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Contents
1 实验目的 2 实验思路 3 原理图及结果 1.先来大体描述下 《实验目的》 ① 搭建一个电路,包含取样电阻和待测元件(包括电阻R、电感L和电容C),二者为串联关系。 其中 取样电阻 作为 参考指标 ②然后测出不同元件的波形图 乍一看有点懵,So,咋搞? 2. 来小白式解说下《思路》吧 首先心里大体有个数,这个电路应该长啥样呢? 也许大概差不多……就是这个 示意图 加上 测量仪器 (不要在意这个图上参数,这只是个示意图) 总之,就是 电源 + 取样电阻 + 待测元件 + 能测电信号的东东(说白了就是电压表、电流表、示波器之类的) [tr]器件性能[/tr]电源示意图里画的是个 交流电压源 ,仿真时用 函数发生器 即可 取样电阻R0=24Ω(没必要太大,下面会谈到个人看法) 待测元件待测电阻R1=1kΩ(较大) 电感L1=10mH(较大) 电容C1=0.047uF(较小) 示波器测量电信号(示波器反映的是元件两端的电压信号) 小备注 :电源 以信号源功能为主,因为要比较的是正弦交流电信号在不同器件上的 波形 差异,所以可以不考虑 偏置(电源的能源功能) [tr]Questions个人理解[/tr]R0较小测量过程中,示波器的CH1反映的是 R0 和 待测元件 共同作用产生的波形,但我们想要的是 待测元件 的波形,所以要使取样电阻小一些,使其在串联情况下对CH1采集到的电信号影响小,可以忽略。 R1较大R1作为待测元件,结合第一条,它对电路的影响应该足够大,从而使得与它串联的取样电阻R0的影响可以忽略。 L1较大增大感抗(就类似于第二条用了一个大电阻增加阻抗),对电路影响起主要作用。 C1较小增大容抗(同上) 感抗 XL: 容抗XC: 同时,结合着这俩公式,很容易想明白 增大 XL不仅可以选用较大电感L,还可以适当增大信号频率f 增大 XC不仅可以选用较小电容C,还可以适当减小信号频率f 但我们用函数发生器设置好频率以后就懒得换了。。。 不然,每换一个 待测元件 测量时都要换一下 频率 怪麻烦的,所以实验中取了一个合适的频率~10kHz 哦!这个实验还要求Upp=4V(峰峰值 或者说 最高峰与最低峰的差值) 所以这里设置函数发生器输出电信号的振幅为2V(2V-(-2V)=4V) 3. 然后摆上我画的《电原理图》(萌新作品) 也可以把那3个待测元件分别放到3个单独的电路里,懒得去画3个电路而已。。。 打眼一看就可以明白: A通道(CH1)是并联在待测元件和 R0 两端,相当于采集的是这俩两端总共的电压波形。 B通道(CH2)是并联在 R0 两端,相当于采集的是R0 两端的电压波形,这个波形反映的即为电流波形。 至于这个图里为啥示波器负极要接地,因为实物操作的时候负极探头是接地(或悬空~内部本来就接地,悬空相当于接地)的。 下面的展示中,红色是待测元件两端的电压波形(实际为待测元件和取样电阻共同作用,只不过取样电阻被忽略了);橙色为取样电阻两端的电压波形~ 除以电阻R0即表示为电流波形 [tr]实验过程实验结果[/tr]只闭合S1 电阻R1电压与电流相位差为0 只闭合S2 电感L1电压比电流相位超前 π/2 只闭合S3 结论:电容C1电压比电流相位滞后 π/2 |
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