用函数记录仪描绘RLC电路谐振曲线

RLC电路谐振曲线的测绘在普通物理实验中一般采用测点描线的方法,其实验线路如图1所示,分别测出各分立频率点对应的电阻R上的电压值,然后描点作图,作出谐振曲线。这种方法测量速度慢,作出的曲线准确性差,笔者增加一台x-y单笔函数记录仪     

基于注入变频信号法的消弧线圈控制器

介绍了注入恒流变频信号法测量系统电容电流的方法,即通过注入恒流变频信号,寻找谐振频率,进而计算系统电容电流。采用陷波滤波法计算谐振电压,利用注入信号法研制出消弧线圈控制器,试验证明其性能良好。     

RLC并联电路谐振频率的快速测试

谐振电路在无线电技术中有着极为广泛的应用。在普通物理电磁学实验中,它被列为必做的题目,而谐振点的寻找、谐振频率的测试又是它的中心内容。目前,国内流行的教材中~注,对RLC并联电路一直是采用如图所示的电路,其中R可理解为该电路的等效电组,R′是外加的限流电阻。在测试谐振曲线和谐振点时,为了满足恒流条件,每改变一次频率,要调整一次信号源的输出电压,以保证R′上的压降始终不变,这样要多次反覆调测,     

RLC串联电路调频、调容、调感时电压极值差异的分析

<正> 利用调谐回路谐振特性而建立的谐振测量法,在测量高频电路参数方面,得到广泛应用。图1给出了原理测量线路。测量时通常是利用并联于C端电压表达到极大值的读数来指示谐振状态,但在RLC串联谐振时,电容两端电压等于电源电压Q倍,而此电压在理论上并不是电容两端电压的极值。这一差异将造成低Q线路的测量误差。本文将定量讨论调频,调感,调容三种不同方式来实现电路谐振时,电容(或电感)电压极值与谐振电压的区别,并给出低Q值的典型数据。     

数字万用表对方波傅立叶分解进行电压修正

方波傅立叶分解大学物理实验,传统的实验方法是运用示波器测出取样电阻各次正弦谐波电压峰-峰值,再对其电压值进行修正。运用数字万用表替代示波器进行方波信号傅立叶分解实验,具有电压测量实验电路简单、RLC串联谐振点的判断更为准确的特点。本文介绍了用数字万用表对方波信号傅立叶分解进行电压测量和修正的主要实验操作步骤和实验数据,证明了此方案的可行性。     

扬声器谐振频率测量的波形追踪法

提出了波形追踪法(WTM)测量扬声器谐振频率的方法.该方法采用扫频信号源激励扬声器,通过传声器获取扬声器的时域响应信号,并找出最大幅值点,通过时间关系找出原始激励信号上与之对应的点,从而得到扬声器的谐振频率.将波形追踪法、恒压法和恒流法(某商用谐振频率仪)的测量结果分别与单频激励的实验结果对比,验证了本测量方法的准确性和有效性.     

超声波传感器谐振规律的实验研究

由于晶体超声波谐振子泛音的存在，谐振频率点并不唯一。而超声波测量系统频率的选择至关重要。为确定用于流量测量的超声波传感器的谐振频率，设计了实验测试方案，即用函数信号发生器给发射传感器输入幅度相同、频率不同的方波激励信号，用示波器观测接收传感器输出信号，记录接收探头随频率递增时，幅度较大极值点所对应的频率。然后，以数据拟合的方法寻求晶体超声波谐振子各谐振频率点分布的规律。实验结果表明：根据这些幅度较大极值点寻求的谐振频率点分布的拟合线，基本符合一般极值点对应频率的分布规律，反过来证明了研究所得的该种传感器谐振频率点分布规律的正确性，这为流量测量中超声波频率设定提供依据。     

基于方波脉冲激励的电导率测量方法

采用方波脉冲信号作为激励获取导电介质的电阻抗信息时,方波信号频谱中高次谐波的幅值衰减一直是难以克服的问题。对一阶阻容型传感系统添加电感或电容元件构成二阶谐振单元,在激励信号的上、下沿处会出现自由衰减振荡信号,可使激励信号频谱在谐振单元的谐振频率附近得到增强。通过测量方波下降沿处自由衰减振荡信号第一个波峰的峰值电压,即可得到谐振单元中等效电阻的测量值。实验结果表明:这种检测方式只需要数字电路产生固定频率的方波激励信号,即可实现30kHz~1MHz范围内的电阻测量,可用于电解质溶液、水、人体皮肤等介质电导率的有线及无线测量。     

基于电路网络结构变换的电压谐波误差检测方法

针对电能特征异常扰动的情况下,探究可靠的电压特征误差测量方法。电能波动、冲击与非线性等质量异常扰动,严重影响供电可靠性,造成了电力用户的经济损失。从理论上分析电压谐波及谐波潮流出现测量误差的机理,构建变压器结构的单相测量等值电路,从而为消除参数谐振影响提供基础。提出了三同阻并行接入积分相电压的测量方案,在不改变原系统运行方式的情况下,通过电路网络结构变换排除参数谐振引入的干扰,通过改造仪器的电压输入回路,实现三相系统从线电压到相电压的转换,最终实现系统电压的准确测量。通过MATLAB仿真计算与现场实际测量结果,表明经过电路变换测量的电压各次谐波畸变率测试结果与输入信号的理论畸变率一致,证明了该方法的可行性。     

感应电能传输系统环流抑制方法

感应电能传输技术是一种利用磁场耦合来实现电能以无接触的方式进行传输的技术。在系统中,由于开关管在谐振电容电压非零点切换会导致环流的出现。环流使谐振电容电压波形发生畸变,EMI增强,开关管损耗增大,严重影响系统的稳定性和传输效率 ［6］。通过分析指出谐振频率变化是环流产生的原因。通过分析开关管在谐振电压过零点之前和过零点之后切换时环流的特点以及开关频率与谐振频率之间的关系,提出一种通过实时检测环流方向,动态调节开关频率与谐振频率一致,以保证开关管在谐振电容电压过零点切换,从而抑制环流。给出了以FPGA芯片为载体的环流抑制系统的设计方案。通过搭建硬件电路验证了该控制方法的有效性。