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测量串联谐振电路的Q因子
2021-10-16

可以使用示波器根据电容器两端的最大电压确定串联谐振试验装置的谐振频率,示波器的第一通道由信号发生器提供电压,第二通道由电路电容器提供电压,因为当电流从发电机中流过时,在谐振时与发电机电压同相重合,然后电容器上电压的正弦波就比发电机电压同相滞后90度,在这种情况下,将在谐振频率处观察到电容器两端电压的最大幅度。


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图用于测量串联谐振电路的谐振频率和品质因数的电路


Ri发生器的内部电阻,R回路损耗的电阻。


串联谐振试验装置


因为由于串联谐振电路的谐振电阻接近于零,因此发电机的负载就是电路的损耗电阻(R=1-5Ohm),远小于发电机的内阻(Ri=50Ohm),这导致发电机的输出电压降低(具有大输出电流的发电机的“升压”),为了排除发生器与电路串联的“升压”,必须包括一个附加电阻RD,其电阻为50欧姆,在这种情况下,谐振频率也可以由最大环路电流确定,在这种情况下,添加一个额外的电阻器RD更方便,连接到发电机公共线,并将其用作电流传感器,在这种情况下,示波器的第二个通道连接到电阻器和电路的连接点。


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图测量串联谐振电流的电路


屏幕上的图像同步是通过示波器的第一个通道使用“触发”块上的“电平”旋钮进行的,共振频率值。


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从发电机频率计数器显示屏读取。


为了确定品质因数,需要测量U电路上电压幅度与电容器电抗的比值Uc:


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根据测得的谐振频率,可以找到电路的电感:


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电容器的谐振频率电容可通过以下公式求出


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从电路的品质因数公式


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计算环路损耗的有功电阻


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为了进行测试,通过环路的电感电阻与有源电阻之比来计算Q因子。


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