谐振法测电感数据处理
电路中的电感如何测量
电路中的电感如何测量
电感是电路中常见的元件之一,它在电路中起到储能和滤波的作用。为了正确而有效地使用电感元件,我们需要了解如何准确测量电路中
的电感数值。本文将介绍几种常用的电感测量方法,以帮助读者更好
地应用电感元件。
一、利用LCR电桥测量电感
LCR电桥是一种常见的测量电感值的工具,它利用交流电路中的电
压和电流来测量电感元件的参数。使用LCR电桥测量电感需按以下步
骤进行:
1. 将电感元件连接到LCR电桥的测试端口上。
2. 打开LCR电桥,并设置测试频率和信号幅度。
3. 调节电桥的平衡,使示数器读数最小。
4. 根据示数器读数,可以得到电感元件的电感数值。
二、利用示波器测量电感
示波器可以用于测量交流电路中的电感元件。下面是一种常用的基
于示波器的电感测量方法:
1. 将示波器的探头连接到电感元件的两端。
2. 打开示波器,并设置为交流耦合模式。
3. 输入适当的频率和幅度,并观察示波器上显示的波形。
4. 通过测量示波器上波形的峰峰值或周期,可以得到电感元件的电
感数值。
三、利用LC振荡器测量电感
LC振荡器是一种利用电感和电容产生特定频率振荡的电路,它也
可以用于测量电感元件的数值。以下是基于LC振荡器的电感测量步骤:
1. 将电感元件连接到LC振荡器的电感端口上。
2. 调节LC振荡器的电容和电阻,使其产生稳定的振荡。
3. 测量振荡器的频率,并根据频率计算电感的数值。
四、利用串联谐振测量电感
串联谐振法是一种基于谐振现象测量电感数值的方法。具体步骤如下:
1. 将电感元件串联到LC电路中。
2. 改变LC电路中的电容数值,直到谐振发生。
串联谐振法对容性试品交流耐压试验的方法及参数计算
串联谐振法对容性试品交流耐压试验的方法及参数计算
方法:
1.构建测试电路:将试品与一定频率交流电源和电流表连接,组成串
联谐振电路。谐振电路由电源、交流电路、试品、电感和电容组成。
2.设置测试频率:根据试品的特性和所需测试的频率范围,选择合适
的交流电源频率。
3.调整电感和电容:根据试品的额定容值和测试频率,选择合适的电
感和电容,使得串联谐振电路在测试频率上达到谐振。
4.测试电流:通过交流电流表测量电路中的交流电流,并记录下来。
5.计算耐压值:根据谐振时的电感和电容值,可以计算出交流耐压值。交流耐压值是试品能够承受的最高电压。
参数计算:
1.电感计算:电感的大小与试品的容值和频率有关。根据串联谐振电
路的条件,可以通过以下公式计算电感值:
L=1/(4π^2f^2C)
其中,L为电感值,f为频率,C为试品的容值。
2.电容计算:电容的大小与试品的容值和频率有关。可以根据以下公
式计算电容值:
C=1/(4π^2f^2L)
其中,C为电容值,f为频率,L为电感值。
3.耐压计算:根据谐振电路的条件,可以将谐振时的电感值和电容值代入以下公式计算耐压值:
V=2πfL
其中,V为耐压值,f为频率,L为电感值。
需要注意的是,在实际操作中应当注意电路的安全性,避免触电等事故发生。同时,选用合适的频率范围和合适的仪器设备,以确保测试的准确性和可靠性。
谐振法测介电常数原理
谐振法测介电常数原理
(最新版)
目录
1.谐振法测介电常数的基本原理
2.谐振法的测量设备和操作步骤
3.谐振法测介电常数的优缺点
4.实际应用案例
正文
一、谐振法测介电常数的基本原理
谐振法是一种广泛应用于测量介电常数的实验方法。其基本原理是:通过改变电容器的电容量,使得电容器与电感器构成的谐振回路达到共振状态,进而计算出介电常数。
二、谐振法的测量设备和操作步骤
1.测量设备:主要包括电容器、电感器、信号发生器、示波器和数据处理系统。
2.操作步骤:
(1)将电容器与电感器连接成谐振回路;
(2)通过信号发生器向谐振回路施加一定频率的交流电压;
(3)观察示波器上的信号波形,找到谐振状态下的波形;
(4)根据谐振状态下的电容器和电感器的参数,计算出介电常数。
三、谐振法测介电常数的优缺点
1.优点:测量精度高、可靠性好、操作简便。
2.缺点:受温度、压力等因素影响较大,需要对环境条件进行严格控
制。
四、实际应用案例
谐振法测介电常数广泛应用于材料科学、电子元器件等领域。例如,在研究新型陶瓷材料时,可通过谐振法测量其介电常数,以评估材料的性能。
综上所述,谐振法测介电常数具有原理清晰、操作简便、精度高等优点,是一种实用的测量方法。
RLC串联谐振电路的稳态特性研究实验报告
RLC串联谐振电路的稳态特性研究实验报告
一、实验目的
1. 了解电感和电容的电学特性
2. 深入理解RLC 串联谐振电路的特性
3. 掌握用示波器观察和测量稳态信号的方法
二、实验原理
1.电感器和电容器:
(1)A.电感器:(典型)导线绕成的线圈,一般绕着铁磁或铁氧材质的
磁心上提高电感量。
B.理想电感器的伏安特性:u(t)=L di(t)
;
dt
其中u(t)表示线圈两端的电压,i(t)为流过
线圈的电流,常数L称为电感,单位为亨利,
简称亨(H);
Li2
C.电感储存的磁场能为:E L=∫udi=1
2
非理想因素:导线电阻、磁心介质的饱和与磁滞、电流是趋肤效应以及相邻导线圈之间的分布电容。会导致电路行为偏离固定参数的线性模型。需要电流的幅值足够小非线性效应可忽略时,实际的电容器可等效为理想电感器与电阻的串联,而理想电感器的电感量与等效串联电阻的阻值都与频率有关。
(2)A.电容器:(典型)由两个金属电极板和填充其间的电介质构成。
电容的定义:q(t)=Cu(t)
其中q(t)表示电容器存储的电荷,u(t)表示电容器两端的电
压,常数C称为电容,单位为法拉第,简称法(F)。
B.理想电容器的伏安特性:i(t)=C du(t)
dt
其中i(t)表示流进电容器的电流。
C.电容器存储的电场能:E c=∫Qdu=1
2
Cu2
2.RLC串联谐振电路
1 个电容和1 个电感串联即可以构成振荡电路。由于实际元件不可避
免存在的电阻,我们考虑RLC 串联谐振电路。
设交流电源的输出电压为u(t)=u0sin(ωt),根据基尔霍夫电压定律有
仪器测电感的原理
仪器测电感的原理
仪器测量电感的常用原理有:
1. 谐振法:在已知电容的谐振电路中测量谐振频率,根据公式计算电感值。
2. 桥式法:使用电感桥,调节电桥达到电桥平衡,根据平衡条件计算电感值。
3. 电荷放电法:给电感充电,断开电源后测量电感两端的衰减振荡电压,计算电感值。
4. 电感互感法:两个电感磁耦合,一个电感通以已知电流充磁,测量感应的电压计算互感电感。
5. 共振法:与已知电容放在一起,调节频率达到共振,根据共振频率计算电感。
6. 替代法:用待测电感替代标准电感,测量两种连接方式下的电路参数变化,计算电感。
7. 数字电路法:用数字方法产生标准频率,测量电感阻抗变化,计算电感值。
8. mho测量法:测量电感与标准电阻placeholders连后等效并联阻抗,进而计算电感。
这些方法根据仪器原理的不同,可以测量出准确的电感值。
谐振法测电感(教案)
案)
一、实验目的
(1)研究RLC电路的交流谐振特性。 (2)利用RLC电路的谐振特性测电感。
二、实验原理
由RLC组成的电路在周期性交变电源的激励下,将 产生受追形式的交流振荡,其振荡幅度随交变电源频 率的改变而变化,当电源频率满足一定条件时,回路 的振荡幅度达到最大值,即回路发生谐振。谐振时, 电路的特性也因RLC电路的串联或并联的形式不同而展 现出不同的结果,分别讨论如下。
二、实验原理
1 RLC串联谐振电路:
RLC串联电路和向量计算如图(a)、(b)所示。
电路总阻抗
Z =
1 R + ωL − ωC
2
2
(1)
二、实验原理
电路电流
I = U = Z R U
2
(2)
2
1 + ωL − ωC
电流与信号源电压之间的相位差 ϕ = − arctan
ωL − 1 /源自文库ωC
R
(3)
对于所研究的电路,保持信号源输出电压幅度一定,以上各 参数都将随信号源频率ω的改变而变化。由式3不难看出,当信号源 的频ω满足 ωL =
1 条件时,电路总阻抗Z=R为最小值,而此时回路 ωC R
电流为最大值 I max = U ,相位差φ=0,即称电路谐振。
介电常数的测量实验报告(附数据)
实验题目:介电常数的测量
实验目的:测量陶瓷电容的介电常数
介电体(又称电介质)最基本的物理性质是它的介电性,对介电性的研究不但在电介质材料的应用上具有重要意义,而且也是了解电介质的分子结构和激化机理的重要分析手段之一,探索高介电常数的电介质材料,对电子工业元器件的小型化有着重要的意义。介电常数(又称电容率)是反映材料特性的重要参量,电介质极化能力越强,其介电常数就越大。测量介电常数的方法很多,常用的有比较法,替代法,电桥法,谐振法,Q 表法,直流测量法和微波测量法等。各种方法各有特点和适用范围,因而要根据材料的性能,样品的形状和尺寸大小及所需测量的频率范围等选择适当的测量方法。
本实验要求学生了解多种测量介电常数的方法及其特点和适用范围,掌握替代法,比较法和谐振法测固体电介质介电常数的原理和方法,用自己设计与制作的介电常数测试仪,测量压电陶瓷的介电常数。
实验原理:
介质材料的介电常数一般采用相对介电常数εr 来表示,通常采用测量样品的电容量,经过计算求出εr ,它们满足如下关系:
S
Cd
r 00εεεε==
(1)
式中ε为绝对介电常数,ε0为真空介电常数,m F /1085.8120
-⨯=ε,S 为样品的有
效面积,d 为样品的厚度,C 为被测样品的电容量,通常取频率为1kHz 时的电容量C 。
一、替代法
当实验室无专用测量电容的仪器,但有标准可变电容箱或标准可变电容器时,可采用替代法设计一简易的电容测试仪来测量电容。这种方法的优点是对仪器的要求不高,由于引线参数可以抵消,故测量精度只取决于标准可变电容箱或标准可变电容器读数的精度。若待测电容与标准可变电容的损耗相差不大,则该方法具有较高的测量精度。
谐振法测电感实验报告
谐振法测电感实验报告
实验目的:
通过谐振法测量电感的大小。
实验原理:
当一个交流电路处于谐振状态时,电路中的电感和电容之间的电流和电压满足一定的关系,即电感电容谐振公式:
ω = 1/√(LC)
其中,ω为谐振角频率,L为电感,C为电容。
实验仪器:
1.信号发生器
2.电感L
3.电容C
4.示波器
5.电阻
6.电压表
7.电流表
实验步骤:
1.按照电路图连接好电路,将信号发生器连接到电容C上,电感L与电容C并联连接,示波器连接到电感L的两端,电压表和电流表分别连接到电容C和电感L上。
2.调节信号发生器,使其输出频率逐渐增大,同时观察并记录示波器上的波形,当示波器上显示的波形振幅达到最大且相位差为0时,此时电路达到谐振状态。
3.记录此时的频率f0,电流表和电压表的读数(电流表的读数
为电感L上的电流值,电压表的读数为电容C上的电压值)。
4.改变电容C或电感L的值,重新进行调节,得到新的谐振频率f1、电流表和电压表的读数。
5.依次改变电容C或电感L的值,重复步骤4,得到多组数据。
6.根据公式ω = 1/√(LC),计算得到电感L的估计值。
实验结果:
根据实验数据计算得到的电感L的估计值为xxH。
实验讨论:
通过实验测量得到的估计值与实际值的差异可能是由于实际电路中存在的电阻、电容的内阻等因素导致的,也可能是由于示波器的测量误差造成的。在实际操作中,还需要注意保持电路的稳定性,避免外界干扰对测量结果的影响。
电路元件参数测量方法和仪器
电阻和电位器在电路中多用来进行限流、分压、分流以及阻抗匹配等,是电路中应用最多的元件之一。一、电阻和电位器的参数
电阻的参数包括标称阻值、额定功率、精度、最高工作温度、最高工作电压、噪声系数及高频特性等,主要参数为标称阻值和额定功率。标称阻值是指电阻上标注的电阻值;额定功率是指电阻在一定条件下长期连续工作所允许承受的最大功率。
1.电阻规格的直标法直标法是将电阻的类别和主要技术参数的数值直接标注在电阻的表面上
2.电阻规格的色环法色环法是是将电阻的类别和主要技术参数的数值用颜色(色环)标注在电阻的表面上。
3.电位器的标识法
二、测量原理和常规测试方法电阻工作于低频时其电阻分量起主要作用,电抗部分可以忽略不计。
1.电阻的频率特性
2.固定电阻的测量
①万用表测量
②电桥法测量当对电阻值的测量精度要求很高时,可用直流电桥法进行测量。
③伏安法测量
伏安法测量原理如图3.4(a)、(b)所示,有电流表内接和电流表外接两种测量电路。
3.电位器的测量
①性能测量主要测量电阻标称值和端片接触情况。
②用示波器测量电位器的噪声示波器可以用来测量电位器、变阻器的噪声。
4.非线性电阻的测量光敏、气敏、压敏、热敏电阻器等,它们的阻值随着外界光线的强弱、气体浓度的高低、压力的大小电压的高低、温度的高低而变化。一般可采用伏安法,即逐点改变电压的大小,然后测量相应的电流,最后作出伏安特性曲线。
3.2.2电容的测量电容器在电路中多用来滤波、隔直、交流耦合、交流旁路及与电感元件构成振荡电路等,是电路中应用最多的元件之一。
一、电容的参数和标注方法
用谐振法测电感
实验原理
2并联谐振
对图(b)所示的LC并联电路,可求得
Z r ( L )
2 2 2 2 2
(1 LC ) ( Cr )
接近谐振时,
1 LC
Z
2
L /C r ( L 1
C
1
)
2
当
2
0
2
,即
0L
C
时,Z并=L/rC,LC并联电路谐振。此时阻抗
最大,Z并两端电压有最大值。 R上电压UR与Z并上电压Uz并同相 在实验中可用适当的方法测出电路谐振时的频率 f 0 。在电容C已知的 条件下,根据 可计算出电感 1 1
f0 2 LC
L
( 2 f 0 ) C
2
实验仪器
标准电容箱 待测电感(标准电感箱) 电阻箱 信号发生器 双踪示波器
用谐振法测电感
实验目的
(1)认识LC电路谐振现象。 (2)学会一种测量电感的方 法。
实验原理
当电容C电感L同时接入交流 电路中时,会产生谐振现象, 所以通常把这种电路成为LC 谐振电路。图(a),(b)分 别为LC串联谐振电路和并联 谐振电路。其中r为电感L的直 流内阻,R为取样电阻。
RLC串联谐振法测电感
RLC串联谐振法测电容
摘要: 电容、电感元件在交流电路中的阻抗是随着电源频率的改变而改变。将正弦交流电压加到电阻、电容和电感组成的电路中时,各元件上的电压及相位会随之变化,这称作电路的稳态特性。利用这特性,当电源频率满足一定条件时,电源和电阻上的相位差为0,即两波形重叠,回路就发生了谐振现象。此时回路
f=。本实验研究了用示波器观察波形,
成纯电阻性,此时的电源频率
找出频率点测电容大小的方法即RLC谐振法测电容,用这种方法测量未知电容,并就实验原理、实验操作、实验误差进行分析。
关键词:电容,电感,相位,示波器,RLC谐振频率阻抗
一.实验目的
1.了解容抗和感抗随频率变化情况
2. 利用示波器测量给定电容的大小。
3.、加深理解电路发生谐振的条件、特点。
二、实验仪器
DH4503型RLC电路实验仪、电容、导线、UTD2062C数字示波器。
三、实验原理
1.RLC谐振
由RLC组成的电路在周期性交变电源的激励下,将产生受追形式的的交流振荡,其振荡幅度随交变电源频率的改变而变化,当电源频率满足一定条件时,回路的振荡幅度达到最大值,即回路发生谐振。
2.测RLC 谐振频率
通过逐点改变加在(直接或间接)RLC 谐振回路上信号频率来找到最大输出时的频率点,并把这一频点定义为RLC 谐振频率。 3..RLC 串联电路如图5.1所示:
在图5.1所示的R 、L 、C 串联电路中,当正弦交流信号源的频率f 改变时,电路中的感抗、容抗随之而变,电路中的电流也随f 而变。取电阻R 上的电压U0作为响应,当输入电压U 维持不变时,在不同信号频率的激励下,测出U0之值,然后以f 为横坐标,以U0/U 为纵坐标,绘出光滑的曲线,此即为幅频特性,亦称谐振曲线,如图5.2所示。
《电路分析》谐振法测量电感值实验
《电路分析》谐振法测量电感值实验
一、实验目的
1.理解RLC电路中谐振发生的条件,掌握合适的方法寻找RLC电路的谐振频率;
2.学习信号发生器和示波器的使用方法。
3.熟练使用万用表测量交流电信号。
二、实验原理
1.RLC串联电路的谐振
图9-1
根据相量法,串联回路的输入阻抗Z(jω)可表示为
Z(jω)=1
jωC +jωL+R=R+j(ωL−1
ωC
)(1)
电感L和电容C来着的频率特性不仅相反,且电抗角差180°。可以肯定一定存
在一个角频率ω0使感抗和容抗相互完全抵消,即ω
0L−1
ω0C
=0 .
当端口电压和电流同相(电阻电压和输入电压同相)时,工程上将电路的这一特殊状态定义为谐振,发生谐振时的角频率ω0和f0为:
ω
0=
√LC
f0=
2π√LC
(2)
2.RLC并联电路的谐振
图9-2 并联谐振时,输入导纳Y(jω)最小
Y(jω)=1
jωL +jωC+G=G+j(ωC−1
ωL
)(3)
3.串联谐振电路的品质因数Q
用Q值表示U L(jω0)和U C(jω0)为:
U L(jω
)=U C(jω0)=QU s(jω0)(4)
当Q>1时,电感和电容两端将分别出现比U S(jω0)高Q倍的过电压,在高电压的电路系统中,这种过电压非常高,可能危及系统的安全,必须采取必要的防范措施。但是在低电压的电路系统如无线收发系统(射频系统)中,则要利用谐振时出现的过电压来获取较大的输入信号。
Q=1
R √L
C
(5)
并联谐振的品质因数Q表达式为:
Q=1
G √C
L
(6)
三、实验内容
1.按图9-1接线,调节信号发生器频率时,用示波器观察信号源两端波形和电阻两端波形没有相位差时,得到谐振频率。
[精品]《大学物理实验》第一册习题与思考题第一章实验测量不确定度与
《大学物理实验》第一册习题与思考题
第一章 实验测量不确定度与数据处理习题
1. 指出下列各项各项哪些属于系统误差,哪些属于偶然误差: a.米尺刻度不均匀 b.实验者的偏见
c.刻度因温度改变而伸缩
d.最小分度后一位的雇计 c.游标卡尺零点不为零 f.电表指针的磨擦 g.视差
2. 下列数值改用有效数字的标准式来表示 (1) 光速=299792458±100米/秒
(2) 热功当量=41830000±40000尔格/卡 (3) 比热=C 0.001730±0.0005卡/克度
(4) 电子的电荷=4.8030⨯10-10
静库。准确到0.1% (5) 9876.52准确到0.2%
3.请把下列各数值正确的有效数字表示于括号内: (1) 3.467±0.2 ( ) (2) 746.000±2 ( ) (3) 0.002654±0.0008 ( ) (4) 6523.587±0.3 ( )
4.下列各式的算术运算都是正确的,就是没有考虑到有效数字的问题。假设下列各数值的最后一位都是估计(可疑)的,请在括号内以有效数字表示其正确答案。 (1)(1.732)(1.74)=3.01368 ( ) (2)(10.22)(0.0832)(0.41)=0.34862464 ( ) (3)4.20419.30034
.6038.60421
.8=+-=
y ( )
(4) 628.7/7.8=80.6026 ( ) (5) (17.34-17.13)(14.28)=2.9988 ( )
5.计算下式结果及其不确定度的表示式。
N=A+2B+C-5D
谐振电路电感电流计算公式
谐振电路电感电流计算公式
在电路中,谐振电路是一种特殊的电路,它能够在特定的频率下使电路中的电感和电容达到共振状态,从而使电路的电流和电压达到最大值。谐振电路在电子设备中有着广泛的应用,因此对于谐振电路的分析和计算具有重要的意义。在谐振电路中,电感电流是一个重要的参数,它能够帮助我们了解电路中的电流分布和能量传输情况。本文将介绍谐振电路中电感电流的计算公式,并对其进行详细的推导和分析。
谐振电路是由电感和电容组成的串联或并联电路,它能够在特定的频率下使电路中的电感和电容达到共振状态。在谐振状态下,电路中的电流和电压会达到最大值,这对于某些特定的应用非常重要。在谐振电路中,电感电流是指通过电感器件的电流,它能够帮助我们了解电感器件的工作状态和性能。因此,计算电感电流是谐振电路分析中的一个重要步骤。
在谐振电路中,电感电流可以通过以下公式进行计算:
I = V / Xl。
其中,I表示电感电流,单位为安培(A);V表示电路中的电压,单位为伏特(V);Xl表示电感的阻抗,单位为欧姆(Ω)。
电感的阻抗Xl可以通过以下公式进行计算:
Xl = 2πfL。
其中,f表示电路的频率,单位为赫兹(Hz);L表示电感的电感值,单位为亨利(H);π是一个常数,约等于3.14159。
通过以上公式,我们可以计算出谐振电路中电感电流的数值。在实际的电路分析中,我们可以通过测量电路中的电压和电感的参数值,然后代入上述公式进行计算,从而得到电感电流的数值。这对于谐振电路的设计和分析具有重要的意义。
在实际的电路设计和分析中,我们还需要考虑电路中的其他因素对电感电流的影响。例如,电路中的电阻会对电感电流产生影响,我们需要将电路中的电阻考虑在内,从而得到更加准确的电感电流计算结果。此外,电路中的电容也会对电感电流产生影响,我们需要综合考虑电感、电容和电阻等因素对电感电流的影响,从而得到全面的电路分析结果。
励磁电感测试方法
励磁电感测试方法
励磁电感测试通常是指对电机、变压器等电气设备中用于产生磁场的线圈(励磁绕组)所表现出来的电感特性进行测量的过程。以下是一般的励磁电感测试方法:
1. 交流阻抗法:
1)在被测设备上施加一个已知频率和幅度的交流电压信号,通过电流互感器或
直接连接到二次回路,测量流过励磁绕组的电流。
2)记录下不同频率下的电压和电流值,并计算阻抗Z=V/I。
3)根据阻抗与频率的关系曲线(Bode图或Nyquist图),由于在低频段,电感
元件呈现纯电感特性,因此可以通过其虚部得到电感量。
2. 伏安特性法:
1)使用伏安特性测试仪,改变输入电压并记录对应的电流值。
2)依据伏安特性曲线,即电压与电流不成比例增加的关系来确定电感的存在及
其大小,特别是当电流变化时电压的变化率(dV/dI),从而计算出电感。
3. RLC串联谐振法:
1)将励磁绕组与已知电阻和已知电容串联,在特定频率下使电路发生串联谐振,
此时电路中的无功功率最大,电路呈现纯电阻性。
2)测量谐振时的电压、电流及频率,利用谐振条件求解电感。
4. 数字示波器测量法:
对励磁绕组施加阶跃电压,通过观察电流随时间变化的上升沿或下降沿,结合采样数据,使用傅里叶变换或其他分析工具计算瞬态响应中的电感成分。
5. 专用仪器测量:
现代电子技术发展使得有专门的电感测试仪可以快速准确地测量励磁电感,这些仪器通常集成了多种测量功能,能够自动完成复杂的计算和校准过程。
在实际操作过程中,务必注意安全规程,如隔离高压电源、防止短路或过热,以及根据被测设备的具体情况进行适当的预处理和后处理步骤。
高频Q表及其应用
Lx
L
4
2
1 f02C2
(6-11)
③求解式(6-10)和式(6-11)组成的方程组,得:
Lx
C1 C2
4 2 f 0 2C1C2
9
高频Q表及其应用
2.2 并联替代法
M
Lx
信 号
L 12
源
Cs
3 V
4
并联替代法适合测量大电感,始终将图2中1、2两端短接。 其测量步骤如下:
①不接入Lx,调小可变电容Cs为C1,调节信号源频率使
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高频Q表及其应用
可以采用并联替代法来测量。从Q表附件中选取一只电 感量大于1mH的标准电感接至Lx接线柱,将“微调”调到零, 主调电容度盘调至最大(500pF),记为C1;然后调节“定为 零位校直”和“Q值零位校直”旋钮使定位表及Q值表指示为 零,再调节定位粗调及定位细调旋钮使定位表指针指在 “Q×1”处;最后调节频率旋钮及波段开关,使Q值表指示最 大。将被测电容接至Cx接线柱,重调主调电容度盘使Q值表指 示最大,此时度盘读数为C2,则被测电容Cx等于:
Cx=C1-C2 2)大于460pF电容的测量 可以采用串联替代法来测量。将标准电感接至Lx接线
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高频Q表及其应用
柱,调节主调电容度盘,使Q值表指示最大,读盘读数记为C1; 取下标准电感,将其与被测电容串联后再接于Lx接线柱上, 重调主调电容度盘使Q值表指示再次达到最大,此时度盘读数
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姓名:吴孟杰班级:光信科0902班学号:0120914430215
谐振法测电感数据处理
一.并联法测电感
平uF 频率的平均值:f0平=∑f0i/6=(1.90+2.15+2.25+2.32+2.40+2.46)/6=2.25 kHz 电感的平均值:L平=∑Li/6=(7.02+7.06+6.88+6.93+6.97+6.98)/6=6.98 mH A类不确定度: A=∑(Li-L平)^2∕(n-1)/n]^0.5
={[(7.02-6.98)^2+(7.06-6.98)^2+(6.98-6.88)+(6.98-6.93)^2
+(6.98-6.87)^2+(6.98-6.98)^2]/30}^0.5
=0.07mH
拓展不确定度:S=2*A=0.14mH (K=2)
则电感为L= L平±S=6.98±0.14mH
误差计算W=(6.98-7)/7*100%=-0.28%
二.串联法测电感
平
频率的平均值:f0平=∑f0i/6=(1.98+2.23+2.35+2.47+2.39+2.53)/6=2.33 kHz 电感的平均值:L平=∑Li/6=(6.94+7.02+6.87+6.96+6.98+6.80)/6=6.94 mH A类不确定度:A={[∑(Li-L平)^2∕(n-1)/n]^}0.5=
=[(6.94-6.94)^2+(7.02-6.98)^2+(6.87-6.94)^2+
(6.96-6.94)^2+(6.98-6.94)^2+(6.80-6.94)^2]/30}^0.5
=0.14mH
拓展不确定度:S=A*2=0.14*2=0.28mH (K=2)
则电感为L=L平±S=6.94±0.28
误差计算W=(6.94-7)/7*100%=-0.86%
三.李萨育图形串联法
串联时: 电感=7mH 电阻=50Ω
平
频率的平均值:f0平=∑f0i/6=(1.91+2.12+2.20+2.27+2.36+2.46)/6=2.22 kHz 电感的平均值:L平=∑Li/6=(6.99+7.05+6.99+7.06+7.09+6.98)/6=7.04 mH
A类不确定度:A={[∑(Li-L平)^2∕(n-1)/n]^}0.5
={[(7.04-6.99)^2+(7.04-7.05)^2+(7.04-6.99)^2+
(7.04-7.06)^2+(7.04-7.09)^2+(7.04-6.98)^2]/30}^0.5
=0.02mH
拓展不确定度:S=A*2=0.02*2=0.04mH (K=2)
则电感为:L=L平±S=7.00±0.04 mH
误差计算:W=(7.04-7)/7*100%=0.57%
四.李萨育图形并联法
并联时:电感=7mH 电阻=50Ω
平
频率的平均值:f0平=∑f0i/6=(1.89+2.19+2.17+2.33+2.38+2.23)/6=2.23 kHz 电感的平均值:L平=∑Li/6=(7.10+6.61+7.18+6.67+6.89+7.16)/6=6.93 mH
A类不确定度:S={[∑(Li-L平)^2∕(n-1)/n]^}0.5
=[(6.93-7.10)^2+(6.93-6.61)^2+(6.93-7.18)^2+
(6.93-6.67)^2+(6.93-6.89)^2+(6.93-7.16)^2]/30}^0.5
=0.02mH
拓展不确定度:S=A*2=0.02*2=0.04mH (K=2)
则电感为:L=L平±S=6.93±0.0.04 mH
误差计算:W=(6.93-7)/7*100%=-1.00%
四.电源电感电压的测量
五.分析和结论
在上面四种处理方法中,误差最小的是并联法测电感,其值为-0.28%。不确定度最小的也是并联测电感法,其值为0.14mH。串联法测电感显然误差过大,其值为-0.86%,不确定度也很大其值为0.28mH。这两种方法中,并联法显然比串联法更精确。
在李萨育图形法中,串联法的误差为0.57%,不确定度为0.04mH,并联法的误差为-1.00%,不确定度0.04mH,两者的不确定度相同,误差也相近,但总体来说李萨育串联法比李萨育并联法更精确。
最后从并联法和李萨育并联法两者中比较,并联法在误差方面优异于李萨育并联法,在不确定度方面,李萨育并联法显然比并联法更精确。结合实验操作来说,李萨育图形观察的误差比并联法直接读取数据的误差要大。并联法更具有可操作性。
综上所述,在上述四种方法中,并联法具有误差小、不确定度小、操作性、简单性的特点,所以从我的实验总结中来看,并联法为最佳方法。