電子技術基礎技能實訓教程 課件 第3章 電感元件的識別、檢測與應用

第3章電感元件的識別、檢測與應用第3章電感元件的識別、檢測與應用實訓3.1電感在并聯(lián)諧振電路中的應用電感器及其應用Q表及其應用實訓3.2電感應用電路的測試

本章小結第3章電感元件的識別、檢測與應用實訓3.1電感在并聯(lián)諧振電路中的應用1.實訓目的熟悉電感元件的識別方法,了解電感元件在電子線路中的應用。掌握用基本儀器儀表(萬用表、示波器、信號源、Q表)測量電感及其應用電路的基本方法。了解分析和調試諧振電路的基本方法和步驟。第3章電感元件的識別、檢測與應用2.實訓設備與器件實訓設備:低頻信號發(fā)生器1臺,萬用表1臺,QBG-3B型Q表1臺、示波器1臺。實訓器件:電阻元件,電感元件,電容元件。第3章電感元件的識別、檢測與應用3.實訓電路與說明圖3.1所示為RLC

并聯(lián)諧振電路,所謂并聯(lián)諧振,是指在交流信號發(fā)生器的輸出電壓恒定時,若信號發(fā)生器的輸出頻率f0與L、C

元件的參數(shù)間滿足公式時,A、B

兩點間的電壓UAB

的幅值為最大,而流過電阻R

的電流幅值為最小,使電阻R

兩端的電壓UBD

的幅值為最小。我們將此時的頻率f0

稱為諧振頻率。當各元件的參數(shù)一定時(如圖3.1所示)第3章電感元件的識別、檢測與應用圖3.1

RLC并聯(lián)諧振電路第3章電感元件的識別、檢測與應用4.實訓內容與步驟檢測元器件。將信號發(fā)生器輸出電壓UAD

的幅值調至3V,將輸出頻率f0

調到已計算出的頻點上,其目的是為了在調試時迅速找到諧振點。按圖3.1接線,將雙蹤示波器的CH1和CH2探頭分別接到信號發(fā)生器的輸出端A、D和電阻的B、D兩端。(4)用自制電感線圈替代標準電感元件。第3章電感元件的識別、檢測與應用若改變自制電感線圈LX

的繞制直徑、匝數(shù)或密度,觀察諧振頻率有何變化,并完成表3-1(用高頻信號發(fā)生器作信號源)。第3章電感元件的識別、檢測與應用5.實訓總結與分析若將一條導線繞成空心螺旋狀或繞在鐵心及磁心上,就構成了電感器。電感器具有儲能作用,此外,對通過它的直流電流信號,它相當于短路;而對交流電流信號,則有一定的阻礙作用,且頻率越高,阻礙作用就越大。電感量和品質因素是表征電感器性能的基本參數(shù)。品質因數(shù)Q是表征線圈質量的物理量,它是用電感回路儲存的總能量與交流信號在一個周期內損耗能量的比值來表示的。第3章電感元件的識別、檢測與應用接線時,示波器兩個通道的探頭CH1、CH2和信號源三者的接地點必須一致。測量電路的連接線等因素對電感也會有一定的影響,其影響可用與電感相并聯(lián)的電容CS

來等效,稱為固定電容,如圖3.2所示。圖3.2電感的等效電路第3章電感元件的識別、檢測與應用并聯(lián)諧振時,LC

諧振回路的阻抗為最大,通過諧振電路的電流I

為最小,即電感和電容兩端的電壓UAB

為最大。用示波器也可觀察串聯(lián)諧振時串聯(lián)電感、電容兩端電壓UAD

的波形,如圖3.3所示。第3章電感元件的識別、檢測與應用圖3.3-RLC串聯(lián)諧振電路第3章電感元件的識別、檢測與應用3.1電感器及其應用3.1.1電感器的分類最常見的電感器有兩大類:一類是具有自感作用的線圈;另一類是具有互感作用的變壓器。不同種類和不同形狀的電感器具有不同的特點和不同的用途。所不同的是,它們的繞制方法不同,骨架、鐵心或磁心材料與形狀結構不同,如圖3.4所示。第3章電感元件的識別、檢測與應用圖3.4常用電感器的磁心第3章電感元件的識別、檢測與應用1.固定電感器(1)小型固定電感器,也稱為色碼電感器。它是用銅線直接繞在磁性材料骨架上,然后再用環(huán)氧樹脂或塑料封裝起來的。其外形結構和表示符號如圖3.5所示,主要有立式和臥式兩種。這種電感器的特點是體積小、重量輕、結構牢固、安裝方便,被廣泛應用于收錄機、電視機等電子產品中。第3章電感元件的識別、檢測與應用圖3.5小型固定電感器的外形與表示符號第3章電感元件的識別、檢測與應用小型固定電感器的電感量較小,一般為0.1μH~100mH,誤

差等級有Ⅰ級(±5%)、Ⅱ級(±10%)、Ⅲ級(±20%),Q值范圍一般為30

~

80,工作頻率約為10kHz~200MHz,額定工作電流常用A、B、C、D、E等字母表示,所對應的具體數(shù)值參見表3-2。第3章電感元件的識別、檢測與應用(2)空心線圈。空心線圈是用導線直接在骨架上繞制而成的。其線圈內沒有磁性材料做成的磁心或鐵心,有的線圈甚至沒有骨架。其外形與表示符號如圖3.6所示。圖3.6空心線圈的外形與表示符號第3章電感元件的識別、檢測與應用(3)扼流圈。扼流圈可分為兩類,即高頻扼流圈和低頻扼流圈。高頻扼流圈是用漆包線在塑料或瓷骨架上繞成的蜂房式結構,如圖3.7(a)所示。低頻扼流圈是指用漆包線在鐵心外經多層繞制制成的大電感量的電感器;也有的是通過將漆包線繞在骨架上,然后在線圈中間插入鐵心(或硅鋼片)制成的,如圖3.7(b)所示。第3章電感元件的識別、檢測與應用圖3.7扼流圈的外形與表示符號第3章電感元件的識別、檢測與應用2.可變電感器(1)可變電感線圈,也稱磁心線圈。其外形與表示符號如圖3.8所示。圖3.8可變電感器線圈的外形與表示符號第3章電感元件的識別、檢測與應用(2)微調電感線圈。它在線圈中間裝有可調節(jié)的磁帽(或磁心)。通過旋轉磁帽可調節(jié)磁心或磁帽在線圈中的位置,從而改變電感量。微調電感線圈的外形及表示符號如圖3.9所示。圖3.9微調電感線圈的外形與表示符號第3章電感元件的識別、檢測與應用3.1.2電感器的型號及命名電感線圈的命名方法目前有兩種,采用漢語拼音字母或阿拉伯數(shù)字串表示。電感器的型號命名包括四個部分,如圖3.10所示。例如,LGX的含義是小型高頻電感線圈。圖3.10電感器的型號命名第3章電感元件的識別、檢測與應用3.1.3-電感器的主要性能指標1.電感器的特性當交變電流通過線圈時,便在線圈周圍產生交變磁場,如圖3.11所示,使線圈自身產生感應電動勢。這種感應現(xiàn)象稱為自感現(xiàn)象,它所產生的電動勢稱為自感電動勢。第3章電感元件的識別、檢測與應用圖3.11電磁感應現(xiàn)象第3章電感元件的識別、檢測與應用這種自感現(xiàn)象可通過下述實驗來觀察。如圖3.12(a)所示,S1

和S2

是兩個相同的燈泡,L

為自感線圈,R

為可變電阻器。調節(jié)電阻器R

的阻值,使它正好等于線圈的直流內阻。當開關K

閉合的瞬間,我們可觀察到燈泡S2

比S1

先亮,這是因為電路中的電流發(fā)生突變時,S1支路中的線圈產生了自感電動勢。根據(jù)楞次定律,這個新產生的自感電動勢將阻礙電流的增加,即自感電動勢的方向與外加電動勢方向相反,因此,在S1支路中,電流的增大要比只有純電阻的S2

支路來得緩慢些,于是燈泡S1

比S2

亮得稍遲。過一段時間后,由于直流電源供電趨于平穩(wěn),線圈中電流不再變化,自感線圈不再產生感應電動勢,線圈相當于短路,因此S1

與S2

亮度一樣。第3章電感元件的識別、檢測與應用從圖3.12(b)還可以觀察到切斷電源時的自感現(xiàn)象。當迅速地把開關K斷開時,可以清楚地看到燈泡S并不立即熄滅,而是突然地更亮一下以后才熄滅。這是因為在切斷電源的瞬間,由于電流有了突然地變化,使線圈上產生了一個很大的感應電動勢。這個感應電動勢在線圈和燈泡S組成的閉合回路中將產生較大的沖擊電流。在一些有電感元件存在的電子線路中,這種沖擊電流可能造成對其他器件的損害,所以在電感器件的兩端通常并聯(lián)二極管以構成沖擊電流泄放回路,如圖3.12(c)所示。第3章電感元件的識別、檢測與應用圖3.12自感現(xiàn)象的演示第3章電感元件的識別、檢測與應用感應電動勢的大小與線圈的電感量L

有關。我們將電感器阻礙交流電流作用的大小值用感抗來描述,用字母“XL”表示,其單位也是歐姆(Ω)。感抗的大小與電感量L

及交流電頻率f

的乘積成正比第3章電感元件的識別、檢測與應用2.電感器的主要參數(shù)(1)電感量。電感量是電感器的一個重要參數(shù),單位是亨利(H),簡稱亨。常用的單位還有毫亨(mH)和微亨(μH),他們之間的數(shù)量關系為電感量的大小與電感線圈的匝數(shù)(或稱圈數(shù))、線圈的截面積及內部有無鐵心或磁心有關。在同等條件下,匝數(shù)多的比匝數(shù)少的電感量大,有磁心的比無磁心的電感量大。第3章電感元件的識別、檢測與應用(2)品質因數(shù)(Q)。品質因數(shù)是表示電感器質量的主要參數(shù),也稱作Q

值。它是指電感器在某一頻率的交流電壓下工作時,電感器儲存的能量與損耗的能量之比。對于電感或

電容元件來說,就是在測試頻率上呈現(xiàn)的電抗和本身直流電阻的比值,用公式可表示為或第3章電感元件的識別、檢測與應用固有電容。電感器線圈的匝與匝之間有空氣、導線的絕緣層、骨架等,它們存在著寄生電容;繞組與地之間、與屏蔽罩之間也存在著電容,這些電容是電感器所固有的。穩(wěn)定性。穩(wěn)定性是指電感器參數(shù)隨環(huán)境條件變化而變化的程度。額定電流。額定電流是指電感器正常工作時,允許通過的最大工作電流。第3章電感元件的識別、檢測與應用3.1.4電感器的識別方法為了表明各種電感器的不同參數(shù),便于在生產、維修時識別和應用,常在小型固定電感器的外殼上涂上標志,其標志方法有直標法和色環(huán)標志法兩種。小型固定電感器電感量的數(shù)值、單位通常直接標注在外殼上,也有的采用色環(huán)標志法。第3章電感元件的識別、檢測與應用目前,我國生產的固定電感器一般采用直標法,而國外的電感器常采用色環(huán)標志法。(1)直標法。直標法是指將電感器的主要參數(shù),如電感量、誤差值、最大直流工作電流等用文字直接標注在電感器的外

殼上。電感器直標法的讀識如圖3.13所示。其中,最大工作電流常用字母A、B、C、D、E等標注,字母和電流的對應關系如表3-2所示。第3章電感元件的識別、檢測與應用圖3.13-小型固定電感器直標法的讀識第3章電感元件的識別、檢測與應用(2)色標法。色標法是指在電感器的外殼涂上各種不同顏色的環(huán),用來標注其主要參數(shù)。如圖3.14所示,最靠近某一端的第一條色環(huán)表示電感量的第一位有效數(shù)字,第二條色環(huán)表示第二位有效數(shù)字,第三條色環(huán)表示10n倍乘數(shù),第四條表示誤差。第3章電感元件的識別、檢測與應用圖3.14小型固定電感器色標法的讀識第3章電感元件的識別、檢測與應用3.1.5電感器的測量1.外觀結構檢查在測量和使用電感器之前,應先對電感器的外觀、結構進行仔細的檢查,主要是觀察外形是否完好無損,磁性材料有無缺損、裂縫,金屬屏蔽罩是否有腐蝕氧化現(xiàn)象,線圈繞組是否清潔干燥,導線絕緣漆有無刻痕劃傷,接線有無斷裂,鐵心有無氧化等。對于可調節(jié)磁心的電感器,可用螺絲刀輕輕地轉動磁帽,旋轉應既輕松又不打滑,但應注意轉動后要將磁帽調回原處,以免電感量發(fā)生變化。對于多股線圈,檢查時應細心觀察接頭處的多股線是否每根都集合在一起并焊牢,否則會引起線圈Q值的下降。通過這些外觀檢查,并判斷基本正常后,再用萬用表和專用儀器作進一步的測量。第3章電感元件的識別、檢測與應用2.用萬用表測量電感器的直流電阻值及電感量電感器線圈的直流阻值可用公式R

=ρL/S

來表示,式中的ρ為導線的電阻率,L

導線的長度,S

為導線的截面積。若已知各參數(shù)值,根據(jù)計算可得電阻值。在各參數(shù)值未知的情況下,可適當選擇萬用表的歐姆擋來測量線圈的直流電阻,測量方法如圖3.15(a)所示。若測量出的阻值為無窮大,說明內部線圈已開路,電感器已損壞;若測量出一定的阻值且在正常范圍內,說明此電感器正常;若測量出的阻值偏小或阻值為零,說明導線的匝與匝(或層與層)之間有局部短路或完全短路。第3章電感元件的識別、檢測與應用在測量電路板上的電感器時,應注意將電感器與外電路斷開,以免外電路的元器件與線圈起串、并聯(lián)作用,引起測量誤差。用帶電感刻度線的萬用表(如U-101型)將10V交流輔助電源和被測電感器串聯(lián)后,接在萬用表的“10V”擋上,如圖3.15(b)所示,在萬用表的刻度盤上便可直接讀出電感量的數(shù)值。第3章電感元件的識別、檢測與應用圖3.15萬用表測量電感器的電阻和電感量第3章電感元件的識別、檢測與應用3.用電流電壓法測量電感值如圖3.16所示,LX

表示待測電感,r

表示電感等效電阻,R為串接的一個測量電阻,取R?r。將信號發(fā)生器輸出電壓Ui

的頻率調在50Hz。用萬用表測出電阻R

兩端交流電壓UR

的有效值,則流過R、LX

的交流電流有效值為第3章電感元件的識別、檢測與應用圖3.16用電流電壓法測量電感電路第3章電感元件的識別、檢測與應用如果R

取3.14kΩ,調節(jié)信號源輸出電壓,使UR

等于10V,代入上式得此時被測線圈的電感量與線圈兩端電壓降的數(shù)值恰好相等。例如,當測定的ULr等于4.5V時,被測電感量LX

為4.5H。第3章電感元件的識別、檢測與應用4.用諧振法測量電感值在前面圖3.1的并聯(lián)諧振電路中,設被測電感線圈L

用LX來表示,取C

=0.5μF,R=1kΩ,信號發(fā)生器的頻率預置為10~30kHz,將幅值調至3V,然后逐漸調節(jié)信號發(fā)生器的輸出頻率,并用示波器測出回路的諧振頻率f0,則被測電感可根據(jù)下式求出第3章電感元件的識別、檢測與應用5.用Q表測量電感值和Q

值Q

表是檢測電感器的電感量和品質因數(shù)Q

值的專用儀器,它可直接測量0.1μH~100mH的電感量。6.電感器的常見故障電感器的常見故障有以下四種:一是線圈斷路,這種故障是由于線圈脫焊、霉斷或扭斷引起的,通常出現(xiàn)在線圈引出線的焊接點處或彎曲的部位;二是線圈發(fā)霉,導致線圈Q值的

下降;三是線圈短路,這種故障多是由于線圈受潮后使導線間絕緣性降低而造成漏電引起的;四是線圈斷股,采用多股導線繞制而成的線圈很容易發(fā)生斷股,尤其是在引出線的焊接處。第3章電感元件的識別、檢測與應用7.電感器的代換電感器一旦損壞,就必須進行更換。更換時,應首先考慮兩者的電感量是否一致。在沒有相同電感量的電感器進行替代的情況下,應根據(jù)電路對電感器的要求,選擇電感量處在允許誤差范圍內的電感器進行代換。一般情況下,固定電感器可用可變電感器進行代換。代換時,只要將可變電感器的電感量調整到原固定電感器的電感量即可。同時,要注意考慮管腳的安裝尺寸、外形尺寸等問題。第3章電感元件的識別、檢測與應用總之,在選擇電感器進行代換時,最好選擇同型號、同參數(shù)的電感器進行代換。如沒有同型號的電感器,可考慮用電感量、品質因數(shù)值、外形、安裝尺寸(特別是對管腳有固定尺寸要求的電感器)相同或相近的電感器來代換,最后再考慮對電感器進行修復。第3章電感元件的識別、檢測與應用8.互感器的測量測量互感器時,也可以用電流電壓法,其測量原理如圖

3.17所示。將第一個線圈L1接入角頻率為ω

的電流電路中,并用電流表測量流過它的電流I1,在第二個線圈L2

的兩端接上測量感應電動勢U2

的電壓表,因此電動勢所以第3章電感元件的識別、檢測與應用圖3.17用電流電壓法測量互感的電路第3章電感元件的識別、檢測與應用電流電壓法也可以用兩次決定線圈電感的方法測量互感,即在線圈順接和反接的情況下測量串聯(lián)的被測電感線圈的總電感,如圖3.18所示。在線圈順接時,互感電動勢與自感電動勢同相,總電感為最大,即在線圈反接時,互感電動勢與自感電動勢反相,總電感為最小,即兩式相減,得到第3章電感元件的識別、檢測與應用應當注意,耦合度與頻率將會影響M

的測量精確度。耦合強時,Lmax-Lmin的差值是很小的,測量M

的精確度降低。隨著頻率的升高,由于線圈的寄生電容和線圈間電容的影響將會使測量誤差增大。第3章電感元件的識別、檢測與應用圖3.18兩次決定電感法測量互感電路第3章電感元件的識別、檢測與應用3.2

Q表及其應用Q

表是用于測量高頻電感或諧振回路的Q

值、電感器的電感量和分布電容量、電容器的電容量和損耗角正切值、電工材料的高頻介質損耗等參數(shù)的專用儀器。第3章電感元件的識別、檢測與應用1.基本組成QBG-3B型Q表的基本組成如圖3.19所示,主要包括信號源、測量回路、Q值指示器和電源4個組成部分。圖3.19

Q表基本組成原理框圖第3章電感元件的識別、檢測與應用2.面板各主要部分的作用在圖3.20中標出了QBG-3B型Q

表面板各控制部件的作用。第3章電感元件的識別、檢測與應用3.QBG-3B型Q表技術性能第3章電感元件的識別、檢測與應用4.使用方法將儀器水平放置在工作臺上;對定位指示和Q值指示進行機械調零;將“定位粗調”旋鈕向減的方向旋到底,“定位零位校直”旋鈕和“Q值零位校直”旋鈕置于中心偏右位置,微調電容器調到零;接通電源(220V,50Hz);開通電源后,預熱3~5min以上,待儀器穩(wěn)定后,分別調節(jié)

“定位零位校直”旋鈕和“Q值零位校直”旋鈕,使定位指示器和Q值指示器指到零位,即可進行測試;第3章電感元件的識別、檢測與應用將被測電感線圈連接到電感測試接線柱上;估計被測件的L值,按電感-諧振頻率對照表確定諧振頻率,再根據(jù)諧振頻率確定頻率調整范圍。確定諧振頻率選擇范圍波段按鈕的擋位后,再調整頻率調節(jié)旋鈕,使諧振頻率指示在對應的頻率點上;將Q值范圍按鈕置于適當?shù)膿跷簧?調節(jié)定位粗調和定位細調旋鈕,使Q值定位表指針指到Q×1處;調節(jié)主調電容刻度盤和微調旋鈕,使測量回路諧振,此時Q表的指示值為最大,由Q值指示表頭讀出的數(shù)值即為被測線圈的Q值,而從主調電容刻度盤上讀出的電感值就是被測線圈的電感量。第3章電感元件的識別、檢測與應用圖3.20

QBG-3型Q表面板示意圖第3章電感元件的識別、檢測與應用5.使用時的注意事項被測件與測試電路接線柱之間的連接線應該盡量短和足夠粗,并要接觸良好可靠,以減少因接線電阻和分布參數(shù)所帶來的測量誤差。每次測量之前一定要先調零,調零時應短接LX

的兩端。

(3)調節(jié)振蕩頻率和電容量時,若刻度已調到最大或最小,就不要繼續(xù)再用力調,從而避免損壞儀器。被測件不要直接擱在面板頂上,必要時可使用低損耗的絕緣材料(如聚苯乙烯等)做成的襯墊物。不要把手靠近被測件,以免因人體感應的影響而造成測量誤差。第3章電感元件的識別、檢測與應用6.用Q表測量電感L1)Q表的基本原理諧振法測量電路如圖3.21所示,是由LC

組成的串聯(lián)諧振回路。其中,US

是一個內阻極低的信號發(fā)生器,VC

是高阻抗電壓表。若調節(jié)信號發(fā)生器的頻率,使LC回路諧振,此時的VC

指示值為最大,即第3章電感元件的識別、檢測與應用圖3.21諧振法測量電路第3章電感元件的識別、檢測與應用圖3.22是Q表的工作原理圖,它由高頻信號發(fā)生器和測試回路組成。圖中①、②端是外接電感接線柱;③、④端是外接電容接線柱,在此兩端已并聯(lián)有標準電容CN,即面板上的主調電容C"N

和微調電容C″N

,其值可由刻度盤上直接讀出。③、④端之間的電壓UC可由面板上的Q

值指示器(電壓表)讀出,根據(jù)Q

值指示器的讀數(shù)是否達到最大值就可判別回路是否已經達到諧振狀態(tài);R1、R2

是測試回路輸入信號的分壓電阻,它們由寬頻帶低阻值純電阻構成,通常R2

值極小(在0.01至0.1Ω

之間),為LC

諧振回路提供一個低內阻信號源,第3章電感元件的識別、檢測與應用以保證接入不同LX

、CX

時,Ui

基本維持不變;定位指示器是用來指示高頻信號發(fā)生器經耦合線圈加到測試回路的輸出電壓,調節(jié)面板上的“定位粗調”和“定位細調”旋鈕就可控制發(fā)生器的輸出電壓幅度;信號發(fā)生器的頻率可通過面板上的“頻段選擇”開關和“頻率刻度盤”所對應的旋鈕進行調節(jié),其值亦可由刻度盤上直接讀出。第3章電感元件的識別、檢測與應用2)用Q表測量線圈的電感量由圖3.22可知,只要將待測線圈LX接入①、②端之間,再選擇一個適當?shù)男盘栴l率f0

之后,利用Q表內部的標準電容C"N和C″,即調整標準電容C

=C"+C″的粗調和微調旋鈕,N

N

N

N使串聯(lián)回路諧振,則有第3章電感元件的識別、檢測與應用圖3.22

Q表原理示意圖第3章電感元件的識別、檢測與應用表3-3為電感-諧振頻率對照表,在測量電感時,應先預估被測電感值,根據(jù)該電感值可在表3-3中選擇與之對應的固定諧振頻率,然后調整信號源的輸出頻率使其與該頻率相同,再調整諧振回路的電容值使測量電路諧振,此時,Q值指示器的讀數(shù)應達到最大值,從電感指示刻度盤上可直接讀出被測的電感值LX

。第3章電感元件的識別、檢測與應用第3章電感元件的識別、檢測與應用第3章電感元件的識別、檢測與應用3)用Q

表測量線圈的Q

值用Q

表測量線圈Q

值有兩種方法:一是直接法,二是間接法。所謂直接法,就是LC串聯(lián)回路諧振時,電容(或電感)兩端的電壓UC

等于輸入電壓Ui

的Q

倍。只要直接測出UC

和Ui,即可求出Q

值。為此,在圖3.22中,只要將LX

接入①、②端,再選擇適當?shù)念l率f0,調整CN

使回路諧振,記下諧振時的UC

和Ui,從而求得回路的Q=UC/Ui。同樣,為了省去繁瑣的計算,在實際的Q表中,可使Ui保持一個固定的常數(shù),如在QGB-3B型Q

表中,使Ui=10mV,則回路的Q值就可直接根據(jù)電容兩端的電壓UC的大小來刻度。第3章電感元件的識別、檢測與應用QBG-3B型Q

表面板上的定位調節(jié)旋鈕和定位指示器就是用來調節(jié)和監(jiān)視Ui是否保持一個常數(shù)的裝置。而Q

值指示器就是UC

的電壓表,并按Q

值進行刻度,所以由Q

表可直接讀出Q值。用直接法測Q值的優(yōu)點是簡單、迅速。但由于UC

和Ui是由兩只不同的電壓表讀數(shù),兩只電壓表的精度差異必然會給測量結果帶來誤差。當不能對兩只電壓表進行精確的校準時,也可用間接法來測量回路的Q

值。第3章電感元件的識別、檢測與應用第3章電感元件的識別、檢測與應用圖3.23-Q值變化示意圖第3章電感元件的識別、檢測與應用圖3.24是QBG-3型Q表面板示意圖,其測量原理與QBG-3B型Q表大體相同。主要區(qū)別是諧振指示器采用了刻度盤指示,讀出的電感值要再乘以倍率。第3章電感元件的識別、檢測與應用圖3.24

QBG-3型Q表面板示意圖第3章電感元件的識別、檢測與應用實訓3.2電感應用電路的測試1.實訓目的熟練掌握電感元件的識別與測量方法。熟練掌握基本儀器儀表(萬用表、Q表、示波器、信號源)的功能和使用方法。進一步了解分析和測量諧振電路的基本方法和步驟。第3章電感元件的識別、檢測與應用2.實訓設備與器件實訓設備:低頻信號源1臺,交流微安表1塊,QBG-3B型Q表1臺,示波器1臺。實訓器件:電阻元件,電感元件,電容元件。

3.實訓電路與說明在圖3.25所示的橋式電感測量電路中,分別由R1、R2、R0、R3、LX

、Rn、Cn

構成電橋的四個橋臂。用低頻信號源提供交流電,用微安表G(或萬用表)測量A、B間的電流。第3章電感元件的識別、檢測與應用當調節(jié)電源頻率(或橋臂電阻及電容)時,可使微安表指示的電流值為零(理想狀態(tài)),此時,電橋的工作狀態(tài)稱為平衡狀態(tài)。由于其中三個橋臂均為純電阻,故在電橋平衡時,包含有被測電感LX的橋臂也必為純電阻性的。由實訓3.1可知,對

于RLC串聯(lián)電路來說,只有當該電路工作在諧振狀態(tài)時,才表現(xiàn)為純阻性。也就是說,調節(jié)橋臂電阻及電容(或電源頻率),使該橋臂工作在諧振狀態(tài)時,該橋臂呈現(xiàn)為純阻性,若該橋臂電阻與其他橋臂電阻之間滿足公式第3章電感元件的識別、檢測與應用時,電橋就一定會工作在平衡狀態(tài),而電橋一旦平衡,流過微安表的電流應為零(理想狀態(tài)下)。此時由LX

、Rn、Cn

所構成的這一橋臂各參數(shù)之間應滿足公式且可見只要已知電阻、電容及信號源頻率就能方便地計算出電感LX

的值。第3章電感元件的識別、檢測與應用4.實訓內容和步驟(1)按圖3.25接線,設R1=R2=Rn=100Ω,R0=50Ω,R3-為0~100Ω

可調電阻,LX

=5.6mH,可變電容用Cn=0.1μF的瓷片電容替代。首先用Q表測出電感LX

的電感值,并與標示值相對照。將信號源輸出的US

幅值調到3V,頻率調到1