谐振法测电感
第二章 电路基本元器件参数的测量
第二章 电路基本元器件参数的测量第一节 电阻的测量电阻的主要物理特性是对电流呈现阻力，消耗电能，但由于构造上有线绕或刻槽而使得电阻存在有引线电感和分布电容，等效电路如图2-1所示。
当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，即忽略L O 和ＣO 的影响，此时只需测出Ｒ值就可以了，但当工作频率升高时，电抗分量就不能忽略不计了。
此外，工作于交流电路的电阻的阻值，由于集肤效应、涡流损耗、绝缘损耗等原因，其等效电阻随频率的不同而不同，实验证明，当频率在1KHZ 以下时，电阻的交流阻值与直流阻值相差不超过1×10-4，随着频率的升高，其间的差值随之增大。
图2-1 电阻的等效电路 图2-2 电桥法测量电阻 一、固定电阻的测量 1、万用表测量电阻模拟式和数字式万用表都有电阻测量档，都可以用来测量电阻，测量时先选择好万用表电阻挡的倍率或量程范围，再将两个输入端（称表笔）短路调零，再将万用表并接在被测电阻的两端，读出电阻值即可。
在用万用表测量电阻时应注意以下几个问题：①要防止把双手和电阻的两个端子及万用表的两个表笔并联捏在一起，因为这样测得的阻值为人体电阻与被测电阻并联后的等效电阻的阻值，而不是被测电阻的阻值，在测几千欧以上的电阻时，尤其要注意这一点，否则会得到误差超出容许值的测量结果。
②当电阻连接在电路中时，首先应将电路的电源断开，决不允许带电测量电阻值。
若电路中有电容器时，应先将电容器放电后再进行测量。
若电阻两端与其它元件相连，则应断开一端后再测量，否则电阻两端连接的其它电路会造成测量结果错误。
③由于用万用表测量电阻时，万用表内部电路通过被测电阻构成回路，也就是说测量时，被测电阻中有直流电流流过，并在被测电阻两端产生一定的电压降，因此在用万用表测量电阻时应注意被测电阻所能承受的电压和电流值，以免损坏被测电阻。
例如，不能用万用表直接测量微安表的表头内阻，因为这样做可能使流过表头的电流超过其承受力（微安级）而烧坏表头。
谐振法测电感数据处理
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 mHA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 mHA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％。
大学物理实验谐振频率测量实验报告
大学物理实验谐振频率测量实验报告一、实验目的1、了解谐振电路的基本原理和特性。
2、掌握测量谐振频率的方法。
3、学会使用实验仪器进行数据测量和分析。
二、实验原理在一个由电感 L、电容 C 和电阻 R 组成的串联谐振电路中，当外加交流电源的频率等于电路的谐振频率时，电路中的电流达到最大值，此时电路呈现纯电阻性。
谐振频率＄f_0$ 的计算公式为：＄f_0 ＝＼frac{1}｛2\pi\sqrt{LC}｝＄在实际测量中，由于电阻的存在，谐振曲线不是理想的尖锐峰值，而是有一定的带宽。
我们可以通过测量不同频率下的电流值，绘制出谐振曲线，从而确定谐振频率。
三、实验仪器1、信号发生器2、示波器3、电感线圈4、电容箱5、电阻箱四、实验步骤1、按照电路图连接好实验仪器，组成串联谐振电路。
将电感线圈、电容箱和电阻箱串联连接，信号发生器的输出端连接到电路的输入端，示波器的两个通道分别测量电路的输入电压和电流。
2、调节电容箱的电容值和电阻箱的电阻值，使其达到预定的值。
3、打开信号发生器，设置起始频率和终止频率，并逐渐改变频率，每次改变频率后，记录示波器上显示的电流值。
4、绘制出频率与电流的关系曲线，即谐振曲线。
5、从谐振曲线中找出电流最大值所对应的频率，即为谐振频率。
五、实验数据记录与处理1、实验中所使用的电感值 L ＝＿_____ H，电容值 C ＝＿_____ F，电阻值 R ＝＿_____ Ω。
2、以下是不同频率下测量得到的电流值：｜频率（Hz）｜电流（A）｜｜｜｜｜ 500 ｜ 012 ｜｜ 600 ｜ 015 ｜｜ 700 ｜ 018 ｜｜ 800 ｜ 021 ｜｜ 900 ｜ 025 ｜｜ 1000 ｜ 030 ｜｜ 1100 ｜ 035 ｜｜ 1200 ｜ 040 ｜｜ 1300 ｜ 045 ｜｜ 1400 ｜ 050 ｜｜ 1500 ｜ 055 ｜3、根据以上数据，绘制出频率与电流的关系曲线，如下所示：（此处插入手绘或使用软件绘制的曲线图片）从曲线中可以看出，电流最大值出现在频率约为＿_____ Hz 处，因此，本次实验测量得到的谐振频率为＿_____ Hz。
谐振法测电感(教案)
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 / 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ห้องสมุดไป่ตู้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。
三、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。
四、预习要求
每一位同学都要查阅相关参考资料。 在熟知RLC谐振电路基础上写出一份完整的设计性实验报告。 实验报告要求：明确实验原理，拟定实验测量方案，画出实验电路图， 列出实验步骤，作出实验数据记录表及数据处理方法。
五、评分标准
预习（40%），课堂操作（40%）报告（20%）
谐 振 法 测 电 感( 教
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。
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。
电感测量方案
电感测量方案
一、背景
电感测量是电子技术中的重要内容之一，广泛应用于汽车、通讯、电力等领域。
在电感测量中，电感是被测量的对象，它的大小和频率有着密切的关系，是衡量电路性能的重要指标之一。
为了保证测量的精度和可靠性，需要制定合理的电感测量方案。
二、测量原理
电感测量的原理是基于法拉第电磁感应定律。
当通过某一电路时，电感器中产生的磁场将会随着电流的变化而变化，导致感应电势的产生，从而在电路中形成阻抗。
利用阻抗的大小和相位差来测量电感的大小。
三、测量方案
1. 使用示波器测量
示波器测量电感器时，可以测量一组数据（即电压值和电流值），计算出电路中电感的大小。
2. 使用LC振荡电路测量
LC振荡电路中的电容和电感的容值和电路的频率有关系，也就可以利用频率来计算电感的大小。
3. 使用串联谐振电路测量
将电感器串联到谐振电路中，根据谐振电路的共振原理，可以计算出谐振频率和电感的大小。
四、测量注意事项
1. 测量时需要保证电路中的电感器处于纯电感状态下。
2. 测量时需要避免外部磁场或电场的干扰，并将测量系统与其他电路隔离。
3. 测量时需要选择合适的测量方法和仪器，比如可以选择带有抗干扰功能的示波器进行测量。
4. 测量时需要根据测量的要求进行正确的量程选择和电路接线布置。
五、总结
因为电感测量的重要性，所以需要采用合适的电感测量方案来保证测量的可靠性和精度。
常用的电感测量方案有示波器测量、LC振荡电路测量和串联谐振电路测量等，但在任何情况下都需要注意电路稳定性和准确性来抵抗外部干扰的影响。
串联谐振电路实验报告
串联谐振电路实验报告本文将介绍一项关于串联谐振电路的实验。
我们将介绍实验的步骤，测试方法和实验结果。
通过这个实验，我们将学习如何制作谐振电路并且理解其原理和应用。
实验步骤1. 准备所需材料，包括电容器，电感器和电阻器。
2. 使用万用表测量每个元件的电阻和电容和电感值。
根据测量结果选择合适的元件。
3. 使用电阻器组成一串联电路，将电感器连接在电阻器的一端，电容器连接在电感器的末端。
4. 连接电路到函数发生器和示波器。
将函数发生器的频率调整到电路的谐振频率附近。
5. 改变电容值或电感值，观察电路的共振频率变化并且记录每一次实验结果。
测试方法为了测试电路的谐振特性，我们需要使用函数发生器和示波器。
在这个实验中，我们将使用函数发生器源产生单一频率的正弦波，然后将其输入串联谐振电路。
接下来，我们将使用示波器检测电路中的电压变化。
实验结果在这个实验中，我们制作了一个串联谐振电路。
通过万用表测量电容器的容值为0.1μF，电感器的电感量为200mH，电阻器的电阻值为1kΩ。
我们将函数发生器的频率调整到电路的谐振频率附近，并且观察到电路的共振现象。
当调整频率时，我们可以发现电路的幅度响应出现两个峰值。
这就是电路的谐振现象。
此时，电路中的电流和电压都会达到最大值，这种电路在电子电路中应用非常广泛。
通过不同的电容器和电感器值的改变，我们可以调整电路的谐振频率。
结论在本次实验中，我们成功地制作了一个串联谐振电路，并且测试了它的谐振特性。
通过这个实验，我们学习了谐振电路的制作方法和原理，并且理解了电路中元件和参数的重要性以及对电路频率响应的影响。
在实际应用中，串联谐振电路被广泛用于无线电收发器、滤波器和振荡器等电子电路中。
通过这个实验，我们可以应用串联谐振电路的知识和原理，去设计和制造不同应用场景下的电路。
电感线圈参数的测量
电感线圈参数的测量电感线圈是电力、通信、电子、天线等领域中常用的电气元件，其常用参数包括电感值、品质因数和自谐频。
由于电感线圈参数对于电路的性能和应用有重要影响，因此对其参数进行准确的测量和校正是十分必要的。
下面将详细介绍电感线圈参数的测量方法和注意事项。
一、电感值的测量1. 串联法串联法是一种常见的测量电感值的方法，其原理是通过测量线圈的总电压和总电流，计算出线圈的电感值。
具体步骤如下：（1）将待测线圈接入一定频率的电源中，记录电流值和电压值；（2）将标准电感器串联到待测线圈后，测量总电流和电压值；（3）通过计算，得到待测线圈的电感值：Lx = Ls × (Vx / Vs) × (Is / Ix)其中Ls是标准电感器的电感值，Vx和Is是待测线圈的电压值和电流值，Vs和Ix是总电压和总电流。
2. 平衡桥法（2）调节桥路中的电容器和可变电阻，使得桥路两端的电压差为零；（3）根据桥路中各元件的参数计算待测线圈的电感值。
3. 自感法（2）根据线圈的自感感应电压和电流，计算出线圈的电感值。
二、品质因数的测量品质因数是电感线圈的重要参数之一，其测量方法有许多种，下面仅介绍常用的两种方法。
（3）根据电压和电流计算品质因数：Q = 2πfL / R其中f是电路频率，L是电感值，R是线圈中的电阻。
2. 阻尼振荡法阻尼振荡法是通过观察电路中的振荡，测量品质因数的方法。
具体步骤如下：（1）将待测线圈和电容器接入边沿触发器中；（2）调整电容值和触发电压，使得电路从一个状态到另一个状态；（3）测量电路从一个状态到另一个状态所需要的时间，然后计算品质因数：Q = 1 / R × √(C / L)三、自谐频的测量自谐频是线圈自身的谐振频率，其测量方法可以通过网络分析仪或者通过频率扫描仪进行测量。
1. 网络分析仪网络分析仪可以直接测量线圈的自谐频，具体步骤如下：（1）将线圈接入网络分析仪中；（2）选择合适的频率范围，然后测量线圈的S参数曲线；（3）确定线圈的自谐频。
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一、实验要求
设计一个能够测量电感参数的测量电路，该测量电路应具有如下功能
（1）电感L测量仪的量程范围如下：0.1mH—10mH
二、实验目的
培养电路设计能力
熟练掌握multisim仿真软件进行电路仿真和分析
培养对真实电路进行分析调试的能力
三、实验原理
如图所示为并联谐振法测电感的电路，其中C为标准电容，L为被测电感，Co为被测电感的分布电容。测量时，调节信号源频率，使电路谐振，即电压表指示最大，记下此时的信号源频率f，则
2
交流小信号分析最高点即为谐振点，读出f1=5.013kHz，则
=0.95uF
3
把Co代入L的表达式，即可得到被测电感的感量。
=1.061mH
六、实验步骤
1
按下图所示焊接电路
2
调节节信号发生器频率，使电路谐振，即示波器幅值最大，记下此时的信号源频率f
3
如图所示，不接标准电容C，调节信号源的频率，使电路自然谐振，即示波器幅值最大，记录此频率f1
由此可见，还需要测出分则
由上述两式可得
把Co代入L的表达式，即可得到被测电感的感量。
四、实验器材
信号发生器
示波器
电阻
电容若干或可变电容箱一只
待测电感
导线若干
五、实验仿真（以
1
交流小信号分析最高点即为谐振点，读出f=3.5kHz，则
4
5
将所得数据填入下表，改变标准电容C，多次测量去平均值
次数
数值
1
2
3
4
5
C
f
f1
C0
L
L平均值
七、误差分析
1.谐振频率测量不准确
2.实际电容值测量有误差
3.电感的分布电容和电阻
4.导线间的分布电容