RLC测量原理电路
RLC参数测试方法
RLC 参数测试（虚拟仪器方式）一、实验目的（1）了解RLC 参数测试的实验原理；（2）了解虚拟示波器（USB 接口）双同道的工作情况。
二、实验原理实验电路原理图如图1所示。
图中Zx 为被测阻抗，Rs 为采样电阻。
Ux 为幅度频率可调信号源。
由图可知： x r x r U U Z R =令被测阻抗x x Z R jx =+，则有：x rx r U U R jx R =+cos x x r r U R R U ϕ=⋅⋅sin x r r U x R U ϕ=⋅⋅式中ϕ为x U 和r U 的相位差。
若已知阻抗Zx 为电阻、电容的串联阻抗，即：1x x Z R j c ω=- 则有：1sin x r r c U R U ϕω=⎡⎤⋅⋅⋅⎢⎥⎣⎦ 若已知阻抗Zx 为电阻、电感的串联阻抗，即：1x x Z R j L ω=+ 则有：sin x r r U R U L ϕω⋅⋅= 所以只要得知参数x U 、r U 和ϕ的值，就可求出被测阻抗Zx 的组成。
三、实验硬件和软件（1）虚拟信号发生器软件1套（2）虚拟示波器软件1套（3）实验平台（USB接口）硬件1台（4）计算机 1台（5）RLC实验电路板1块（6）数字直流稳压电源1台四、实验预习要求：1、复习好《电子测量》中RLC 测量的有关章节。
2、阅读虚拟仪器操作说明，熟悉有关虚拟示波器和虚拟信号源。
3、详细阅读实验指导书，作好测试记录的准备。
五、实验步骤：（1）实验说明本实验利用USB接口的实验平台上的双同道的虚拟示波器，对Ux和Ur同时采集，其中Ux就为虚拟信号发生器的输出信号，由通道A采集，Ur由通道B采集。
虚拟RLC测试仪主程序对采集到的数据进行处理，求出所需参数值，进而求出被测阻抗。
虚拟RLC测试仪主程序流程框图如图2所示。
本实验所使用的虚拟RLC测试仪仪器面板如图3所示。
仪器的功能如下：a、“Rr值”输入框：测试之前输入采样电阻值。
b、“电阻、电容/电阻、电感”选择开关：选择Zx的组成模式。
RLC正弦交流电路参数测量
RLC正弦交流电路参数测量
RLC正弦交流电路是电路学中重要的一种电路类型，广泛应用于信号处理、通信、控
制等领域。
在实际应用中，经常需要对RLC正弦交流电路的参数进行测量，以保证电路工
作正常。
本文将介绍RLC正弦交流电路的参数测量方法。
1. 电阻测量
电阻是电路中最基本的元件，其电阻值的测量是电路参数测量的第一步。
电阻的测量
方法有多种，常用的是万用表和电桥。
（1）万用表测量电阻
万用表是一种经典的测量电路参数的工具，可用于测量电阻、电压、电流、电容等量
的大小。
测量电阻时，将万用表调至电阻档位，然后将测量两端的导线接到所需测量电阻
的两端，即可读出电阻大小。
需要注意的是，电阻的测量值可能受到测量时的环境因素
（如温度、湿度等）的影响，因此需要进行修正。
电桥是一种基于悬挂定理的测量电路参数的工具，由Wheatstone发明。
其基本原理是利用平衡法，使待测量物体与标准物体的电流瞬时相等，达到平衡状态，从而测出待测量
物体的电阻值。
电桥测量电阻的准确性高，经常用于对电阻值较小的元件进行测量。
电容是电子元器件中使用最广泛的元件之一，其测量方法有多种，主要包括万用表法、交流电桥法、直流电桥法和LCR测试仪法等。
其中，万用表法是最常用的方法。
万用表法测量电容时，需要将万用表调至电容档位，将测量两端的导线接到所需测量
电容的两端，此时读出的值为电容的直流电子基团电容值，需要根据电容器本身所带的电
感进行修正得到电容的实际交流电容值。
（1）正弦电桥法测量电感。
RLC数字电桥
RLC数字电桥实现及测量方法1.RLC数字电桥实验及原理RLC数字电桥电路如图1.图1.RLC数字电桥电路如图所示，通过正弦波发生器产生一个频率幅度已知的低频正弦波信号，让此信号通过待测器件Z和已知电阻R构成的电桥，由于电容电阻对正弦波的相位有延迟的作用，通过RA1,RA2两个端点采样信息，然后根据相位算法，就可以求出待测器件的阻值和相位，从而可以得出待测器件是RLC中的哪一个。
2.相位差测量原理2.1过零点法过零点法的原理是:分别确定两个同为下降趋势(或上升趋势)的同频信号过零点的时刻,计算其时间差,然后根据时间来计算相位差。
如图所示,为两个同频的正弦信号,其过零点时差为Δt,由下式(1)计算相位差。
过零点法基本原理Δφ =（Δt/T）×360 (1)式(1)中T为信号周期, 式( 1)可用模拟电路实现,而在虚拟仪器中,信号是A /D 采样量化后的离散信号,故式(1)不能直接应用,设信号1首次经过的零点对应为数组的第i元素, 信号2首次经过的零点对应为数组的第j元素(两信号的过零点均为下降趋势时的零点) ,采用下式计算相位差。
Δe =360/n= 360*（f/f s）(2)Δφ= j*Δe –i*Δe = ( j - i)*Δe = 360 ( j - i)*（f/f s）(3)式中Δe为相邻两个采集点信号的相位角之差; f为被测信号频率; f s 为采样频率;当采样频率较高或者被测信号幅值较小时, 在信号零点附近可能会出现第h个采样点到第k个采样点间值均为零的现象,但信号只有一个过零点(对应数组第i元素) ,可由式i =( h + k)/2求出。
同时,在实际测量中,通常直接测到零点的几率比较小, 而采集的是零点两侧的样本数据。
如图1 ( b)所示的第i和第i + 1个采集点,可将这两个采集点之间的信号用直线来简化ti + 1为第i + 1个采样点的采样时间; yi 和yi + 1分别为第i和第i + 1个采样点对应的幅值。
实验7RLC串`并联谐振电路
6
3．确定通频带宽度△f、并计算Q值:
Q
f0 f
4．由公式: 计算Q值，并与上述两个Q值进 行比较。
表1 RLC串联电路
L =0.1H（ r0 = ） C = 0.5 μf R = 100 保持Vab=5伏
100 200 300
f (HZ) U( 伏 )
× 500 700 1000
Q 0L
谐振时: IL =
R
IC =
9
R2 (L CR 2 3CL2 )2
Z并
(CR)2 ( 2 LC 1)2
tg 1 L C(R 2 2 L2 )
R
谐振频率:
1 LC
(R)2 L
0
1
1 Q2
式中ω 为串联谐振的角频率
0
5
[实验内容与步骤]
1.测定串联电路的谐振曲线
（1）按图接好电路, 根据R、L和C的数据, 大致估计 电路谐振频率f 0 , 然后, 调节信号源的频率, 按表1进 行测试, 当R两端的电压降最大时, 处于谐振状态, 在 谐振频率附近可多测几次, 以能正确确定谐振频率。 按测试值作出谐振曲线。
f ( Hz) 700 800 900 950 x
1050 1100 1200 1300
U(R)
I
7
2.测定并联电路谐振曲线
只要找到主回路电流最小 时的对应频率, 就是改变信 号源频率, 测出Rs上的压降 最小时的频率, 即为并联电 路的谐振频率。
8
表2 RLC并联电路
RLC正弦交流电路参数测量实验报告(1)
RLC正弦交流电路参数测量实验报告(1)实验目的：1.了解电阻、电容、电感在正弦交流电路中的基本特性。
2.掌握R、L、C参数的测量方法。
3.通过实验学会分析和解决RLC正弦交流电路的实际问题。
实验原理：正弦交流电路是指由电阻、电容和电感元件组成的电路。
该电路是封闭型的，可以对其进行一些参数的测定，如电阻、电感、电容等。
正弦交流电路的电压和电流都是正弦波。
其在电路分析和设计中应用广泛，是电子工程专业和相关专业学生必须熟悉的实验内容之一。
正弦交流电路的电压和电流分别滞后90度，即振幅最大的时候，电流和电压不是同时出现的。
这是因为在电路中电阻、电容、电感元件的特性不同而引起的。
实验步骤：1. 通过万用表测定电阻器的阻值，记录在实验记录表中。
2. 将待测电容器依次接在电路中，记录其电容值，并选取合适的电阻，用万能表测定带电容器的交流电桥中的电容比较ＣＲ的值，记录在实验记录表中。
3.将待测电感器回路接入电路中。
在扫频工作条件下，用示波器测定相应点的电压和频率F，并用频率计检查示波器的读数，若误差较大可调节频率计。
4.通过标准电阻和标准电容的值，测量得到带电感器Ｌ的值，并将其记录于实验记录表中。
5.测量过程结束后，关闭电源电压开关，关掉设备，整理实验器材，并填写实验报告。
实验结果：实验结果表明，在RLC正弦交流电路中，电容C，电感L和电阻R三者的参数都可以通过一些简单的测量方法来测量。
根据测量结果，可以判断电路的性质，并通过实验分析解决一些实际问题。
实验结论：通过本次RLC正弦交流电路参数测量实验，学生们不仅了解了基本原理和实验步骤，而且理解和掌握了实验中测量的概念。
实验结果显示，电容、电感和电阻的参数都可以通过一些简单的测量而获得，这意味着学生们可以在任何时候应用这些方法来解决实际问题。
该实验强化了学生的电路分析和设计能力，帮助他们更好地理解和掌握正弦交流电路的特性和性能。
05实验五 RLC元件阻抗特性的测定
UC 1 1 1 C : XC = = = ⇒ XC ∝ I ωC 2πfC f
三、实验设备
序号 1 2 3 4 名称 数控智能函数 信号发生器 晶体管毫伏表 真有效值电压 表 实验线路元件 0~500V R、L、C 规格与型号 数量 1 1 1 1 备注
UL = 2πLIf = Kf即 L ∝ f U
五、注意事项
测量电压时选择真有效值电压表和晶体管毫 伏表均可； 改变数控智能函数信号发生器的输出频率时， 要重新调整输出电压US,使输出电压有效值保 证为3V。
六、实验报告
在坐标纸上绘出U-f特性曲线，通过观察 曲线能得 出什么结论？ 预习下一个实验 日光灯实验（2.11）
四、实验电路及表格
US=3V
f(Hz) UC(C=0.1uf,r=10KΩ) UL(L=30mH,r=200 Ω) U(R=200 Ω，r=51 Ω)
100
200
……
1000
四、实验电路及表格
为什么可以绘制U-f特性曲线？
UL QXL = ωL = 2πfL = I
当r相比XL很大时，即r与u构成一恒流源，此时I为一定值， 所以有：
实验五
R、L、C元件阻抗特性的测定
一、实验目的
验证电阻、感抗、容抗与频率的关系，测定 R~f、XL~f、Xc~f特性曲线； 学习使用数控智能函数信号发生器及真有效 值交流电压表，晶体管毫伏表。
二、实验原理
正弦交流电作用下，R、 L、C电路元件在电路中 的抗流作用与信号的频 率有关，它们的阻抗特 性R~f、XL~f、Xc~f曲线 如图所示： R: U=RI
接下来在实验台上介绍： 1.数控智能函数信号发生器 2.真有效值电压表 3.晶体管毫伏表
安徽理工大学rlc串联电路的阻抗测定实验报告
安徽理工大学rlc串联电路的阻抗测定实验报告
一、实验目的1.了解并联电路的阻抗测定方法2.掌握RLC 串联电路阻抗的测量方法二、实
验原理在电路中,由于负载R 对电流I 的影响,当电压U= IR 时,流过电阻R 的电流为: Ir= IRR 式中: Ir 为流经R 的电流; R 为电阻。
三、实验器材仪表与元件
四、实验步骤
(一)测试前准备工作将直流稳压电源和数字万用表置于最大量程挡,把两个电阻串接在
被测电路上,然后调节稳压电源使输出电压不低于0.3V。
(二)测试并联电路的阻抗
1.将万用表拨至R×1k 挡,红表笔接电阻的一端,黑表笔分别接另外两根电阻的另一端,
读取指针所指示的阻值,记录下来,得到串联电路的阻抗Z2=(R+ R+ R+ R)/(R+ R+ R+ R)=(0.4+0.6+0.5+0.3+0.15+0.08+0.06)/(0.1+0.05+0.04+0.03+0.02+0.01)=9.7ω
2.按照同样的方法测出R1和R2的阻值,并做好记录。
五、注意事项
1.测量时,先要确认万用表已处于最大量程挡,再调节稳压电源,使输出电压不低于0.3V。
2.本次实验的测量结果可能受到各种因素的影响而产生误差,这些都是正常现象,但只要
我们有足够的耐心,反复多次进行测量,总会找到其规律性,从而达到减小误差的目的。
3.在进行阻抗测量时,尽量选择电阻较小的电阻,以免引起误差。
rlc串联交流电路的研究实验报告
rlc串联交流电路的研究实验报告一、实验目的1、通过对RLC 串联交流电路进行研究，了解串联交流电路的基本性质。
2、测量桥路电压和电流，并计算RLC 电路中的电压、电流、电阻、电感和电容等参数。
3、对实验测量结果进行分析和总结，掌握科学研究的思维。
二、实验原理1、串联LCR电路的基本原理串联LCR电路可以分解成两部分：电源电路和通路电路。
电源电路由电源v(t)和串联固定电阻r 组成，通路电路由LCR 组成。
串联LCR 电路可以等效成一个等效电阻R，等效电感L 和等效电容C。
二者的关系为：R= r+(XL-XC)其中，XL为串联电感的电阻，XC为串联电容的电阻。
2、电感的特性电感是调节电子器件中电磁场的基本元件之一。
有许多方法可制造电感，最常用的是蜗线式电感。
电感的特性是当电源中断或变化时，它对电流的变化具有一定的抵抗作用。
3、电容的特性电容是调节电子器件中电场的基本元件之一。
可用各类介质制造电容，最常用的是电解电容。
电容的特性是当电源电压端断或变化时，它对电流的变化具有一定的可充满和排空的作用。
三、实验器材1、多用万用表2、信号发生器3、交流电桥4、电阻箱5、电感器和电容器6、示波器四、实验过程1、接线图2、实验步骤1)使用万用表测量电感器的电感值，电容器的电容值和电阻箱的电阻值。
2)根据电感值和电容值计算并调整发生器频率与LC 并联电路共振频率接近。
3)经过调整，使得在串联LCR 电路中R、L、C 三者的大小与理论值相近，即可进行实验。
4)用AC 电桥测出电阻、电感、电容及共振频率等参数的大小，记录数据并计算实验数据。
5)使用示波器来测量输出波形，并与理论波形相比较。
五、实验结果分析1、在实验过程中对串联RLC 电路进行了研究，并通过实验计算了RLC 电路中的电压、电流、电阻、电感和电容等参数。
2、根据实验数据的分析，发现实验数据与理论值较为接近，说明实验设计和操作方法的正确。
3、实验结果表明，在串联RLC 电路中，当交流电源中断或变化时，电感对电流的变化具有一定的抵抗作用，而电容则对电流的变化具有一定的可充满和排空的作用。
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RLC测量原理电路
一、总体设计方案
把R、L、C转换成频率信号f，转换的原理分别是RC振荡电路和LC电容三点式振荡电路，单片机根据所选通道，向模拟开关送两路地址信号，取得振荡频率，作为单片机的时钟源，通过计数则可以计算出被测频率，再通过该频率计算出各个参数。
然后根据所测频率判断是否转换量程，或者是把数据处理后，把R、L、C的值送数码管显示相应的参数值，利用编程实现量程自动转换。
该设计方案的总体方框图如下图所示。
二、单元电路分析与设计
1、电阻测量方案：利用555构成单稳态的方案。
电路图如下：
根据555定时器构成单稳态，产生脉冲波形，通过单片机读取高低电平得出频率，通过公式换算得到电阻阻值：
2、电容测量方案：利用555构成单稳态原理的方案。
电路图如下：
根据555定时器构成单稳态，产生脉冲波形，通过单片机读取高低电平得出频率，即单片机接一独立按键，当其按下时，NE555的3引脚输出方波，3脚与单片机相接，可通过程序测出其频率，进而求出Cx 的值，显示在1602液晶屏上。
通过公式换算得到电容值：
）（F C p 510000
*f *3ln210^12*1x 3、电感测量方案：利用电容三点式正弦波震荡原理方案，即在通过555构成单稳态原理输出脉冲。
电路图如下：
由于电容三点式震荡电路产生的信号较小，所以先加一级单管放大，
在跟比较器将正弦
波转化成方波。
单片机接一独立按键，当其按下时，运放输出口输出方波，该口与单片机相接，可通过程序测出其频率，进而求出Lx的值，显示在1602液晶屏上。
通过公式换算得到电感值：。