提出问题一
圣诞节的夜晚，小宇同学走在热闹的大街上，看到商店橱窗里的圣诞树上，挂满了五颜六色的小彩灯，有的亮，有的暗，一闪一闪的，漂亮极了。小明知道，每串彩灯都由很多小灯泡串联组成的。他突然想到一个问题：串联电路中电流有什么特点?
猜想1.相同用电器中的电流相等，不同用电器中的电流不相等。
2．A点处电流最大，因为它距离电源正极最近；B点处的电流次之，C点处的电流最小，因为它距离电源正极最远。
3．不管用电器是否相同，串联电路中的电流处处相等。
实验验证关于如何设计实验，验证上述猜想的正确与否，同学们可以参照课本上介绍的内容，限于篇幅本文从略．因为大家刚使用电流表测量电流，提醒同学们，对照以下评估标准检查自己实验操作过程。
评估1.任何情况下都不能使电流表直接连到。(电源两端)
2．在实验前要先设计好电路图，在电路图要把电流表的符号及它的“+”“一”接线柱标出。然后再按电路图连接电路，在电路连接时，要先将电路的开关断开，电路连接好后，一定要认真仔细检查电路的连接，避免发生短路现象．你是这样做的吗?(是)
3．接入电流表时先用“0-3A”量程，并进行试触，若电流超过0.6A，则应用量程；若电流不超过0．6A，应换用量程，这样能使测量结果更为精确。(0-3A，0-0．6A)
4．在记录数据时，写上所用的单位了吗?(单位千万不能忘记不写)
交流与合作
1．第五小组同学在做“用电流表测量电流”的实验时，在检查电路接线无误后，小伟同学闭合开关，发现电流表的指针偏转到最右边刻度之外，于是他立即断开开关．请你帮他分析一下，出现这种现象的原因可能是：。
结论所选用电流表的量程太小了。
2.小兵同学在实验中闭合开关时，电流表指针偏到最左边的刻度之外，他立即断开开关．请你对产生这种现象的原因作出分析?
结论电流表的接线柱接反了。
3.小明在探究串联电路中电流时，设计了如图所示电路，他连好电路，检查电路无误后，合上开关，发现电流表Al的示数略大于电流表A2的示数，于是他立即得出结论：串联电路中各处的电流不相等．你认为他这样得出的结论可信吗?请你帮助分析产生这一现象可能是由哪些原因引起的？
结论他的结论不正确，可能的原因是：电流表Al或电流表A2没有调零；电流表Al或电流表A2使用的量程不同；电流表A1或电流表A2不准确。
4．有一组学生并没有像课本设计实验那样，分别把图中A、B、C各点断开，把电流表接入，测量流过的电流，观察它们之间有什么联系，而是三只电流表同时接入A、B、C三点中，测量流过的电流，再进行比较，发现三个数据并不完全相等；然后换上另外两个小灯泡进行实验，发现三个数据有的相差较大，于是他们这一组对别的小组的结论产生了疑问，为什么别的小组A、B、C三点的电流值相等呢?
结论其他组的同学重复了他们的实验后也出现了上述现象。同学们展开了激烈的探讨、争论，最终统一了观点，形成以下共识：(1)原来，电流表作为一个仪器本身有一定的误差，不同的电流表其误差是不同的，因此在串联电路中同时串联接入三个电流表，由于仪器本身的误差存在，其测得的电流值并不完全相等，这时他们也就明白了，为什么只用一只电流表分别在A、B、C各点进行测量，这样就做到使仪器本身误差这个量相同，排除仪器本身误差对实验的干扰，使实验更具有说服力。(2)可能其中有电流表没有调零，也会得出不正确的结论。(3)电流表使用的量程不同会得出不正确的结论。(4)几个电流表的规格不同或出厂批次不同会得出不正确的结论。(5)其中只要有一个电流表不准确会得出不正确的结论。
4.小马虎同学在做实验时，他一次测量三处的电流，也用了三只电流表，却忘了接灯泡，如图所示，开关闭合后将会发生怎样的现象?
结论这样做会导致电路形成短路，电流表和电源都可能烧坏。在使用电流表时，不能直接将电流表不经过用电器直接接到电源两极上，否则，电路中电流很大，会烧坏电流表或电源。
提出问题二
某实验小组的几位同学在做如图所示的串联电路实验时，闭合开关，串联电路的两盏灯L1、L2都亮，小强同学把自带的小灯泡替换L2重新连接线路做实验。闭合开关后发现仅L1亮；他将自带灯泡与Ll对换位置，仍只有Ll亮，这一现象引起同组同学探究兴趣。小红同学说，小强带的灯泡坏了；小明同学思索后认为小强带的灯泡是好的，否则L1怎么会亮呢?你对他们的讨论有何看法?
分析小强把L2换成自带的小灯泡且闭合开关仅L1亮，自带灯泡不亮。这说明此电路不会是开路，小红同学观点错误。很显然，自带灯泡发生了局部短路，造成其局部短路的原因可能是其灯座搭线或者说自带的小灯泡内部短路，然而小强把自带的小灯泡与Ll调换后，闭合开关仍只有Ll亮，自带灯泡不亮，这就排除了原先L2所在灯座存在短路的可能。因此可能出现故障的原因是小强自带的灯泡发生了短路。
关键词：气体测量设计标定
中图分类号：TP274文献标识码：A文章编号1672-3791（2015）04（a）-0000-00
1概述
本文论述的气体测量是采用均速管流量计原理来测量气体流量的，气体测量段用于气体流量的测量，由连接管路、测量段、压力传感器、温度传感器组成。
2均速管的测量原理
绝对压力是指不附带任何条件起算的全压力。静压是指在流体中不受流速影响而测得的表压力值。动压是指流体单位体积所具有的动能大小。
通常压力用1/2计算。
式中：ρ为流体密度，为流体运动速度。
均速管流量计系统的组成实质是对差压P的测量，即采用差压变送器把P转换成相应的机械信号或电信号，也可直接测量p并进行相应处理。它是一根沿直径插入管道中的中空金属杆，在迎向流体流动方向有成对的测压孔，一般说来是两对，但也有一对或多对的，其外形似笛。迎流面的多点测压孔测量的是总压，与全压管相连通，引出平均全压p1，背流面的中心处一般开有一只孔，与静压管相通，引出静压p2。
3流量的测量
均速管在车台上的应用，只是一个提供信息源的检测环节，它的输出所反映的流量信息，应正确无误地反映流量的变化。均速管是根据皮托管测速原理，通过测总静压来推算流量，由于原理所致，输出差压为几十帕，这是不可避免的。所以均速管在制作完成以后要在风洞中进行标定。标定完成后可以得到一个修正系数，这样均速管的流量测量精度会明显提高，一般精度在±1%。
均速管前具有20～30D（D为管内径）的直管段，这时管内的流动为充分发展管流，流速分布的等速线为对称于轴的同心圆，即处于相同径向的流速是相等的，只有这样，仅测直径上几点流速才可能反映整个截面的情况。均速管与管路一般以焊接的方式进行连接（如图3-1所示），均速管的中心与管路的中心就会产生一定的偏差，在焊接的时候应尽量避免这种偏差。
4测量段的标定
标定的目的：标定气体测量段安装的气体参数测量装置的流量测量值与校准箱测量得到的流量值之间的比例修正系数；标定试验的流量范围为0.8kg/s～1.6kg/s。
4.1校准箱测量的方法
试验时将气体测量段安装在校准箱的前端板上，在气体测量段入口处安装喇叭口。环境空气依次通过喇叭口、气体测量段、校准箱内部、九个音速喷管组合并通过真空泵排出。空气流通管路内的流量是完全一致的，分别测量喇叭口、气体测量段、音速喷管流量，并以音速喷管或喇叭口流量为标准流量可得试验件流量的修正系数。
4.2校准箱
校准箱是一个直径为1.6m，长为4.2m的圆柱形容器。前端板是活动的，上面安装试验件。校准箱后部有九个低压音速喷管，可用这九个低压音速喷管作为箱体内气体流量的装置，九个音速喷管后面连接真空泵。理论上九个音速喷管的流量可达到20kg/s以上。
4.3校准箱的测量系统
试验数据采集使用校准箱专用的基于VXI总线的数据采集系统，数据采集系统分别用于进气喇叭口、气体测量段和九个音速喷管前气流总压和静压的测量。测量仪器采用Scan3000压力扫描阀，测量精度达0.1%。当气流速度为亚音速的情况下，质量流量的计算公式为：
式中：R为气体常数287；为气体总压（Pa）；为气流总温（K）；为气体静压（Pa）；k为气体比热比（常温空气值1.4）；A为测量点的截面积（）；m为质量流量（kg/s）。
4.4标定试验数据
流量在0.8kg/s～1.6kg/s之间，气体测量段标定时的一次试验的数据如表4-1所示。
表4-1标定试验数据
单位kg/s
校准箱音速喷嘴流量喇叭口流量气体测量段流量修正系数（音速喷嘴流量/气体测量段的流量）修正系数（喇叭口流量/气体测量段的流量）
0.7990.8130.8520.9580.935
0.9540.9521.0040.9500.958
1.0891.0621.1340.9510.945
1.2561.2601.2790.9510.946
1.4561.4491.5290.9530.948
1.5731.5711.6460.9620.960
5结论
根据气体测量段标定的数据，气体测量段所测流量值与标准测量装置相比，数值偏高。除极个别点外，流量修正系数随着流量的增大有增大的趋势。通过在0.8kg/s～1.6kg/s之间的七次试验数据，取修正值的平均值，绘制出了流量修正值的图像。流量修正值可按表5-1进行取值，实际流量=气体所测流量*修正值。
表5-1引气流量修正值
【关键词】树莓派Python人流量大数据实时监测
1引言
随着科学技术的发展，关于人流分析与决策越来越成为一个热门研究热点。人流量检测通常采用两种方法进行数字视频分析法和传统机械计数法前者技术含量高，但测量误差大；后者显示装置落后，很难适应时代要求。实际上，巧妙地利用人体热释传感器的特性，再借助于树莓派程序控制技术，可以比较容易地实现人流量的统计。
传统人流量监测与控制都是要有几个专门的工作人员进行会场人数的确定，这种方法既浪费人力资源，计数的结果又不一定准确，所以本人查阅了一些资料，设计了一个能够自动计数的会场人数计数器。
本文利用人体热释传感器的电平测量结果，以及程序设计技巧，实现了人流量双向检测目标，并且利用6个红外对管用以检测是否同时有人同时出入。进入测量结果与实际情况之间具有高度的一致性。人流量检测系统可以应用于车站、旅游景点等人流密集的场合。
2检测方案
系统仅统计进入人数，不考虑离开人数，即单向人流量统计。当甲穿过传感器1时，系统示数自动加1而当乙穿过传感器2时示数却不变。假设人们由西向东经过检测路段时显示屏自动加1，而由东向西行走的人则对系统没有影响，这便是利用人体热释传感器实现人流量单向检测的基本思想。
基于树莓派的计数器无疑成为商场、超市等公共场所对管理层可利用计数器对人数统计系统了解顾客行为，通过对客流量的检测和统计，可以发掘客流的内在规律，从而为公司制定和调整公关策略、促销策略、价格策略、商品进货选择、商场布局、服务方式和内容等提供客观、科学的依据。
本设计主要采用树莓派来控制各单元电路实现红外光控计数的。本设计由红外光电计数电路、树莓派系统电路、复位电路和显示器组成，首先由红外对管计数电路将接收的信号转换为电脉冲信号，由树莓派计数，再由显示器显示数目的增加或减少，实现自动计数的功能。
3人流量检测器总体设计
根据智能人流量检测系统需求，以树莓派为控制器，进行主要信息处理。系统由热释电红外传感器、红外对管传感器、人数计算和显示构成。
3.1硬件设计
3.1.1MCU选型
本装置的MCU选择树莓派。树莓派是软件方面作为当今世界，最受欢迎的miniPC，树莓派爱好者为其定制了相应的LINUX系统，并开发了大量应用。
3.1.2热释电红外传感器
HC-SR501的人体感应模块集成了传感信号处理电路（BISS0001）和菲涅尔透镜。正常人都会因为发热产生红外线，向外发生辐射的红外线波长跟人体的有关，人体表面的温度越高，辐射红外线能量就越强。
3.1.3红外对管
红外对管TCRT5000是一种一体化反射型光电探测器，其发射器是一个砷化镓红外发光二极管，而接收器是一个高灵敏度，硅平面光电三极管。
3.2软件设计
采用手臂排除技术，通过在红外对管上出现时间短暂的信号进行排除，可以有效排除人在行走过程中的手臂摆动造成的错误计数。最大检测距离可达5米，可有效避免其它无线信号干扰，前后相邻的两个人相距较近都可以有效识别。
3.2.1程序设计语言
本程序设计采用Python语言，python是一种面向对象具备动态数据类型的解释性语言，由于不需要进行编译，适合跨平台使用和作为算法设计语言。
3.2.2人数增减程序设计
通过两个红外对管传感器的先后感应判断是进还是出。由于门禁系统里外分别安装两个传感器A、B，有人经过时感应器会从正常状态变为非正常状态，产生CP脉冲信号变化。每当有人先经过传感器A时，经过一次状态变化，当此人再次经过传感器B时，表明此人已进入此时记录进入人数的计数器加一，反之当有人先经过传感器B再经过传感器A是表明此人已出去，此时记录出去人数的计数器加一。
4结束语
经过实际测试，测量结果与实际情况达到了高度的一致。应该指出的是本设计非常适用于单行道的场合，即每次经过检测口的是单个行人如果同时有多人并行通过，测量结果将有一定的误差。人流量统计是实现科学管理、市场预测和安全保障等殊多方面决策的重要依据，人流量统计系统的普及必将对社会的良性发展产生积极的影响。
参考文献
