模糊矩阵表进行在线PID参数自调整,以满足不同的e和ec对控制参数的不同要求,使被控对象有良好的动、静态性能[1],如图3是模糊PID控制结构图。

3 模糊PID控制器设计

控制系统采用“双入三出”的模糊控制器。输入量为温度值给定值与测量值的偏差e以及偏差变化率ec,输出量为比例系数Kp、积分时间Ti、微分时间Td。由图3可知,控制过程为控制器定时采样温度值和温度值变化率与给定值比较,得温度值偏差e以及偏差变化率ec,并以此作为PLC控制器的输入变量,经模糊控制器输出比例系数Kp、积分时间Ti、微分时间Td给PID控制器进行调节,然后经D/A转换送温控对象。

模糊控制器包括输入量模糊化、模糊推理(模糊决策和模糊控制规则)和反模糊3个部分。

3.1 输入模糊化

E和Ec分别为e和ec模糊化后的模糊量,KP、KI、KD分别为Kp、Ti、Td模糊化后的模糊量。

e、ec论域等级为e=ec=[-3,-2,-1,0,1,2,3],模糊化子集为E=Ec=[NB,NM,NS,ZE,PS,PM,PB]。

Kp、Ti、Td论域等级为Kp=Ti=Td=[-3,-2,-1,0,1,2,3],模糊化子集为KP=TI=TD[NB,NM,NS,ZE,PS,PM,PB]。

[NB,NM,NS,ZE,PS,PM,PB]表示[负大,负中,负小,零,正小,正中,正大]。

e、ec和Kp、Ti、Td的隶属度如表1、表2所示。

3.2 模糊决策和模糊控制规则

总结电加热器温度的控制过程中经验,得出控制规则,如表3、表4、表5所示。选取控制量变化的原则是:当误差大或较大时,选择控制量以消除误差为主。而当误差较小时,选择控制量要注意防止超调。

由表3、表4、表5的模糊规则可写成条件语句,即

If e=Ai and ec=Bi then Kp or Ti or Td =Ci

其中Ai、Bi和Ci是定义在e、ec和Kp、Ti、Td的论域X、Y、Z上的模糊集,每条规则

共有4 9条规则,全部系统模糊集为:

∨表示“并”;当e、ec分别取模糊集X、Y时,输出(Kp、Ti、Td)的模糊子集为[1]:

根据输入e、ec模糊量化后得到的X、Y可计算出Kp对应的Zij,如表6所示。

以系统的稳定性为主。例如,当温度值低很多(低于目标值),且温度值有进一步快速降低的趋势时,比例系数Kp增大,应加大电炉加热器电压。可用模糊语句实现这条规则(If e=NB and ec=NB then Kp=PB)。当误差为负大且误差变化为正大或正中时,控制量不宜再增加,应取控制量的变化为0,以免出现超调。一共有49条规则。

3.3 输出反模糊化

具体实现上述控制算法的关键在于解决输入量等级量化程序梯形图设计和查表获取模糊控制量的查表程序梯形图设计。

4 模糊PID控制的PLC实现

4.1 程序设计流程

PLC程序设计流程图如图4所示[2]。

4.2 输入量等级量化的梯形图设计

根据e和ec论域所分的等级,将实际温度变化范围分为7档,依据式下式将基本论域区间[]的精确量按四舍五入原则量化为论域区间[a,b]的论域元素(模糊量),n=3,e为温度变化值,y为量化级数。

S7-200的A/D转换模块,理论上模糊控制器的输入的取值范围可能为0~32000。然而,实际上仅刚开始起动等很少时候可能达到32000。在正常运行过程中,的基本论域取值比上述范围要小得多,一般可取为[0,+2400],模糊量化的论域取为[-3,+3],则量化因子为6/2400=1/400,e对应的模糊化论域如表7所示。

输入量的变化量e模糊化程序见子程序SBR-1如图5所示,量化值存入VW200,ec量化值存入VW300,限于篇幅e c模糊化程序在此略。

4.3 模糊控制表程序

模糊控制查询表是经模糊推理与逆模糊化运算获得的一个7*7(基于上述对语言变量论域范围的设定)的二维矩阵。表2给出了一个模糊控制查询表Kp的实例,表中矩阵元素Kp是由输入量e和ec的论域元素确定的输出控制量的量化值。

将查询表元素逐行依次存储在P L C的VD500~V D 5 4 8中。查表程序设计利用变址寄存器,通过采取“基址+偏移地址”寻址的设计方法来实现。设e和ec的论域元素分别为X、Y,则输出量比例Kp的位置为:表首地址+[7(X+6)+(Y+6)],表首地址为VD500。同理将Ti、Td论域元素分别存放在VD600~VD648、VD700~VD748中,程序略。

Kp的查询表程序为SBR-2,如图6所示。

4.4 反模糊化程序

把由表6查出的控制量模糊论域中的值Z p i j(即VD500~VD548中的值)乘以比例因子K1便可以得到实际的比例系数Kp*=K1χZpij,实际的积分时间Ti*=K2χZiij,实际的微分时间Td*=K3χZdij。在本实验装置的温度控制系统中取比例系数范围是0~10,积分时间范围是0~10分钟,微分时间范围是0~5分钟,,故K1=10/6=1.6667,K2=10/6=1.6667,K3=5/6=0.5。程序如图7所示。

4.5 参数可调的PID运算程序

PLC在执行PID调节指令时,须对算法中的7个参数进行运算,为此S7-200的PID指令使用一个存储回路参数的回路表,PID回路表的格式及含义如表8所示。

(1) 主程序如图 8 所示

(2)中断程序如图9所示

5 结束语

采用阶跃输入作为激励和最终输出的目标值,通过PID常规控制器和模糊PID控制器对相同输入的响应特性曲线来进行二者之间的比较。通过运行在Matlab中建立的模型,可以得到如图10的响应特性曲线。相对于常规PID控制来说,模糊PID控制有着响应时间短、更快的反应速度,并且超调小。这表明对于温度过程控制系统,采用模糊PID控制可以取得更好的性能,基本实现对控制系统的快速、准确控制。

本文通过利用西门子S7-200实现过程控制系统实验装置中的温度模糊控制,这一算法的改进给PID参数在线调整提供了很大的方便,与常规的PID控制相比,模糊PID控制克服了温度控制的时变、非线性等不利因素的影响,具有鲁棒性强、动态性能好等特点。

摘要：本文介绍了用S7-200实现过程控制系统实验装置中锅炉夹套的温度模糊控制设计思想,对模糊PID控制的结构、模糊PID控制器的设计、模糊PID控制的PLC实现进行了分析,文中详细介绍了模糊控制器程序的编写方法,结果表明,用PLC实现的模糊控制器简单实用。

关键词：过程控制系统实验装置,模糊PID,PLC

参考文献

[1]曾光奇.模糊控制理论与工程应用[M].武汉:华中科技大学出版社,2006,(9):58-70.

[2]李敬兆,张崇巍.基于PLC直接查表方式实现的模糊控制器研究[J].电工电子技术杂志,2001,(9):31-32.

8.实验进程控制的研究 篇八

科学探究课中重要的组成部分是实验课程，是使学生真正体验像科学家那样通过使用去进行科学探究。

一、常有的现象

这类课程学生喜欢上，因为学生喜欢这种体验，自己动手实验是很有乐趣的。但是很多学生不会上，他们往往被实验意外的东西所吸引，一枚铁钉、一根导线，他们都可以玩一节课，而玩的同时往往忽略的这堂课要探究的目的。这类课程教师也喜欢上，因为可以给孩子们提供更多的动手实践机会。但是教师又很怕上，这不光是实验的准备，更多的是一堂课下来，学生稀里糊涂、热热闹闹玩了一节课，而这节课的教学目标并没有完成。我想这样的事情作为一个科学老师一般都碰到过，很闹心。久而久之，有些老师就会怕上实验课，最后甚至干脆演变成老师自己讲讲，自己做做演示实验了事，但这恰恰抹杀了学生的动手实践，动脑探究的机会，次数一多，学生就变得不爱上科学课，这非常可怕。我们曾经做过调查，学生最喜欢上的课是哪些。之前，很多人认为至少科学课应该占一席之地，但事实并非如此，在一些地方一些学校，学生并没有选择很“有趣”的科学课，私下找学生了解，他们确实不喜欢上科学课（有学生反映他们很喜欢科学，也喜欢上科学课，很想做实验，但老师不让他们做实验，所以现在不喜欢上科学课了。）。

二、寻找问题的根源

学生的年龄特征，决定着他们往往会受新奇事物的吸引。比如新的教学内容，遇到新的实验器材，往往使学生兴奋，而忘却了学习任务。

由于多种原因，教师很少带领学生做实验。很多学生因为科学课偶尔做实验，所以显得特别兴奋，注意力不能集中。这种情况通常表现为学生对实验桌上的器材特别感兴趣，而忘却了听课，忘却了实验。

三、处理问题的对策

让学生明确所有的实验器材都是为了更好的进行科学探究服务的。最先的课可以带学生参观实验准备室和仪器室等。让学生协助搬运一些实验器材，一方面减轻了教师负担，同时也使学生有较多机会接触实验器材，以免上课时学生因为新奇而分心。一些简单的器材，例如简单电路等小实验，可以直接放置在教室外走廊里，提供实验说明，让孩子们自由接触、自主实验，充分拉近学生和实验之间的距离，让孩子们不光在课上，在课外也能体验到实验探究的乐趣。

当学生良好习惯已经养成，我们接下来谈关于实验进程的控制问题。控制实验进程，功在课前、技在课中，没有固定的方法，原则只有一个，充分调动学生的兴趣，牢牢掌控实验进程。

1、处理单个实验的方法。

一般来说，如果课上只有一个实验，这样的课相对比较好处理。教师只要课前充分准备好有机的实验器材，实验前仔细帮助学生分析实验原因、操作步骤、预测可能达到的效果，难点的地方予以演示，还是相对比较容易控制的。

切忌实验材料准备不充分，这往往会使学生高涨的兴趣骤然衰减。

课前应认真检查实验器材，确保每份器材都能正常使用。

最重要的是教师课前应自己操作一遍实验，很多实验不是靠想就能完成的。比如时间的控制，不是像想象中那样的。教师只有通过自己的操作，才能对实验的预期有充分的估计，这像语文老师写下水文一样，科学教师在实验前也应该做做下水实验。

2、处理多个实验的方法。

首先，对教学中涉及到的实验，教师课前一定要先做，并记录下实验所用的时间，以此为据，学生实验时间适当放宽。

使用实验器材控制实验进程。实验桌上准备的器材过多，会影响学生的注意力，一开始教师不要把所有课上所需要用到的实验器材都摆出来，而是需要使用再摆出来。

学生之间是有差异的，一堂课中有多个实验，最容易出现的是一部分学生已经完成，而另一部分学生开来不及完成。为了完成教学任务，教师往往采用一刀切的方法，这会造成快的学生吃不饱，慢的学生吃不好。时间到，学生实验停止，进入下一组实验。所以这种单以器材控制实验进程的方法有待改进。

有幸听了一堂浙江的谢小立老师的课，他把这种实验进程控制进行了改进，改成以学生实验记录来控制进程。学生凭实验记录来换取下一组实验器材。教师可以根据学生实验记录有效了解学生的实时学期情况，在教学中予以有效指导，快的学生也不用为要等待而发闹，慢的学生也不用为赶好学不扎实。这种方法值得推广。

对实验进程的控制是一种技巧，也是一种艺术，课前做足功课，课上灵活应用，以期达到最优效果。

9.温度控制实验报告 篇九

聚合物的玻璃化转变是指非晶态聚合物从玻璃态到高弹态的转变，是高分子链段开始自由运动的转变。在发生转变时，与高分子链段运动有关的多种物理量（例如比热、比容、介电常数、折光率等）都将发生急剧变化。显而易见，玻璃化转变是聚合物非常重要的指标，测定高聚物玻璃化温度具有重要的实际意义。目前测定聚合物玻璃化转变温度的主要有扭摆、扭辫、振簧、声波转播、介电松弛、核磁共振和膨胀计等方法。本实验则是利用膨胀计测定聚合物的玻璃化转变温度，即利用高聚物的比容－温度曲线上的转折点确定高聚物的玻璃化温度（Tg）。

一、实验目的与要求

1、掌握膨胀计法测定聚合物Tg的实验基本原理和方法。

2、了解升温速度对玻璃化温度的影响。

3、测定聚苯乙烯的玻璃化转变温度。

二、实验原理

当玻璃化转变时，高聚物从一种粘性液体或橡胶态转变成脆性固体。根据热力学观点，这一转变不是热力学平衡态，而是一个松弛过程，因而玻璃态与转变的过程有关。描述玻璃化转变的理论主要有自由体积理论、热力学理论、动力学理论等。本实验的基本原理来源于应用最为广泛的自由体积理论。

根据自由体积理论可知：高聚物的体积由大分子己占体积和分子间的空隙，即自由体积组成。自由体积是分子运动时必需空间。温度越高，自由体积越大，越有利于链段中的短链作扩散运动而不断地进行构象重排。当温度降低，自由体积减小，降至玻璃化温度以下时，自由体积减小到一临界值以下，链段的短链扩散运动受阻不能发生（即被冻结）时，就发生玻璃化转变。图5-1高聚物的比容—温度关系曲线能够反映自由体积的变化。图中上方的实线部分为聚合物的总体积，下方阴影区部分则是聚合物己占体积。当温度大于Tg时，高聚物体积的膨胀率就会增加，可以认为是自由体积被释放的结果，图中r段部分。当T

阶段，聚合物容积随温度线性增大，如图g段部分。显然，两条直线的斜率发生极大的变化，出现转折点，这个转折点对应的温度就是玻璃化温度Tg。

图5-1 聚合物的比容—温度关系曲线

图5-2 膨胀计构造图

Tg值的大小与测试条件有关，如升温速率太快，即作用时间太短，使链段来不及调整位置，玻璃化转变温度就会偏高。反之偏低，甚至检测不到。所以，测定聚合物的玻璃化温度时，通常采用的标准是1~2℃/min。Tg大小还和外力有关，单向的外力能促使链段运动。外力越大，Tg降低越多。外力作用频率增加，则Tg升高。所以，用膨胀计法所测得的Tg比动态法测得的要低一些。除了外界条件，Tg值还受聚合物本身的化学结构的影响，同时也受到其它结构因素如共聚交联、增塑以及分子量等的影响。

现设自由体积占总体积的分率即自由体积分率为f，则温度在Tg附近并大于Tg时，满足下式：

ffg(TTg)

（5-1）

式中，fg－为Tg时自由体积分率；rg，自由体积膨胀部分；r和g分别为玻璃化温度上、下聚合物整体的膨胀系数。根据大量实验结果，有人提出聚合物粘度与玻璃化温度经验关系式，即WLF方程：

logC1(TTg)(T)

（5-2）(Tg)C2(TTg)式中，C1=17.44，C2=51.6，(T)和(Tg)分别为温度T和Tg时聚合物的粘度。该式适用的温度范围Tg~Tg100℃。关于C1和C2的物理意义，可与Doolittle粘度方程进行对照赋予：

AeB(Vf/V)Ae1/f

（5-3）

式中，A、B均为常数，Vf是自由体积，V为总体积，一般可以为B=1。

将式（5-3）代入式（5-2），即有：

logfg/2.303(TTg)(T)

（5-4）(Tg)fg/(TTg)41由此可得：fg0.025，4.810DEG。即表明大部分线性柔性链，在玻璃化转变时自由体积分率恒定为2.5%。根据这一点可以定量解释分子量、增塑剂、共聚等对玻璃化温度的影响。其中分子量对Tg影响有如下关系：

Tg(M)Tg()K

（5-5）Mn式中，Tg()为分子量为无限大时的Tg，可以作图外推得到；Mn为数均分子量；K—为常数，其物理意义可有自由体积理论得到。考虑到每一个端基对自由体积的额外贡献θ，试样密度ρ和阿弗加得罗常数NA，当分子量为M时，单位体积试样中分子量的末端对自由体积的额外贡献为2ρNA /M。根据自由体积理论，分子量为M和∞两个试样在玻璃化转变时的自由体积是相等的，即：

2NATg()Tg(M)

（5-6）M或写成：

Tg(M)Tg()412NA1()

（5-7）Mn式中，4.810DEG。可由Tg对1/Mn作图求得。

三、仪器药品

1、膨胀仪、甘油油浴锅、温度计、电炉、调压器和电动搅拌器等。

2、聚苯乙烯，工业级；乙二醇和真空密封油。

四、实验步骤

1、先在洗净、烘干的膨胀计样品管中加入PS颗粒，加入量约为样品管体积的4/5。然后缓慢加入乙二醇，同时用玻璃棒轻轻搅拌驱赶气泡，并保持管中液面略高于磨口下端。

2、在膨胀计毛细管下端磨口处涂上少量真空密封油，将毛细管插入样品管，使乙二醇升入毛细管柱的下部，不高于刻度10小格，否则应适当调整液柱高度，用滴管吸掉多于乙二醇。

3、仔细观察毛细管内液柱高度是否稳定，如果液柱不断下降，说明磨口密封不良，应该取下擦净重新涂敷密封油，直至液柱刻度稳定，并注意毛细管内不留气泡。

4、将膨胀计样品管浸入油浴锅，垂直夹紧，谨防样品管接触锅底。

5、打开加热电源开始升温，并开动搅拌机，适宜调节加热电压，控制升温速度为1℃/min左右。间隔5min记录一次温度和毛细管液柱高度。当温度升至60℃以上时，应该每升高2℃，就要记录一次温度和毛细管液柱高度，直至110℃，停止加热。

6、取下膨胀计及油浴锅，当油浴温度降至室温，可另取一支膨胀计装好试样，改变升温速率为3℃/min，按上述操作要求重新实验。

7、以毛细管高度为纵轴、温度横轴左图，在转折点两边做切线，其交点处对应温度即为玻璃化温度。

8、如果采用三个膨胀计在确保相同条件下同时测定三个试样，即可以这三个试样的Tg对1/Mn左图，求得Tg（∞）和K及θ。

五、注意事项

1、注意选取合适测量温度范围。因为除了玻璃化转变外，还存在其它转变。

2、测量时，常把试样在封闭体系中加热或冷却，体积的变化通过填充液体的液面升降而读出。因此，要求这种液体不能和聚合物发生反应，也不能使聚合物溶解或溶胀。

六、思考题

1、作为聚合物热膨胀介质应具备哪些条件？

2、聚合物玻璃化转变温度受到哪些因素的影响？

3、若膨胀计样品管内装入的聚合物量太少，对测试结果有何影响？

10.初级会计学实验报告实验报告 篇十

模拟实践操作过程

1）准备会计模拟的一些资料，其中包括总分类账户的期初余额以及其中一部分明细账期初余额，该公司1月份发生的经济业务。

2）根据经济业务编制会计分录，然后根据会计分录编制记账凭证。

3）根据记账凭证编制原材料，生产成本，库存商品的明细账，以及银行日记账，现金日记账。

4）根据各种明细账编制科目汇总表。

5）开设总分类账户，并根据科目汇总表登记总分类账户，结出期末余额。

6）根据全部的总分类账的记录编制试算平衡表。

7）编制资产负债表和利润表。

模拟实验的收获与感想

学习基础会计已经差不多有一个学期了，课堂上都是针对书本每一章节做练习。这是第一次把之前的练习合起来作为一次综合练习。之前做练习会觉得比较简单，但是把所有练习综合起来就有一种无所适从的感觉。虽然如此，但是在班导师的带领下，一步一步地把账做好，最后编制报表。当今天把报表编制出来之后，我回顾自己这几个星期做过的账，之前一开始那种无所适从的感觉没有了，反之，我现在对于企业做账有了一个大概的理解。

经过这次模拟实验之后，让我亲身感受到做一名会计人员必须有耐心和细心，绝不能粗心大意，马虎了事。

模拟实验的建议

11.完美中学生实验报告 篇十一

[实验名称]研究“完美中学生”所需要的“物质”。

[实验目的]探索“完美中学生”的组合物质。例如“宽容药水”、“爱心种子”、“敏捷思维”等。

[实验用品]几大支试管、“宽容药水”等“物质”。

[实验步骤]

1、将等物质的“宽容药水”与“幻想药水”、“爱心种子”同放入一支试管。

2、將“敏捷思维”、“冷静头脑”、“知识之泉”放入同一支试管。

3、将“动人美貌”、“自信之心”、“酷爱学习”放入另一支试管。

[实验现象]

1、“宽容药水”与“幻想药水”融合，并发出微微金光，“爱心种子”迅速萌发。并开出了“智慧之花”。

2、“敏捷思维”逐渐溶入了“冷静头脑”，而“知识之泉”也渐渐渗入了“冷静思维”，结出了“天才果子”。

3、“动人美貌”、“自信之心”、“酷爱学习”互相交融，微泛光芒。

[实验方程式]

“宽容药水”+“幻想药水”+“爱心种子”：“智慧之花”

“敏捷思维”+“知识之泉”+“冷静头脑”：“天才果子”

“动人美貌”+“自信之心”+“酷爱学习”：微泛光芒

[实验总结]

每个人都有优点，只要学会欣赏，那便是“完美中学生”!

12.叠层芯片温度测量实验研究 篇十二

叠层芯片封装技术是指在同一个封装体内于垂直方向叠放两个以上的芯片的封装技术[1]。叠层芯片堆叠方式的不同会使同一芯片上出现悬臂和非悬臂两种键合区域。Li等[2]通过对叠层芯片悬臂和非悬臂的键合质量研究,获得了某特定工况下非悬臂键合比悬臂键合平均剪切强度要高10～12g的实验结论。推测芯片的悬臂区域与非悬臂区域键合质量不同的主要原因有两个:一是叠层结构悬臂区域在键合过程产生振动,二是悬臂区域和非悬臂区域键合温度不同。

叠层芯片温度测量的关键是温度传感器的选择。按测量方式分,温度传感器可分为接触式和非接触式两大类。以往研究采用的多是接触式温度传感器[3,4,5,6,7,8]。通常接触式测温比较可靠,测量精度较高;但影响被测温度场,而且因测温元件与被测介质需一定时间的接触才能达到热平衡,所以存在测温延迟。而红外测温仪基于热辐射原理进行温度测量,因测温元件不与被测介质接触,因此不存在测温延时和干扰被测物体的温度场,故本文采用非接触式测温仪——MP/MB红外测温仪进行叠层芯片的温度测量,以研究悬臂区域和非悬臂区域的温度差异。

1 实验原理及设备

1.1 实验原理

实验的原理为红外测温原理,即一切温度高于绝对零度的物体都以电磁波的形式向外辐射能量,能量的强度与其温度成比例。由黑体辐射能量在不同温度下按波长分布规律[9]可得

M=C1λ-5/(eC2/(λ T)-1) (1)

式中,M为绝对黑体辐射射度;λ为波长;T为绝对温度;C1为第一辐射常数;C2为第二辐射常数。

1.2 实验设备

1.2.1 加热台

实验所用键合机为超声波金丝球焊机,键合机的加热台包括加热体、发热芯、热电偶等。加热体尺寸为56mm×56mm×25mm(长×宽×高),质量为1.185kg。加热台通过内置的热电偶温度传感器和温度控制板进行温度控制,加热功率约为440W。

1.2.2 测温仪

实验选用德国的Metis MP25MB07红外测温仪[10],其主要参数如表1所示。实验数据由测温仪自带的数据采集软件Sensorwin进行采集。

1.2.3 叠层芯片

图1所示的实验芯片由中南大学设计、江苏长电科技股份有限公司加工生产,其叠层结构由两块尺寸为4mm×2mm×0.24mm的芯片垂直堆叠而成,芯片之间通过环氧树脂胶粘接固化。

2 实验过程

2.1 加热台测温实验

设定键合机加热台的温度,利用红外测温仪对未放置芯片的加热台表面进行温度测量。实验分别将加热台中心区域、边缘中心区域(距离边缘3mm)和角上区域(距离2个边缘3mm)设为A、B、C,并在这3个区域内进行实验测量,如图2所示。红外测温仪测温使用激光瞄准,使用时应尽量保证激光光斑的中心和区域中心重合。为了使加热温度变化的区域足够大,设定加热温度为350℃,预热温度以100℃为单位递增,采集间隔为10ms。 根据多次尝试性实验, 加热台在6～7min左右趋于稳态温度。每次采样40 000～50 000个数据点,采集时间为400～500s。

2.2 叠层芯片测温实验

将芯片放置在加热台上,并测量其表层温度。目标芯片的测量区域分为4个区域,每个区域大小为1mm×2mm,如图3所示。区域1、4对应叠层芯片上层表面悬臂区域的温度;区域2、3对应非悬臂区域的温度。先将芯片预热至100℃,加热台的加热温度设置为200℃。预热10min后,对芯片进行加热并同时测量其温度。多次尝试性实验表明,当芯片加热150s以后,其温度达到稳态。设置的加热时间为400s,即400s后停止加热芯片,室温下冷却至100℃,过100s左右进行第二次测量。芯片从200℃冷却至100℃以下的平均时间为25min。为了减小实验误差,保证实验数据的可靠性,重复实验30次。

3 数据处理及分析

3.1 加热台温度数据处理及分析

采集的加热台温度数据用MATLAB进行处理,得到的加热台温度变化曲线如图4所示。

从图4中可以看出,区域A、B、C曲线最终趋向稳态的温度有所不同:θA≈353℃,θB≈348℃,θC≈335℃。这表明加热台上表面温度不同,加热台中心处温度最高,边缘次之。加热台各点温度上升比较均匀,它们的斜率分别为1.034℃/s、1.015℃/s、0.950℃/s,即各个区域温升速率差不超过0.1℃/s。由于测试的芯片放置在加热台的正中间,即区域A的位置,为后续分析方便,故假设芯片底部加热的区域为A。

3.2 叠层芯片温度数据处理及分析

叠层芯片测温实验所得到的30组实验结果相似,随机抽取一组实验作为样本进行分析,分析所得原始数据温度曲线如图5所示。

由于被测芯片的温度一直在变化,以测温仪最后一次测到的100℃所对应的时刻t=0作为芯片从100℃升温的起始点。观察图3中4个区域的稳态温度,截取图5中曲线的末尾段260～300s进行区间温度变化细节分析,分析结果如图6所示。

从图6中可以看出,曲线趋于稳定时,区域1、4(悬臂区域)温度较高,区域2、3(非悬臂区域)温度较低。取平均值得到区域1、4、2、3的温度分别约为195℃、195℃、188℃、189℃。其区域温度排列的大小为:区域1≈区域4>区域3>区域2。区域1、4的平均温度为195℃,区域2、3的平均温度为188.5℃,故芯片悬臂区域温度比非悬臂区域温度高6.5℃左右。30组实验得到芯片4个区域1、2、3、4的平均温度分别为193.8℃、185.1℃、187.0℃、189.4℃。结果表明悬臂区域温度比非悬臂区域温度高约5.6℃。

参考图3和图5,只考虑热量在芯片结构上的传导,上层芯片中间区域(图3中区域2、3)的温度应该高于两边(图3中区域1、4)的温度,因为叠层芯片2、3区域和底层芯片通过粘接剂直接接触,热传导是固体的主要传热方式。但实验结果表明,在加热台温度上升过程中,上下层芯片之间的粘接剂阻碍了芯片的热传递,同时由于温度升高,芯片附件空气热对流加大,热对流使上层芯片边缘地区(1、4区域)热交换更充分,所以边缘温度反而比上层芯片中心区域的温度要高。图3中的区域1和4、2以及3温度不同,主要原因有三点:①被测芯片与加热台的接触面没有放置在区域A的正中心;②区域A虽小,但其温度分布的不同也会影响最上层芯片温度的分布;③被测芯片物理结构的不对称性影响了区域温度分布的均衡性,如果结构对称,只需研究区域1、2的温度变化即可。物理结构不对称的原因可能有芯片的粘接剂分布不均匀,芯片各层厚度不同等。

4 曲线拟合

4.1 拟合处理

为了解叠层芯片温度θ和时间t之间的关系,需对实测温度数据进行拟合。实际加热过程分为升温和断续加热两个阶段。前者是自然升温,由加热体的比热、质量、加热功率、散热状况(因同时伴随着冷却)等决定;后者是温度传感器控制的断续加热,由加热体热惯性、测温元件位置、温控设置等决定。计及所有因素建模,十分困难。观察图5中的温升曲线,其特征和Logistic模型[11,12,13]中的升温曲线比较相似。假定温度的相对变化率(d θ/d t)/θ按线性变化,则可得到受限“驱动力”下系统达到某至高点的非线性升温过程的阻滞增长模型,即Logistic模型。类似Logistic模型,芯片的升温、初始和稳态条件可表示为

式中,k为温升速率系数;θ0为芯片加热的初始温度;θ∞为芯片趋于平衡时的温度。

在加热刚开始的阶段,有(θ0-θ)/(θ0-θ∞)趋向于0,即加热开始时的温度上升速率为k T;但随着时间的延续(t趋向于∞),(θ0-θ)/(θ0-θ∞)趋向于1,加热升温速率减缓至0,温度最终达稳态。这符合加热台加热的特点。由式(2)可得温度与时间的表达式:

$\theta =\frac{\theta {}_0\theta {}_{\infty }}{\theta {}_0+(\theta {}_{\infty }-\theta {}_0)\text{e}{}^{-k\frac{\theta {}_{\infty }}{\theta {}_{\infty }-\theta {}_0}t}}$ (3)

在式(3)中,只要已知k、θ0和θ∞,就可以求得任意时刻芯片的温度θ。

对区域1、2、3、4分别用MATLAB曲线拟合工具箱进行曲线拟合,如图7所示。图7中为了清楚地显示温度值,每100个数据点抽取一个显示数据,所得结果分别如图7a、图7b、图7c、图7d所示。拟合所得区域1、2、3、4的平衡温度如图8所示。

由图8可以看出,第14组和第25组数据与其他组数据特点不同,除第14组和第25组之外,其余组数据的区域1和区域4的温度都分别大于区域2和区域3的温度。在第14组中,4个区域的温度大小排序为:区域1>区域2>区域3>区域4;在第25组中,4个区域的温度大小排序为:区域1>区域3>区域4>区域2。第14组和第25组芯片温度的差异可能是由于芯片的个体误差(如芯片粘接层只有很小一部分)引起的。

实验用温度趋向稳定时(t=250～300s时段)所采集的5000个温度值的平均值θ2作为该区域的平衡温度。不同区域的拟合温度与实测温度的平均值对比如表2所示。

由表2可知,拟合所得到的叠层芯片悬臂区域温度比非悬臂区域温度要高5.6℃,悬臂区域的升温速率系数k1为0.01645,非悬臂区域的升温速率系数k2为0.01665,如图9所示。

4.2 拟合结果讨论

由表2还可以发现,拟合的起始温度θ0与实际预置温度的偏差比较大,为8.1℃;拟合的稳定温度θ∞与实际加热温度θ2非常接近,偏差不超过0.2℃。据此可以认为拟合模型中的θ∞能很好地表示芯片的稳态温度。拟合温度与实际温度的偏差与拟合模型的选取有关,拟合结果表明所选取的模型dθ/dt=kθ[1-(θ0-θ)/(θ0-θ∞)]能很好地描述t趋向于无穷时芯片的温度,但对于芯片初始升温阶段的描述欠佳。

拟合得到的叠层芯片悬臂区域温度比非悬臂区域温度要高5.6℃,这与实测结果相一致。曲线的拟合系数在0.99以上,同时参考图7,可以认为该拟合模型很好地描述了芯片上表面加热后的温度变化情况。

实验并非实际工况,但由所得到的拟合曲线可以推测,如果芯片所设定的预热温度和键合温度相差很大(100℃),则键合时引线和芯片表层发生热交换的影响较小,原因是在芯片和引线键合时,芯片的温度尚未达到稳态。

5 结论

本文使用MP/MB红外测温仪对叠层芯片上表面进行测试,得到芯片结构表面温度的大致分布情况。实验发现,当加热台加热温度设置为200℃时,叠层芯片悬臂区域温度比非悬臂区域温度要高5.6℃左右。通过修改的Logistic模型对温度数据进行拟合,并将拟合结果和实测结果进行对比,发现本文模型可以很好地描述叠层芯片上层芯片的温度变化。实验结果可作为研究引线键合过程中叠层芯片表层温度的参考。

13.实验报告格式--实验2 篇十三

实验报告一、二、三、四、五、六、七、实验名称：分析PL0词法分析程序 试验目的  学习PL0程序的词法分析程序GenSym的实现过程  结合具体的程序了解词法分析过程 实验设备  PC兼容机  DOS操作系统或Windows操作系统  TurboPascal软件等 实验要求  独立完程序的分析过程  自己跟踪程序的执行过程  记录程序的执行过程  记录程序的运行结果 实验内容 实验过程记录 源程序

14.实验动物学实验报告 篇十四

一、实验动物：小鼠

二、操作流程：抓取，固定，编号，给药，取血，麻醉，绝育，解剖。

三、具体操作

1、抓取：抓取小鼠时，右手抓住小鼠尾巴，不要过于用力，以免惊吓小鼠。左手从小鼠身体后部向前抓（以免小鼠向后缩咬伤自己），抓住小鼠颈部。固定住小鼠后，将小鼠皮肤往上抓，尽量将小鼠背部皮肤抓住。左手将小鼠腹部朝向自己，把小鼠尾巴用左手无名指和小指夹住，这时小鼠腹部皮肤紧绷，不能动弹。

2、固定： 通常使用固定器进行固定。将固定器拧开后，抓住小鼠尾巴，使其钻入固定器中，再将拧下的固定器部分装好，使小鼠尾部露出，再将可旋转的铁片固定住即可进行后续实验。

3、编号：编号方式有两种：①剪脚趾编号：把小鼠腹面朝上，在下的脚趾从左至右依次编为1~10号，剪10号脚趾加1~9号脚趾依次编为11~19号，在上的脚趾依次编为20,30,40,50,60,70,80,90号，其余编号与11~19号类似。②打耳钉编号：耳钉上均有唯一编号，通过使用耳钉钳将耳钉打在小鼠耳朵上即可。实验时通常使用的是第一种方式进行编号，第二种编号通常用于需要长距离运输的动物。

4、给药：常用的给药方式有：

①口服给药：即灌胃。将注射器装入药物溶液，装上灌胃针（灌胃针有直头和弯头两种，区别不大）。如上所述，抓取小鼠后，使其头部朝上，尽量呈一直线，取灌胃针，从小鼠嘴角一侧缓缓插入（保持刻度在自己能看到的位置），顺着小鼠口腔食道的弧度让小鼠将针咽入，灌胃过程中如果遇到阻碍一定要及时拔出灌胃针，不可强行灌胃以免伤及小鼠食道以及肺部。灌胃针顺利进入后基本与小鼠身体呈一条直线，注入适量体积后再顺着食道缓缓取出灌胃针。

②静脉注射：小鼠尾部有3条静脉和1条动脉，3条静脉非别位于背部，及两侧。静脉注射时一般选取两侧静脉，因为其相对于背部静脉更为清晰饱满。将小鼠固定后，用酒精擦拭其尾部静脉，使其充血，以便注射。之后使注射器针孔处朝上，针与尾部呈约30°扎入尾部后向上轻挑，再向内扎入部分，此过程应该比较顺畅，没有阻碍，若阻碍较大则有可能扎入到了皮肤中。扎入后将活塞向后回抽一点可见到有血回流，则说明成功扎入静脉当中，注射适当体积后迅速拔针，用酒精进行消毒。

5、取血：有断尾取血法和眼眶取血法两种。本次实验使用的是眼眶取血法。抓取小鼠，固定其头部用手指将其上下眼睑分开，露出其眼球并且不能闭上。用玻璃毛细管从其上眼角处扎入眼球后方毛细血管从，使血液顺着毛细管留下，取血完成后快速将毛细管取下。

6、麻醉：抓取老鼠，使其头部朝下，使其腹部脏器向胸腔靠拢，露出腹部空腔，以免刺伤脏器。将注射器竖直扎入靠近后腿部腹腔，刺入之后稍微向前倾斜但不要向前刺入，一般注入0.5mL麻醉剂即可。随后拔出针，方向小鼠，等待几分钟后即可麻醉。

7、绝育：绝育手术是通过剪除雌鼠卵巢或雄鼠输精管来实现的。将麻醉的雌鼠背面朝上，从其胸腔和尾部之间向下三分之一处剪开一个小口，用镊子将其卵巢取出，上面呈现红色斑点的部分即为卵巢，用剪刀将这一部分剪除，然后用缝合针线将其缝合，缝合方法为将针穿过后，将线缠绕镊子两圈再逆时针缠绕两圈，再重复缠绕一遍，将镊子夹住线头把缠绕的线移至线头系紧即可（缝合过程全程用镊子和剪刀操作），里面肌肉层以及外面皮层均需缝合。雄鼠则从外生殖器向上1-2cm处剪开小口，用镊子在其中找出输精管（较细长的乳白色小管），尽量多减掉一些，以免其长长愈合，以上述方法缝合伤口即可。