第一篇：接地裝置特性測試系統

北京市避雷裝置安全檢測機構管理辦法 北京市勞動局 北京市消防局

第一章 總 則

第一條 為加強對本市避雷裝置安全檢測機構的管理，確保避雷裝置檢測質量，根據國家和本市有關規定，制定本辦法。

第二條 北京市勞動局、北京市消防局是本市避雷裝置安全檢測機構的主管機關，負責本市避雷裝置安全檢測機構的認證、年審和監督管理工作。

第三條 北京市氣象局歸口管理本市防雷設施的技術檢測工作。

第四條 經北京市勞動局、北京市消防局審查合格的各避雷裝置安全檢測機構，應根據國家有關規定、標準獨立地開展檢測工作，具有第三方公正地位。其行政隸屬關系不變。

第二章 審查認可

第五條 所有檢測機構均需取得市勞動局、市消防局共同審查合格頒發的《北京市避雷裝置安全檢測許可證》（以下簡稱《許可證》）后方可開展檢測工作。第六條 取得《許可證》的條件：

（一）具有固定辦公場所；

（二）具有規定技術職稱的專業、專職技術人員；

（三）具有與檢測級別相適應的儀器設備；

（四）所有檢測人員須經過專門培訓并考核合格；

（五）具有完善的各項規章管理制度，包括： 1．年工作計劃，總結、匯總、報盤制度； 2．各類人員的技術責任制和崗位責任制； 3．避雷裝置的檢測、復檢和質量判定制度； 4．檢測報告的填寫、審核和批準制度；

5．檢測用儀器的使用、保管、維修和計量校準制度，并有完善的操作規程； 6．原始數據和其它技術資料的檔案管理及保密制度； 7．檢測事故的分析報告制度；

8．受檢單位對檢測結果提出異議的申報程序和處理制度； 9．各類人員的培訓進修、業務考核制度； 10．勤政、廉政制度。

第七條 《許可證》有效期為三年，有效期滿前三個月，該檢測機構應向市勞動局、市消防局提出換證申請。審查合格者，換發新的《許可證》；審查不合格者，限期三個月整改后重新對其進行審查，仍不合格者，取消其檢測資格。

第八條 《許可證》每年進行一次年審。檢測單位有下列情況者，將不予進行年審，并取消其下一年度檢測資格。

（一）超出標準的檢測范圍和等級進行檢測的；

（二）檢測中弄虛作假，不按規程和技術規范進行檢測的；

（三）不遵守報告制度，不按時報盤，報工作總結，不接受抽查復檢的；

（四）未按時完成當年檢測率的；

（五）經抽檢，檢測質量不符合要求的；

（六）超出收費標準亂收費的；

（七）轉借、轉租《許可證》的。

第三章 職 責

第九條 北京市氣象局成立“北京市避雷裝置安全檢測中心”，負責對全市各檢測站的業務指導，其主要職責是：

（一）貫徹執行國家和北京市有關避雷裝置安全檢測的政策、法規和標準；

（二）負責對全市檢測人員進行技術培訓；

（三）承擔未建站地區和各檢測單位檢測級別以外的避雷裝置的安全檢測；

（四）對各檢測站的檢測質量進行抽查復檢，抽查比例為5－10％；

（五）對各檢測站上報的檢測數據進行匯總、分析和上報，并組織有關避雷裝置安全檢測的技術交流工作；

（六）負責制定避雷裝置安全檢測的各項規章制度和技術規范；

（七）對避雷裝置安全檢測中發現的重大或疑難問題組織專家評議或研究；

（八）組織避雷裝置安全檢測非標檢測儀器設備的開發，并負責督促各檢測機構檢測儀表的校驗檢定工作；

（九）承擔北京地區避雷裝置質量爭議或事故的仲裁檢驗；

（十）完成市勞動局、市消防局或有關部門交辦的其它工作。第十條 各檢測站的主要職責：

（一）貫徹執行國家和北京市有關避雷裝置安全檢測的政策、法規和標準；

（二）按時完成各自范圍內的檢測率，并保證檢測質量，按時報盤；

（三）對檢測中發現的問題及時與有關部門協商解決；

（四）完成有關部門交辦的其他工作。

第四章 安全檢測

第十一條 檢測人員檢測時需向受檢單位出示《許可證》副本，并持證上崗，嚴格按檢測規程和技術規范進行檢測，并如實填寫檢測報告。檢測時，檢測人員不得少于兩人，并須嚴格遵守操作規程。

第十二條 檢測人員對檢測結果負責。檢測中不得弄虛作假。檢測結果除按規定向受檢測單位出具或向業務主管部門報告外不得泄漏。對查閱的有關技術資料，應嚴格保密。第十三條 各檢測機構應嚴格按照批準的檢測級別和范圍進行檢測。

第五章 附 則

第十四條 本辦法由北京市勞動局、北京市消防局負責解釋。第十五條 本辦法自發布之日起施行。

7月19日，佛山市防雷設施檢測所在南海觀測場對大地網檢測儀進行了現場驗收，驗收組專家和技術人員戰高溫，斗酷暑，圓滿完成數

小時的檢測工作。

常規防雷檢測技術基本采用測量接地電阻值的大小變化，間接判斷地網的腐蝕情況,或者大面積開挖檢查接地網的腐蝕情況。這些方法既不準確又帶有很大的盲目性，工作量大、成本高，并且影響系統的正常運行。SD-301D接地裝置特性測試系統和SD-303選頻信號測量儀等設備能在不開挖的情況下順利完成接地裝置電氣完整性、接地阻抗、接觸電位差、跨步電壓、轉移電位的測試。這種簡便、科學、準確的大網格接地網防雷接地性能檢測技術，能實現在不挖開、不停電、不影響復雜環境中電氣設施正常運行的情況下，提供一種診斷接地網斷點和腐蝕的新的診斷方法和技術，這對接地網進行檢測、診斷和安全性能的評估，無疑具有不可估量的社會經濟價值。

隨著社會經濟迅猛發展，全社會對電力通訊等行業的依賴性越來越強，輸變電站、加油加氣站以及通訊塔等重要基礎設施的防雷安全重要性越來越高，佛山市防雷設施檢測所大地網檢測儀驗收工作的順利完成將為佛山市大型地網防雷檢測工作掀開新的一頁。

圖：SD-301D接地裝置特性測試系統

第二篇：系統特性教案

第2、3課時系統的基本特性

一、教科書分析

這一節課講系統的基本特性，是下一節“系統分析方法”的基礎，也是本單元的重點內容。在理解前面系統的概念的基礎上，再來學習這節課的內容，可以深入理解系統的本質特性：整體性、相關性、目的性、動態性和適應性，其中整體性是重點。掌握系統的整體性后，相關性、目的性、動態性、適應性就容易理解了。

二、學情分析

學生雖然知道了系統的概念，但對系統還是缺乏深入的理解，更不知道如何分析系統問題，為此就有進一步學習的需要。通過本節的學習，可以使學生對系統的認識有較大的提高，理解萬事萬物的相關和變化，學會用整體、長遠的眼光看待問題。

三、教學目標

1．通過實例理解系統的基本特性。

2．會用系統的基本特性分析、解釋身邊的系統問題，并聯系實際，拓展知識。

四、重點難點

教學重點是系統的基本特性；教學難點是利用系統的基本特性解釋有關現象，解決有關問題，聯系生活實際，拓展知識。

五、教學策略與手段

這節課偏重理論知識，涉及較多抽象概念，容易使學生感到枯燥，所以在選取案例時應考慮學生的興趣，貼近學生的生活，難度要適中。可以讓學生在理解系統含義的基礎上，通過案例分析、討論，歸納出系統的基本特性。這樣做不僅可以使抽象的知識具體化、深奧的道理通俗化，還能激發學生的學習興趣和參與度。為了使學生準確地把握系統的特性，教師還可以采用正反對比的事例來強化概念的清晰度。

六、課前準備

展天通用技術結構套件、相關的資料圖片、制作PPT課件。

七、教學過程

1-導入。

上節課我們通過自行車結構的認識學習了系統的概念，并用我們的結構套件制作了自行車耳朵模型，這節課我們繼續完成我們的模型，來學習的新的內容，系統的特性。

提問：系統都有哪些共性（展示不同類型的自行車）？（能被稱為系統的東西都有它們共同的特征），那么經過大家的預習，系統到底有哪些特性呢? 【學生回答】．．?·

【教師總結】系統都具有的基本特性包括：整體性、相關性、目的性、動態性、環境 適應性??

【學生活動】下面留給大家10分鐘時間，大家完成我們自行車模型的制作，在制作過程中思考，自行車作為一個系統，他應該具有剛才所說的五個特性，大家拿著模型，結合生活在的自行車，說說這些特性是怎樣在自行車上體現的？（小組活動，一組請一位代表發言）

2．系統的基本特性。（學生活動完畢請小組代表回答）(1)系統的整體性。

教師提示：拿出一堆分散的結構零件，提問，自行車是由結構件組成的，那么這堆零件算是一輛自行車么? 學生：??

【教師總結】自行車是一個系統，是一個整體，它內部的各個零件不是簡單地放在一 起，而是按照一定的要求和結構高精度地組合起來，相互配合，就產生了一種新的功能．而且這種新功能是組成系統之后的獨特的整體功能，是單個零件所不具備的。提問：大家考察一下周圍的系統是否也是如此。（房屋建筑所用的水泥沙子）

【案例分析】老師改卷子問題？怎樣改卷子更快？

【教師解析】系統的整體功能不是各個組成部分之間的簡單相加，而是各個要素之間的有序搭配與組織往往達到1+1大于2的效果。

從上面的例子中我們可以歸納出：系統是一個整體，它不是各個要素(部分)的簡 單相加，系統的整體功能是各要素(部分)在孤立狀態下所沒有的，這種特性叫系統的 整體性。整體性是每個系統具備的最基本的特性，是系統最主要的特性。

【案例分析】教科書第69頁“案例分析：巴爾扎克的塑像”。

【教師總結】羅丹在乎雕像的整體功能，而不是局部的雙手。這給我們的啟示是： 考慮問題要有整體意識，要舍得拋棄部分而保存整體。

(2)系統的相關性。

PPT展示變速自行車的齒輪咬合轉動的圖片，各種齒輪的大小不同，有一定的齒數比。齒輪之間有不同齒數比，使得齒輪的轉速有快有慢，最終達到一個變速的效果。看得出自行車的各個零件相互聯系密切，而且每個零件的運轉又關系到自行車的正常走時。系統中部件和部件有著相互作用或者部件影響整體表現的這種特性就是系統相關性。不僅自行車有相關性，其他系統都有相關性。同學們能否舉一些系統相關性的例子? 【學生回答】．．?·（學校教學，工廠流水線）

【教師總結】相關性是指組成系統的各個要素之間或要素與整體之間存在相互作用、相互聯系。

【投影展示】生態系統中的食物鏈圖片。

請說明系統的相關性。

【學生回答】．．?·

【教師總結】植物長出的葉和果為昆蟲、老鼠提供了食物；昆蟲成為鳥的食物源；有 了鳥，才會有鷹和蛇；有了鷹和蛇，鼠類才不會成災??如果生物鏈中的任意一種物種的數量發生了變化，會聯動地導致其他物種變化。

【案例分析】教科書第70頁“案例分析：廚具安裝”。

(3)系統的目的性。

為什么會有不同功能的自行車? PPT展示不同自行車的圖片。

很多系統是人設計的，具備一定的能滿足人的某種需要的功能，并體現人的設計 意圖。

系統具有某種目的，能實現一定的功能。分析和設計一個系統時，必須先弄清楚 系統的目的，否則就無法構成一個良好、有序的現實系統。當系統存在多個目標時，要 從整體協調的角度出發尋求平衡，獲得整體的最佳效果。

【案例分析】1999年，我國開始農業生產結構的調整。2001年與1998年相比，全 國共調減糧田面積1．3億畝，增加經濟作物和飼料作物種植面積9 000多畝．種植業 開始形成糧食作物、經濟作物和飼料作物協調發展的格局，尤其是蔬菜、水果、花卉的 迅速發展，成為農民收入新的增長點。

結合上面的資料進行分析，作為一個系統，我國農業生產結構調整的目的是什 么?是通過哪些途徑進行農業生產結構調整的? 【學生回答】．．?．

【教師總結】我國農業發展在進入受資源和市場雙重約束的階段后．農產品價格 持續低迷，農業生產效益低。為了適應新階段的變化．我國的農業生產以市場為導向，著力調整和改善農產品的品種、品質，發展高產、優質、高效農業，目的是提高農業適 應市場的能力和綜合經濟效益，實現農業增長方式的轉變。主要調整途徑：迅速發展 優質農產品；畜牧業生產適應城鄉居民消費結構的變化需要，由偏重數量增長向數量 和質量并重的方向轉變；漁業生產結構的調整重點是增加名特優新水產品的養殖面 積和產量。

(4)系統的動態性。，為什么舊自行車更易發現安全質量問題，更需要維護，甚至淘汰? 【學生回答】自行車用了一段時間，零件開始磨損、老化，整個系統的狀況發生了變 化．安全性能大大降低，容易出事故。【教師總結】我們身邊的事物都在變化之中，老師家里的電腦幾年前是新的，現在已 運行不起來了。也報廢了。所以任何事物總是變化的，是動態發展的。系統也一樣，它們具有動態性：任何系統都是一個動態的系統，處于運動變化和發展之中。運用系統動態 的觀點．有助于我們不僅看到系統的現狀，還看到系統的發展變化，從而預測系統的 未來，掌握系統發展的規律。

病人從住院到出院這段時間內，醫生常常會開不同的藥方，請分析其中的原因。

【學生回答】病情是動態變化的，開藥方要依據病情。

生活中有些事物好像沒有變化，是不是有的系統就沒有動態性呢? 【學生回答】．．?·

【教師總結】系統的變化有快有慢，快的今非昔比，慢的幾年如一日，就像這個鬧 鐘，新的時候很好，后來也看不出有什么變化，直到好幾年后才發現它走時不準了，因 為里面的零件已慢慢地開始老化。雖然有的系統變化慢，但不等于不變化，只是看不 出來而已，其實萬物都是變化的。(5)系統的環境適應性。

一個系統與其所處的環境之間通常都有物質、能量和信息的交換，外界環境的變 化會引起系統特性的變化，并相應地引起系統功能和系統內部各部分相互關系的變 化。系統只有具備對環境的適應能力，才能保持和恢復系統原有的特性。

【課件展示】不同時期不同的自行車圖片

系統的環境適應性很重要，企業為什么要根據市場變化來開發新產品? 【學生回答】．．?·

【教師總結】任何企業都需要了解同行業的經營動向、發展狀態以及市場需求等 環境的變化，并在此基礎上研究本企業的經營對策，謀求自身的發展。例如，有些老產 品已不能滿足人們不斷增長的需要，或有新產品淘汰了老產品。企業的經營應該隨時 面對行業的變化。開發新技術．調整產品結構以適應市場的變化。3．小結。

根據下面的關鍵詞進行知識整理和回顧：整體性、要素、子系統、要素和要素相關、要素和整體相關、目的性、協調、動態變化、適應性。

八、作業設計

學習系統的目的性可以指導我們分析生活學習中碰到的一些棘手的問題，如目前高中階段有多門課程要學習，任務很緊，該如何協調和安排好各學科的學習時間。

九、課后反思

第三篇：【高中信息】系統及其特性,,副本

系統及其特性教學設計

一、教材分析

本節內容是在《技術與設計 2》中，第三章第一節內容。系統與設計可以說是一個承上啟下的中樞環節，它既是在“結構”與“流程”的基礎上加以展開，又為“控制與技術”的講述做好了鋪墊,是全書的重點之一。本節先通過具體實例對系統的含義進行初步分析與學習，讓學生形成系統意識，為學生用系統的觀點和方法分析和認識事物奠定基礎。系統的基本特性分析是對系統概念的深入研究，皆在讓學生初步掌握系統的分析方法。系統的基本特性是本章的重點，讓學生建立系統的觀點是本節的難點。

二、學 情分析

本節課的教學對象是高一的學生，總的來說，他們已經有一定的生活經歷，對事物也有了一定的判斷能力。在日常生活中，學生雖然接觸過系統，知道系統這個名詞，但實際上并不知道什么是系統，還不會有意識地用系統的方法去分析問題﹑解決問題。本節課結合豐富的案例，旨在教會學生認識系統，轉變看待問題的方式。

三、教學目標

知識與技能目標：

1、理解系統的含義。

2、體會系統的組成和層次關系

3、理解系統的基本特性

4、能利用基本特性對系統進行簡單的分析

過程與方法目標：

1、學會用系統的觀點認識事物

2、培養學生理解實際問題的能力

通過案例分析，能聯系各個領域對系統分析進行交流和討論。

情感、態度與價值觀目標：

培養學生養成嚴謹的學習態度和團結協作的作風，讓學生感悟從系統的角度認識分析事物，滲透事物各部分普遍聯系的觀點。

四、教學重難點：

重點：1、系統的含義，2、系統的基本特性

難點：建立系統的觀點

五、教學策略

教法：通過豐富的案例，在教學中把知識點的學習置于具體的情景中，把從日常生活中獲得的感受提升到理性分析的思維上。在教學中要根據學生的認知規律，由淺到深，由易到難，以回想——分析——歸納——遷移為主線，組織教學。

學法：鼓勵學生進行自主探究式的學習方法，交流討論、歸納，要有團結合作的意識。明確技術離不開生活。要想真正的把技術這一學科掌握好，必須把學到的知識遷移到生活實際中去，要帶著問題走進課堂，再從課堂中走進社會、走進生活的環境中。

六、教學資源準備：多媒體課件。

七、教學過程：

教學環節

教師活動

學生活動

設計意圖

導

入 展示兩部自行車圖片，學生判斷哪部自行車可以使用？為什么另一部不能使用？ 采用對比的方式對引出本課的課題。

全班學生針對問題一起回答

通過引入,學生明確本節節內容。

展示課題

3.1 系統及其特性

展示學習目標

學生觀看 明確本節課學習的內容

系統與設計

系統及其特征 系統設計

定義 類型 特征 系統分析

認

識

系

統

一、系統定義

系統（system）是由相互聯系、相互作用、相互依賴和相互制約的若干要素或部分組成的具有特定功能的有機整體。

要素：指構成系統的最主要的元素

部分：部分相對于系統的整體而言

練一練

展示圖片 二、構成系統的三要素

第一、至少要有兩個或者兩個以上的要素（部分）才能組成系統； 第二、要素（部分）之間相互聯系、相互作用，按照一定的方式形成一個整體；

第三、整體的功能是局部所沒有的。

練一練

請指出下列系統分別由哪些要素（部分）組成聽

講

回

答

問

題

說出系統的要素 閱讀課本，回答問題

通過對系統概念的學習，掌握系統的定義，系統組成的三要素。學會運用系統組成的三要素進行判斷，培養學生的通用技術的技術意識

系統的名稱 組成要素（部分）

臺燈

多媒體教室

手表

三、子系統

對于較大型的系統和比較復雜的系統，根據一定的標準劃分為若干子系統。

展示：1、汽車的傳動子系統

2、人體系統 小組探究：自行車系統

系 統 的 類 型

一、按組成要素的性質（按人類干預的情況）

自然系統、人造系統 二、按形態劃分 實體系統、抽象系統 練一練：

案例展示

聽

講

思 考 討 論

通過學習系統的類型，學會系統的類型判斷培養學生的判斷能力

鞏固知識的提升運用

課 堂 小 結

1.系統的概念 2.構成系統必須具備三個條件 3.系統分類

學生回答

回顧本節的涫習重點

課 堂 練習1．臺燈是一個系統。它由燈泡、支撐架、燈罩、開關、底座等五個部分組成。其中燈泡不能被稱為系統的（）

A．環節

B．子系統

C．部分

D．要素 2．每個系統都由兩個或兩個以上的要素構成，而每個要素之問都有相關性。下列對系統相關性的理解，正確的是：

A．各要素在系統的地位平等

B．各要素在系統的作系統的作用相同

回

答

鞏 固 本 節 課

C．各要素對系統整體功能的影響相似

D．各要素對系統的作用不同，但相互影響 3．東漢科學家張衡發明了地動儀，是世界上第一臺測定地震范圍的儀器，是一個完整的檢測系統。可是千年以后，原地動儀以及成果失傳。現在中國人熟悉的地動儀，是科技文物專家王振鐸于 1951 年設計，可那僅僅是模型，地動它不動，所以說它不是一個系統，其依據是：

A．因為它沒有要素構成 B．因為它沒有特定功能

C．因為它不是原創作品

D．因為它的各要素之間沒有聯系 4．阿基米德式螺旋抽水機是古希臘科學家阿基米德在公元前 3 世紀為了將水從大船的船艙中排出而發明的。這個系統屬于（）

A．自然系統和人造系統

B．實體系統和抽象系統

C．自然系統和社會系統

D．人造系統和實體系統

問

題

內 容 教學反思

第四篇：系統及其特性教學設計

一、教材分析

系統及其特性

本節內容是在《技術與設計2》中，第三章第一節內容。系統與設計可以說是一個承上啟下的中樞環節，它既是在“結構”與“流程”的基礎上加以展開，又為“控制與技術”的講述做好了鋪墊,是全書的重點之一。本節先通過具體實例對系統的含義進行初步分析與學習，讓學生形成系統意識，為學生用系統的觀點和方法分析和認識事物奠定基礎。系統的基本特性分析是對系統概念的深入研究，皆在讓學生初步掌握系統的分析方法。系統的基本特性是本章的重點，讓學生建立系統的觀點是本節的難點。

二、學情分析

本節課的教學對象是高二的學生，總的來說，他們已經有一定的生活經歷，對事物也有了一定的判斷能力。在日常生活中，學生雖然接觸過系統，知道系統這個名詞，但實際上并不知道什么是系統，還不會有意識地用系統的方法去分析問題﹑解決問題。本節課結合豐富的案例，旨在教會學生認識系統，轉變看待問題的方式。

三、教學目標

知識與技能目標：

1、理解系統的含義。

2、體會系統的組成和層次關系

3、理解系統的基本特性

4、能利用基本特性對系統進行簡單的分析

過程與方法目標：

1、學會用系統的觀點認識事物

2、培養學生理解實際問題的能力

通過案例分析，能聯系各個領域對系統分析進行交流和討論。

情感、態度與價值觀目標：

培養學生養成嚴謹的學習態度和團結協作的作風，讓學生感悟從系統的角度認識分析事物，滲透事物各部分普遍聯系的觀點。

四、教學重難點：

重點：

1、系統的含義，2、系統的基本特性

難點：建立系統的觀點

五、教學策略

教法：通過豐富的案例，在教學中把知識點的學習置于具體的情景中，把從日常生活中獲得的感受提升到理性分析的思維上。在教學中要根據學生的認知規律，由淺到深，由易到難，以回想——分析——歸納——遷移為主線，組織教學。

學法：鼓勵學生進行自主探究式的學習方法，交流討論、歸納，要有團結合作的意識。明確技術離不開生活。要想真正的把技術這一學科掌握好，必須把學到的知識遷移到生活實際中去，要帶著問題走進課堂，再從課堂中走進社會、走進生活的環境中。

六、教學資源準備：多媒體課件。

七、教學過程：

良好的教學設想必須通過教學實踐來實現，根據以上的教學理念和設想，我將教學過程分為以下內容：

（一）新課引入

雖然系統給我們的印象很模糊，似乎看不清，摸不透，但它卻無處不在，學生展示系統在各個領域應用的圖片。

（二）新課學習

對汽車與自行車的結構分析，汽車由車身、底盤、發動機、輪胎等構成，自行車由車架、車把、鞍座、前叉、腳蹬、鏈輪、車閘等主要部件組成。只有這些零件有機的組合在一起，才能讓汽車和自行車都動以來，才能發揮它們的整體功能。

通過以上的實例，我們不難得出“系統是什么”，什么是系統

1、系統的含義：

系統是由相互聯系、相互作用、相互以來和相互制約的若干要素或部分組成的具有特定功能的有機整體。

要素：指構成系統的最主要的元素。

部分:相對整體而言，要素和部分可以通用

2、小組活動：拆卸圓珠筆

圓珠筆是系統，筆殼、筆芯、彈簧、等是組成要素。

3、兩人一組討論：請指出下列系統分別由哪些要素（部分）組成，并說出相互之間有怎樣的聯系。

系統的名稱和組成要素（部分）

臺燈： 燈座、燈泡、燈罩、電線、開關等。

學校多媒體教室：計算機、實物展示臺、投影機、電動屏幕、展臺、音響設 2 備等多種現代教學設備組成。

手表：表殼、表帶、表芯等。

班級：人、物、事

4、構成系統必須具備的三個條件：

（1）至少要有兩個或兩個以上的要素（部分）；

（2）要素（部分）之間互相聯系、互相作用，按照一定方式形成一個整體；

（3）整體具有的功能是各個要素（部分）的功能中所沒有的。

5、系統有大有小，有復雜有簡單。對于較大型的系統和比較復雜的系統，根據一定的標準可劃分為若干子系統：

問題：一個企業，一個學校，組成一個系統，它們各包含那些子系統？

地球生態系統：海洋生態系統、森林生態系統、陸地生態系統等子系統。

交通系統：航空運輸系統、鐵路運輸系統、公路運輸系統等子系統。

管理系統：生產管理系統、營銷管理系統、財務管理系統等子系統。

任何系統又是更大系統的子系統。

6、請分別列舉以下系統的2～3個實例。

工業生產方面的系統： 工業控制網絡系統、工業電視監控系統、光纖工業電視系統、工業除塵系統、工業排風系統

農業生產方面的系統：農業生態系統、生產管理系統、生產率系統。

軍事方面的系統： 導彈跟蹤系統、防衛系統，定位系統

教育方面的系統： 遠程教育系統、教育管理系統、教育信息系統、教育指標系統、教育資源管理系統。

系統的基本特性 1.目的性

系統是一個整體，它不是各個要素（部分）簡單相加，系統的整體功能是各要素（部分）在孤立狀態下所沒有的。整體性是系統最基本的特性，也是觀察和分析系統最基本的思想和方法。

小組討論：

1）根據系統的整體性特征,解釋表中所列的現象.2）問題1：美國“阿波羅”計劃中的飛船和運載火箭是由700多萬個零件組成。這些零件都很普通，甚至沒有一個是新研制的，為什么能實現把人送上太空的功能？

3）巴爾扎克雕像的故事說明了什么？ 2.相關性

系統的相關性也稱為關聯性。構成系統的各元素之間，是相互聯系，相互作用，相互依賴，相互影響的關系，是彼此關聯的。系統的各組分或元素只要有一個變化都會影響其他元素和組分實現其功能。

我們前面學過家庭裝修流程的時序，水電，地磚，墻磚，粉刷墻，吊頂，門的安裝，燈，按照一定的先后順序進行的，家庭裝修是一項系統性很強的工程，各項工作之間、各種設施之間存在著必然的聯系，它們互相影響互相制約，3、目的性

系統都是以實現某種功能為目的的，這是區別這一系統與那一個系統的標志。設計和分析一個系統時，必須先弄清其目的，否則就無法構成一個良好、有序的現實系統。

1）、現今自行車種類多，滿足了不同人群出行的需要。2）課外知識鏈接，自行車的由來

3、動態性

任何系統都是一個動態的系統，處于運動變化和發展之中。

在分析認識系統時，不僅要看到它的現在，還要看到它的未來，掌握系統的發展規律，從而預測系統的將來。

體現系統動態性例子：如生病和看病治療過程；臺式計算機的CPU上安裝的小風扇有時轉得快，有時轉得慢，動態控制CPU 溫度。

4、環境適應性

一個系統與其所處的環境之間通常都有物質、能量和信息的交換，外界環境的變化會引起系統特性的改變，并相應地引起系統功能和系統內部各部分相互關系的變化，系統要適應環境的變化而變化。

系統只有具有對環境的適應能力，才能保持和恢復系統原有的特性。

思考1：家用電冰箱是緊貼墻壁放置？汽車在雪地行走輪胎要加鏈條，這是都為什么？

思考2：汽車在雪地行走輪胎要加鏈條，這是為什么？

思考3：工程技術中，這類通過系統調節以適應外界環境變化的事例很多，請列舉幾例？

系統必須適應外部環境的變化。只有能夠適應外部環境的變化并保持最優適應狀態的系統，才能發揮自身作用，實現可持續的發展，否則是沒有生命力的

八、課堂檢測：

九、課堂小結：

1、系統的含義：元素、相互、整體功能

2、系統的特性

整體性(側重部分影響整體）

相關性（側重部分與部分之間的關聯）目的性（區別不同系統的標志）動態性 環境適應性

十、課后作業：“木桶理論”認為，木桶的盛水量取決于最短的那一塊木板的長度。請用體統的觀點解釋？

第五篇：硅光電池特性測試實驗報告

硅光電池特性測試實驗報告

系別：電子信息工程系 班級：光電 08305 班 組長：祝李 組員：賀義貴、何江武、占志武 實驗時間：2010 年 4 月 2 日 指導老師：王凌波

2010.4.6

目錄

一、實驗目的二、實驗內容

三、實驗儀器

四、實驗原理

五、注意事項

六、實驗步驟

七、實驗數據及分析

八、總結

一、實驗目的

1、學習掌握硅光電池的工作原理

2、學習掌握硅光電池的基本特性

3、掌握硅光電池基本特性測試方法

4、了解硅光電池的基本應用

二、實驗內容

1、硅光電池短路電路測試實驗

2、硅光電池開路電壓測試實驗

3、硅光電池光電特性測試實驗

4、硅光電池伏安特性測試實驗

5、硅光電池負載特性測試實驗

6、硅光電池時間響應測試實驗

7、硅光電池光譜特性測試實驗

設計實驗 1：硅光電池光控開關電路設計實驗

設計實驗 2：簡易光照度計設計實驗

三、實驗儀器

1、硅光電池綜合實驗儀

個

2、光通路組件

只

3、光照度計

臺

4、2#迭插頭對（紅色，50cm）根

5、2#迭插頭對（黑色，50cm）根

6、三相電源線

根

7、實驗指導書

本

8、20M 示波器

臺

四、實驗原理

1、硅光電池的基本結構

目前半導體光電探測器在數碼攝像﹑光通信﹑太陽電池等領域得到廣泛應用，硅光電池是半導體光電探測器的一個基本單元，深刻理解硅光電池的工作原理和具體使用特性可以進一步領會半導體 PN 結原理﹑光電效應理論和光伏電池產生機理。

圖 2-1 是半導體 PN 結在零偏﹑反偏﹑正偏下的耗盡區，當 P 型和N 型半導體材料結合時，由于 P 型材料空穴多電子少，而 N 型材料電子多空穴少，結果 P 型材料中的空穴向 N 型材料這邊擴散，N 型材料中的電子向 P 型材料這邊擴散，擴散的結果使得結合區兩側的 P 型區出現負電荷，N 型區帶正電荷，形成一個勢壘，由此而產生的內電場將阻止擴散運動的繼續進行，當兩者達到平衡時，在 PN 結兩側形成一個耗盡區，耗盡區的特點是無自由載流子，呈現高阻抗。當 PN 結 零偏 反偏 正偏 圖 2-1.半導體 PN 結在零偏﹑反偏﹑正偏下的耗盡區

反偏時，外加電場與內電場方向一致，耗盡區在外電場作用下變寬，使勢壘加強；當 PN 結正偏時，外加電場與內電場方向相反，耗盡區在外電場作用下變窄，勢壘削弱，使載流子擴散運動繼續形成電流，此即為 PN 結的單向導電性,電流方向是從 P 指向 N。

硅光電池是一個大面積的光電二極管，它被設計用于把入射到它表面的光能轉化為電能，因此，可用作光電探測器和光電池，被廣泛用于太空和野外便攜式儀器等的能源。

光電池的基本結構如圖 2-2，當半導體 PN 結處于零偏或反偏時，在它們的結合面耗盡區存在一內電場，當有光照時，入射光子將把處于介帶中的束縛電子激發到導帶，激發出的電子空穴對在內電場作用下分別飄移到 N 型區和 P 型區，當在 PN 結兩端加負載時就有一光生電流流過負載。流過 PN 結兩端的電流可由式 1 確定

式（1）中 Is 為飽和電流，V 為 PN 結兩端電壓，T 為絕對溫度，Ip 為產生的光電流。從式中可以看到，當光電池處于零偏時，V=0，）

（1)1(pkTeVsI e I I ? ? ?(2)

i pRP I ?圖 2-2.光電池結構示意圖

流過 PN 結的電流 I=Ip；當光電池處于反偏時（在本實驗中取 V=-5V），流過 PN 結的電流 I=Ip-Is，因此，當光電池用作光電轉換器時，光電池必須處于零偏或反偏狀態。光電池處于零偏或反偏狀態時，產生的光電流 Ip 與輸入光功率 Pi 有以下關系：

(1)短路電流

APN結電極AII(a)(b)硼擴散層SiO2膜P型電極N型硅片

圖 2-3 硅光電池短路電流測試

如圖 2-3 所示，不同的光照的作用下，毫安表如顯示不同的電流值。即為硅光電池的短路電流特性。

(2)開路電壓

VPN結電極VII(a)(b)硼擴散層SiO2膜P型電極N型硅片 圖 2-4

硅光電池開路電壓測試

如圖 2-4 所示，不同的光照的作用下，電壓表如顯示不同的電壓值。即為硅光電池的開路電壓特性。

(3)光照特性

光電池在不同光照度下，其光電流和光生電動勢是不同的，它們

之間的關系就是光照特性，如圖 2-5。

圖 2-5 硅光電池的光照電流電壓特性

(4)伏安特性

如圖 2-6，在硅光電池輸入光強度不變時，測量當負載一定的范圍內變化時，光電池的輸出電壓及電流隨負載電阻變化關系曲線稱為硅光電池的伏安特性。

VA 圖 2-6 硅光電池的伏安特性測試

(5)負載特性(輸出特性)

光電池作為電池使用如圖 2-7 所示。在內電場作用下，入射光子由于內光電效應把處于介帶中的束縛電子激發到導帶，而產生光伏電壓，在光電池兩端加一個負載就會有電流流過，當負載很小時，電流較小而電壓較大；當負載很大時，電流較大而電壓較小。實驗時可改0.3

0.2

0.1

0

光

生

電

流

/

m

A

0.6

0.4

0.2

0000000

短路電流

開路電壓

光

生

電

壓

/

V

光照度

/Lx

變負載電阻 RL 的值來測定硅光電池的負載特性。

圖 2-7

硅光電池負載特性的測定

在線性測量中，光電池通常以電流形式使用，故短路電流與光照度（光能量）呈線性關系，是光電池的重要光照特性。實際使用時都接有負載電阻 RL，輸出電流 IL 隨照度（光通量）的增加而非線性緩慢地增加，并且隨負載 RL 的增大線性范圍也越來越小。因此，在要求輸出的電流與光照度呈線性關系時，負載電阻在條件許可的情況下越小越好，并限制在光照范圍內使用。光電池光照與負載特性曲線如圖 2-8 所示。

照度E/lx電流2.4K51010K 圖 2-8 硅光電池光照與負載特性曲線

(5)光譜特性

一般光電池的光譜響應特性表示在入射光能量保持一定的條件下，光電池所產生短路電流與入射光波長之間的關系。一般用相對響

應表示，實驗中硅光電池的響應范圍為 400~1100nm，峰值波長為800~900nm，由于實驗儀器所提供的波長范圍為 400~650nm，因此，實驗所測出的光譜響應曲線呈上升趨勢，如圖 2-9 所示硅光電池頻率特性曲線。

4001200(nm)800相對響應度1 圖 2-9 硅光電池的光譜曲線

（6）時間響應與頻率響應

實驗證明，光電器件的信號的產生和消失不能隨著光強改變而立刻變化，會有一定的惰性，這種惰性通常用時間常數表示。即當入射輻射到光電探測器后或入射輻射遮斷后，光電探測器的輸出升到穩定值或下降到照射前的值所需時間稱為響應時間。為衡量其長短，常用時間常數τ的大小來表示。當用一個輻射脈沖光電探測器，如果這個脈沖的上升和下降時間很短，如方波，則光電探測器的輸出由于器件的惰性而有延遲，把從 10%上升到 90%峰值處所需的時間稱為探測器的上升時間，而把從 90%下降到 10%所需的時間稱為下降時間。如圖所示

0.10.91t 上t 下t(a)(b)圖 2-10 上升時間和下降時間

（a）入射光脈沖方波（b）響應時間

五、注意事項

1、當電壓表和電流表顯示為“1＿”是說明超過量程，應更換為合適量程；

2、連線之前保證電源關閉。

3、實驗過程中，請勿同時撥開兩種或兩種以上的光源開關，這樣會造成實驗所測試的數據不準確。

六、實驗步驟

1、硅光電池短路電流特性測試

實驗裝置原理框圖如圖 2-11 所示。

圖 2-11 硅光電池短路電流特性測試

（1）組裝好光通路組件，將照度計顯示表頭與光通路組件照度計探頭輸出正負極對應相連（紅為正極，黑為負極），將光源調制單元 J4與光通路組件光源接口使用彩排數據線相連。

（2）“光照度調節”調到最小，連接好光照度計，直流電源調至最小，打開照度計，此時照度計的讀數應為 0。

（3）“光源驅動單元”的三擲開關 BM2 撥到“靜態”，將撥位開關 S1撥上，S2，S3，S4，S5，S6，S7 均撥下。

（4）按圖 2-11 所示的電路連接電路圖

（5）打開電源順時針調節照度調節旋鈕，使照度值依次為下表中的光照度值，分別讀出電流表讀數，填入下表，關閉電源。

光照度（Lx）

0

200

300

400

500

600

光 生 電 流（uA）

（6）上表中所測得的電流值即為硅光電池相應光照度下的短路電流。

（7）實驗完畢，關閉電源，拆除所有連線。

2、硅光電池開路電壓特性測試

實驗裝置原理框圖如圖 2-12 所示。

圖 2-12 硅光電池開路電壓特性測試

（1）組裝好光通路組件，將照度計顯示表頭與光通路組件照度計探頭輸出正負極對應相連（紅為正極，黑為負極），將光源調制單元 J4與光通路組件光源接口使用彩排數據線相連。

（2）“光照度調節”調到最小，連接好光照度計，直流電源調至最小，打開照度計，此時照度計的讀數應為 0。

（3）“光源驅動單元”的三擲開關 BM2 撥到“靜態”，將撥位開關 S1撥上，S2，S3，S4，S5，S6，S7 均撥下。

（4）按圖 2-12 所示的電路連接電路圖

（5）打開電源順時針調節照度調節旋鈕，使照度值依次為下表中的光照度值，分別讀出電壓表讀數，填入下表，關閉電源。

（4）將“光照度調節”旋鈕逆時針調節到最小值位置后關閉電源。

光 照 度（Lx）

0

200

300

400

500

600

光 生 電壓（mA）

（5）上表中所測得的電壓值即為硅光電池相應光照度下的開路電壓。

（6）實驗完畢，關閉電源，拆除所有連線。

3、硅光電池光照特性

根據實驗 1 和 2 所調試的實驗數據，作出如圖 2-5 所示的硅光電池的光照電流電壓特性曲線。

4、硅光電池伏安特性

實驗裝置原理框圖如圖 2-13 所示。

圖 2-13 硅光電池伏安特性測試

（1）組裝好光通路組件，將照度計顯示表頭與光通路組件照度計探頭輸出正負極對應相連（紅為正極，黑為負極），將光源調制單元 J4與光通路組件光源接口使用彩排數據線相連。

（2）“光照度調節”調到最小，連接好光照度計，直流電源調至最小，打開照度計，此時照度計的讀數應為 0。

（3）“光源驅動單元”的三擲開關 BM2 撥到“靜態”，將撥位開關 S1撥上，S2，S3，S4，S5，S6，S7 均撥下。

（4）電壓表檔位調節至 2V 檔，電流表檔位調至 200uA 檔，將“光照度調節”旋鈕逆時針調節至最小值位置。

（5）按圖 2-13 所示的電路連接電路圖，R 取值為 200 歐，打開電源順時針調節照度調節旋鈕，增大光照度值至 500lx。記錄下此時的電壓表和電流表的讀數填入下表；

（6）關閉電源，將 R 分別換為下表中的電阻值，重復上述步驟，分別記錄電流表和電壓表的讀數，填入下表。

（7）改變光照度為 100Lx、300Lx，重復上述步驟，將實驗結果填入下表。

lx：

電阻

200

2K

5.1K

7.5K

10K

15K

20K

25K

51K

200K

電流

電壓

電阻

200

2K

5.1K

7.5K

10K

15K

20K

25K

51K

200K

電流

電壓

（8）根據上述實驗數據，在同一坐標軸中作出三種不同條件下的伏安特性曲線，并進行分析。

（9）實驗完畢，關閉電源，拆除所有連線。

5.硅光電池負載特性測試實驗

（1）組裝好光通路組件，將照度計顯示表頭與光通路組件照度計探頭輸出正負極對應相連（紅為正極，黑為負極），將光源調制單元 J4與光通路組件光源接口使用彩排數據線相連。

（2）“光照度調節”調到最小，連接好光照度計，直流電源調至最小，打開照度計，此時照度計的讀數應為 0。

（3）“光源驅動單元”的三擲開關 BM2 撥到“靜態”，將撥位開關 S1撥上，S2，S3，S4，S5，S6，S7 均撥下。

（4）電壓表檔位調節至 2V 檔，電流表檔位調至 200uA 檔，將“光照度調節”旋鈕逆時針調節至最小值位置。

（5）按圖 2-13 所示的電路連接電路圖，R 取值為 2K 歐。

（6）打開電源，順時針調節“光照度調節”旋鈕，逐漸增大光照度至 0Lx，100Lx，200Lx，300Lx，400Lx，500Lx，600lx 分別記錄電流表和電壓表讀數，填入下表

光 照 度（lx）

0

200

300

400

500

600

電 流

（μA）

電壓（mV）

（7）關閉電源，將 R 分別換為 510，1K，5.1K，10K 重復上述步驟，分別記錄電流表和電壓表的讀數，填入下表。

R=510 歐

光 照 度（lx）

0

200

300

400

500

600

電 流（μA）

電壓（mV）

R=1K

光 照 度（lx）

0

200

300

400

500

600

電 流（μA）

電壓（mV）

R=5.1K

光 照 度（lx）

0

200

300

400

500

600

電 流（μA）

電壓（mV）

R=10K

光 照 度（lx）

0

200

300

400

500

600

電 流（μA）

電壓（mV）

（7）根據上述實驗所測試的數據，在同一坐標軸上描繪出硅光電池的負載特性曲線,并進行分析。

6、硅光電池光譜特性測試

當不同波長的入射光照到光電二極管上，光電二極管就有不同的靈敏度。本實驗儀采用高亮度 LED（白、紅、橙、黃、綠、藍、紫）作為光源，產生 400～630nm 離散光譜。

光譜響應度是光電探測器對單色入射輻射的響應能力。定義為在波長? 的單位入射功率的照射下，光電探測器輸出的信號電壓或電流信號。即為)()()(???PVv? ?或)()()(???PIi? ? 式中，)(? P為波長為 ? 時的入射光功率；)(? V為光電探測器在入射光功率)(? P作用下的輸出信號電壓；)(? I則為輸出用電流表示的輸出信號電流。

本實驗所采用的方法是基準探測器法，在相同光功率的輻射下，則有)()(? ?ffUUK? ? ?

式中，fU為基準探測器顯示的電壓值，K 為基準電壓的放大倍數，)(?f?為基準探測器的響應度。取在測試過程中,fU取相同值,則實驗所測測試的響應度大小由)()(? ?fU? ? ?的大小確定.下圖為基準探測器的光譜響應曲線。

00.20.40.60.811.20 200 400 600 800 1000 1200 1400 圖 2-14

基準探測器的光譜響應曲線

（1）組裝好光通路組件，將照度計顯示表頭與光通路組件照度計探頭輸出正負極對應相連（紅為正極，黑為負極），將光源調制單元 J4與光通路組件光源接口使用彩排數據線相連。

（2）“光源驅動單元”的三擲開關 BM2 撥到“靜態特性”，將撥位開關 S1，S2，S4，S3，S5，S6，S7 均撥下。

（3）將直流電源 2 正負極直接與電壓表相連，打開電源，調節電源電位器至電壓表為 10V，關閉電源。

（4）按如圖 2-12 連接電路圖.（5）打開電源，緩慢調節光照度調節電位器到最大，依次將 S2，S3，S4，S5，S6，S7 撥上后撥下，記下照度計讀數最小時照度計的讀數 E作為參考。

（注意：請不要同時將兩個撥位開關撥上）

（6）S2 撥上，緩慢調節電位器直到照度計顯示為 E，將電壓表測試所得的數據填入下表，再將 S2 撥下；

（7）重復操作步驟（6），分別測試出橙，黃，綠，藍，紫在光照度E 下電壓表的讀數，填入下表。

（8）根據所測試得到的數據，做出硅光電池的光譜特性曲線。

7、硅光電池時間響應特性測試

（1）組裝好光通路組件，將照度計顯示表頭與光通路組件照度計探頭輸出正負極對應相連（紅為正極，黑為負極），將光源調制單元 J4與光通路組件光源接口使用彩排數據線相連。

（2）“光源驅動單元”的三擲開關 BM2 撥到“脈沖”，將撥位開關 S1撥上，S2，S3，S4，S5，S6，S7 均撥下。

（3）按圖 2-13 所示的電路連接電路圖，負載 RL 選擇 RL=2K 歐。

波長（nm）

紅（630）

橙（605）

黃(585)

綠（520）

藍（460）

紫（400）

基準響應度

0.65

0.61

0.56

0.42

0.25

0.06

電壓（mV）

響應度

（4）示波器的測試點應為光電三極管的電阻兩端，為了測試方便，可把示波器的測試點使用迭插頭對引至信號測試區的 TP1 和 TP2；

圖 2-13

（5）打開電源，白光對應的發光二極管亮，其余的發光二極管不亮。用示波器的第一通道與接 TP 和 GND（即為輸入的脈沖光信號），用示波器的第二通道接 TP2。

（6）觀察示波器兩個通道信號，緩慢調節直流電源電位器直到示波器上觀察到信號清晰為止，并作出實驗記錄（描繪出兩個通道波形）。

（7）緩慢調節脈沖寬度調節，增大輸入脈沖的脈沖信號的寬度，觀察示波器兩個通道信號的變化，并作出實驗記錄（描繪出兩個通道的波形）并進行分析。

（8）實驗完畢，關閉電源，拆除導線。

七、實驗數據及分析

1、硅光電池短路電流特性測試數據

光照度（Lx）

0

200

300

400

500

600

光 生 電 流（uA）

0.1 1

16.9 9

33.5 5

50.1 1

66.8 8

83.4 4

100.1

2、硅光電池開路電壓特性測試數據

3、硅光電池光照電流電壓特性曲線

硅光電池的光照電流電壓特性***0 100 200 300 400 500 600光照度/LX光生電流/uA050100***0350400450光生電壓/mV

光 照 度（Lx）

0

200

300

400

500

600

光 生 電壓（mA）

0

263 3

289 9

302 2

312 2

319 9

344 4

368 8

382 2

391 1

398 8

404 4

開路電壓 短路電流

4、硅光電池伏安特性測試數據

lx：

300lx：

500 lx：

電阻

200

2K

5K

7.5K

10K

20K

50K

200K

電流（uA）

17.1

17.0

17.0

17.0

17.0

14.1

6.5

1.7

電壓(mV)

20.6

51.6

104.3

148.4

187.1

270

310

320

電阻

200

2K

5K

7.5K

10K

20K

50K

200K

電流（uA）

50.9

50.8

47.9

38.6

31.9

17.4

7.3

1.9

電壓(mV)

61.4

153.7

260

310

320

3 36

340

350

電阻

200

2K

5K

7.5K

10K

20K

50K

200K

電流（uA）

84.8

83.9

57.9

42.6

34.4

18.4

7.6

1.9

硅光電池伏安特牲050100***03504004505000 20 40 60 80 100電流（uA）電壓（mV）100LX300LX500LX

5、硅光電池負載特性測試數據

R=510 歐

光 照 度（lx）

0

200

300

400

500

600

電 流（μA）

0.1

16.7

33.2

66.6

83.2

99.8

電壓（mV）

0 0

25.5

50.8

127

152

R=1K

光 照 度 0

200

300

400

500

600

電壓(mV)

102.2

220

320

340

360

420 0

430 0

430 0

（lx）

電 流（μA）

0.1

16.7

33.2

49.9

66.5

82.9

99.2

電壓（mV）

0 0

33.3

66.3

132

165

197

R=5.1K

光 照 度（lx）

0

200

300

400

500

600

電 流（μA）

0.1

16.6

32.7

45.9

56.8

59.2

電壓（mV）

1.0

101.1 1

198..3 3

278

321

344

359

R=10K

光 照 度（lx）

0

200

300

400

500

600

電 流（μA）

0.1

16.3

27.0

30.7

32.5

33.6

34.4

電壓（mV）

2.1

181.9 9

301

341

361

373

382

硅光電池負載特性曲線050100***03504004500 20 40 60 80 100 120電流（uA）電壓（mV）510Ω1K10K5.1K

6、硅光電池光譜特性測試數據

八、總結語

波長（nm）

紅（630）

橙（605）

黃(585)

綠（520）

藍（460）

紫（400）

基準響應度

0.65

0.61

0.56

0.42

0.25

0.06

電壓（mV）3 13

296

291

291

298

303

響應度