电路中杂散电感的测量方法

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Measurement of the circuit stray inductance L σ

Fig.1 shows the principle circuit of a half-bridge and the resulting voltage and current wave-forms when switching IGBT1. The circuit stray inductance L σ, shown as a concentrated ele-ment, represents all distributed inductances (of capacitors, busbars and IGBT modules)within the commutation loop (striped area).

00V D2

I I 0V V GE Fig.1: Half-bridge circuit with current and voltage waveforms when switching IGBT1

Due to the changing current a voltage drop of L σ * di off /dt occurs across the stray inductance L σ. It is overlayed to the DC link voltage V CC and seen as a voltage spike across the turning-off IGBT1. According to the RBSOA diagram, this spike must be limited to the blocking volt-age V CES of the IGBT module (measured at the chip, means measured at the CE auxiliary terminals). Also a derated curve is given in the data-sheet for measurements at the power terminals, taking into account the internal module stray inductance between main and auxil-iary terminals of the module.

The stray inductance of the commutation loop can be derived from the voltage drop across IGBT at turn-on: while the IGBT is still blocking and the current is already rising, you can measure di/dt and voltage drop ?V and calculate the inductance according to

L σ = ?V / di/dt.

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Fig.2: Switching curves of current and voltage when turning on an IGBT

Example:

i: 400A / div (green)v: 200V / div. (black)

The voltage drop happens at a point of time, where the diode still has no blocking capability.Therefore the voltage drop can only be caused be the stray inductances. No other effects have to be considered.

The circuit stray inductance is calculated according to the above shown formula at zero crossing of current. We get the following values:

?V ≈ 230V

di/dt ≈ 3200A/800ns

? L σ ≈

58nH

传感器简答题

1：简述金属电阻应变片的工作原理，主要测量电路种类及其应用情况 应变式传感器是利用金属的电阻应变效应，将测量物体变形转换成电阻变化的传感器。被广泛应用于工程测量和科学实验中。 一工作原理 （一）金属的电阻应变效应当金属丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值将发生变化，这种现象称为金属的电阻应变效应。如图2-1所示 设有一根长度为l、截面积为S、电阻率为ρ的金属丝，在未受力时，原始电阻为 （2－1） 当金属电阻丝受到轴向拉力F作用时，将伸长Δl，横截面积相应减小ΔS，电阻率因晶格变化等因素的影响而改变Δρ，故引起电阻值变化ΔR。对式（2－1）全微分，并用相对变化量来表示，则有: （2－2） 式中的Δl/l为电阻丝的轴向应变，用ε表示，常用单位με（1με＝1×10-6mm/mm）。若径向应变为Δr/r，电阻丝的纵向伸长和横向收缩的关系用 泊松比μ表示为，因为ΔS/S＝2(Δr/r)，则（2－2）式可以写成 （2－3） 式（2－3）为“应变效应”的表达式。k0称金属电阻的灵敏系数，从式（2－3）可见，k0受两个因素影响，一个是（1+2μ），它是材料的几何尺寸变化引起的，另一个是Δρ/（ρε），是材料的电阻率ρ随应变引起的（称“压阻效应”）。对于金属材料而言，以前者为主，则k0≈1+2μ，对半导体，k0 值主要是由电阻率相对变化所决定。实验也表明，在金属电阻丝拉伸比例极限内，电阻相对变化与轴向应变成正比。通常金属丝的灵敏系数k0=2左右。 （二）应变片的基本结构及测量原理 各种电阻应变片的结构大体相同，以图2－2所示丝绕式应变片为例，它以直径为0.025mm左右的合金电阻丝2绕成形如栅栏的敏感栅，敏感栅粘贴在绝缘的基底1上，电阻丝的两端焊接引出线4，敏感栅上面粘贴有保护用的覆盖层3。l称为应变片的基长，b称为基宽，l×b称为应变片的使用面积。应变片的规格以使用面积和电阻值表示，例如3×10mm2，120Ω。 用应变片测量受力应变时，将应变片粘贴于被测对象表面上。在外力作用下，被测对象表面产生微小机械变形时，应变片敏感栅也随同变形，其电阻值发生相应变化。通过转换电路转换为相应的电压或电流的变化，根据式（2－3），可以得到被测对象的应变值ε，而根据引力应变关系 б=Eε（2－4） 式中б——测试的应力；

电感的测量方法

首先理解一下，测量的定义，为什么要测量，测量是按照某种规律，用数据来描述观察到的现象，即对事物作出量化描述。测量是对非量化实物的量化过程。总结一下：就是一个量化的过程，为什么要量化呢，量化后就可以记录下来，做为一个照参物体，形成一个标准化管理，方便于大家交流，记忆。具有一个统一性的管理。电感测量，也就是测量电感量，品质因数，额定电流、直流阻抗及电感封装的尺寸大小,耐温及可焊性。 电感器电气性量，简单的可以用万用表，测试电感直流阻抗，通断情况，（最好有一个良品做参照物与被测试品值做比较）但如果电感内部有匝间短路就比较难测试出来。所以用万用表只能粗略的测量出其好与坏，如果有条件的话可以用电桥进行电感量的测试，品质因素，及额定电流、直流阻抗的测试。 电感封装尺寸大小，则用卡尺依据电感尺寸图对尺寸大小一一进行测量。看其是否在对应的尺寸误差公差之内。 其可焊性是否良好，最好是装被测试品直接过波峰炉，看经过波峰炉后的电感焊接情况，可焊性是否良好，也不是电感单方面的问题，可焊性跟锡、助焊剂有关，波峰温度有密切关系。下面介绍一下简单的电感测量方法： 1.准备工作：电感测试工具（电感测量仪器TH2810或1062）

如上图：电感测量仪器一台，接通电源按下电源开关键，仪器进入自检状态（3-5秒），开机后，让机器预热一段时间。 2.电感测试量设定介面： 如上图：电感测量仪器设定如上参数：设定为L电感测试档位。一般没有特殊要求，设定测试频率为1K及测试电压为0.25V或0.3V 仪器调试步骤： 1）开机仪器自检后，设定测试电感步骤：仪器默认为C档，按PARA三次后，仪器进入L档测试。 2）设定测试电压条件步骤：仪器默认为1V , 按LEVEL一次，仪器设定为0.1V，按二次仪器设定为0.3V。 2）设定测试频率条件步骤：仪器默认为1KHZ , 按FREQ一次，仪器设定为10KHZ，按二次仪器设定为100HZ,按三次仪器设定为200HZ。 3,将电感插入测试夹具：

§5-5 纯电感正弦交流电路

单相交流电路讲授课 空凋01/02 1、掌握单相交流电的纯电感电路 重点：单相交流电的纯电感电路 难点：单相交流电的纯电感电路 措施：以理论的讲解、例题的演算,生活实例说明 《电工基础教学参考书》 习题册P 53-54

§5-5 纯电感正弦交流电路 1、含义：交流电路中只有电感线圈作负载的电路。 2、电流与电压的关系 在电感线圈两端加上交流电U L ，线圈中必定产生交流电流i ，因而线圈中将产生感生电动势，其大小： e L =-L t i ?? 则线圈两端的电压u L =- e L =-L t i ?? 通过线圈的电流i= t sin I m ω 在0-2 π 即第一个4 1 周期内： 电流从0→I m ， t i ??>0且最大→0,电压e Lm →0。 在2 π -π即第二个4 1 周期内： 电流从I m →0，t i ??<0且0→最大负值,电压0→-e Lm 。 在π-2 3π即第三个4 1周期内： 电流从0→-I m ，t i ??<0且最大负值→0,电压-e Lm →0。 在 2 3π-2π即第四个4 1周期内： 电流从-I m →0， t i ??>0且0→最大,电压0→e Lm 。 结论: 在纯电感电路中,电感两端的电压超前电流90度,或电流滞

后电压90度. i= t sin I m ω u=U Lm sin(ωt+2 π ) 电流一电压最大值之间的关系: LI L :2L U I L L lm m ωωω== = U U I 或得两边同除于 设X L =ωL 代入上式:L L X U I = 在纯电感正弦交流电路中,电流和电压的最大值及有效值之间符合欧姆定律. 3、感抗： 1）、计算：X L =ωL=2πfL 2）、特点：“通直阻交” 3）、注意：I U X L L =只表示电压与电流的最大值或有效值之比。 i u x L L ≠ 不是瞬时值之比 4、电路的功率： 1）、瞬时功率 电压瞬时值u 和电流 瞬时值i 的乘积，称为瞬时功率。用P 表示。 即：

纯电感电路教案

纯电感电路 一、教学目标 1、认识纯电感电路，了解电感对交流电的阻碍作用。 2、理解感抗的物理意义，会计算感抗。 3、掌握纯电感电路中电流与电压的关系。 4、了解瞬时功率、有功功率与无功功率。 二、教学重点、难点分析 重点： 1、纯电感电路电感元件电压与电流关系及波形图。 2、掌握感抗、有功功率与无功功率。 难点： 1、纯电感电路电感元件电压与电流关系及波形图。 2、理解感抗、无功功率的物理含义。 三、教具 电化教学设备。 四、教学方法 演示法、讨论法，多媒体课件。 五、教学过程 Ⅰ复习提问 复习纯电阻电路的电压、电流关系。 Ⅱ引入新课 Ⅲ学习新课 演示实验一：连接纯电感电路，灯与电感串联，双刀双掷开关分别接通直流电源和交流电源（直流电压和交流电压的有效值相等），观察灯的亮度情况，思考电感对直流电、交流电的阻碍作用。实验电路原理如图

互动1：学生上台观察，分组讨论 现象：接通交流电源时灯的亮度明显变暗。 结论：电感对直流电和交流电的阻碍作用不同。 1. 感抗 感抗：电感对交流电的阻碍作用。记为X L ，单位是Ω。 公式：X L =ωL=2πfL 分析可知，感抗在直流电路中值为零，对电流没有阻碍作用；只有在电流频率大于零，即为交流电时，感抗才对电流由阻碍作用，且频率越高，阻碍作用越大。这也反映了电感元件“通直流，阻交流；通低频，阻高频”的特性，其本质为电感元件在电流变化时所产生的自感电动势对交变电流的反抗作用。 演示实验二：视频演示 互动2：学生观看视频，总结电压电流的关系 结论：（1）电感两端电压与电流不同相。 （2）电压与电流的有效值成正比。 2、电流与电压的关系 1）数值关系 在纯电感电路中，电压和电流的有效值和最大值之间的关系符合欧姆定律，即 I m = L X U m ( i ≠ L X u ) I = L X U 2）相位关系 在纯电感电路中，电压超前电流900，或者说电流滞后电压900 即：2-i u π??= 电流i 和电压u 的波形图和矢量图如图

电容电感测试原理以及操作方法

工作原理 图1 工作原理图 在被测电容支路有对被测电容的电压、电流取样的取样电路，取样电路的输出端分别接放大电路，从电压放大电路输出的电压信号和从电流放大电路输出的电流信号通过鉴相器输出相位差信号，与电压信号和电流信号通过A/D转换器后，输入CPU计算而得到被测电容值。因为采用了移动的电流取样单元，而使得无需拆除连接线就可以直接测量电容值。 加之测量过程档位是自动进行选择，避免了手动操作引起的误差，因此具有稳定性好、重复性好，准确可靠的特点。 仪器面板 图2 仪器面板图 1：液晶屏幕 2：打印机：打印测量数据和波形

3：电流测试钳插座 4: 输出电压接线柱 5：接地端 6：电压输出开关 7：测量转换开关（电容测量/电感测量） 8：电源开关 9：电源（AC 220V）插座 10：屏幕亮度 11：按键功能区 【→】和【←】键可用于平移光标, 还可用于改变数值大小。 【↓】和【↑】键可用于改变光标的上下位置, 有时可用于增减数字。 【退出】键表示否定光标的提示,【确认】键表示肯定光标的提示。 【打印】键按此键后可得屏幕所显示的测量数据打印出来。 【复位】键按此键后直接跳回主菜单。 接线方法 A、并联电容器测量 进行测试前，应按使用要求正确连接电源线及信号电缆。 图3 接线方式示意图

图4 仪器现场测量实例 1、将测试电压电缆一端接到仪器测试电压输出端子④、⑦上； 2、将测试电流信号电缆插在仪器测试信号输入插头③上； 3、接好测试仪器220V电源线； 4、将测试电压电缆分别夹在被试电容器组两极的连接母线上，钳形电流取样表卡在所需测量的单台电容器的套管处； 5、闭合仪器电源开关⑧； 6、将面班上的“功能开关”置于“电容测量”，最后将“电压输出开关”置于“通”的位置即进行电容测量，液晶屏幕上显示的数据即是测量结果 7、将钳形电流表取下，卡于另一台需测量的电容器上，直至该相测量完毕。 8、测试结束后，切断电源，并将面板上所有开关恢复到测试前的状态，拆除所有接线。 B、电抗器电感测量 1、接线方法同测量电容时一样，只是被测试品为电感； 2、开机按【确认】后屏幕显示主菜单画面，将光标移至【设置】处，进入第3屏设置参数，将【等效阻抗】设为【串联电感】模式。按【确认】键并存入设置值，回到主菜单。 3、将光标移至【测量】处，按确认进入测量状态。 4、将【电压输出开关】置于【通】的位置即进行电感测量。 C、电感测量注意事项 1、被测电感的Q值越高，测量准确度越高。 2、因仪器测试电压较高，测量小电感量电感时（10mH以下），测试时间不宜过长，在测试结果稳定后尽快关断电压输出开关，以免大电流损坏仪器电源和

电容传感器测量电路

第一部分引言 本设计是应用于电容传感器微小电容的测量电路。 传感器是一种以一定的精度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。传感器在发展经济、推动社会进步方面有着重要作用。 电容式传感器是将被测量转换成电容量变化的一种装置，可分为三种类型：变极距（间隙）型、变面积型和变介电常数型。 二、电容式传感器的性能 和其它传感器相比，电容式传感器具有温度稳定性好、结构简单、适应性强、动态响应好、分辨力高、工作可靠、可非接触测量、具有平均效应等优点，并能在高温、辐射和强烈振动等恶劣条件下工作，广泛应用于压力、位移、加速度、液位、成分含量等测量之中[1]。 电容式传感器也存在不足之处，比如输出阻抗高、负载能力差、寄生电容影响大等。上述不足直接导致其测量电路复杂的缺点。但随着材料、工艺、电子技术，特别是集成电路的高速发展，电容式传感器的优点得到发扬，而它所存在的易受干扰和分布电容影响等缺点不断得以克服。电容式传感器成为一种大有发展前途的传感器[2]。 第二部分正文 一、电容式传感器测量电路 由于体积或测量环境的制约，电容式传感器的电容量一般都较小，须借助于测量电路检出这一微小电容的增量，并将其转换成与其成正比的电压、电流或者电频率[3],[4]。电容式传感器的转换电路就是将电容式传感器看成一个电容并转换成电压或其他电量的电路。电容传感器性能很大程度上取决于其测量电路的性能。

由于电容传感器的电容变化量往往很小，电缆杂散电容的影响非常明显，系统中总的杂散电容远大于系统的电容变化值[5]。与被测物理量无关的几何尺寸变化和温度、湿度等环境噪声引起的传感器电容平均值和寄生电容也不可避免的变化，使电容式传感器调理电路设计相当复杂[6]。分立元件过多也将影响电容的测量精度[3]。 微小电容测量电路必须满足动态范围大、测量灵敏度高、低噪声、抗杂散性等要求。测量仪器应该有飞法（fF）数量级的分辨率[6]。 二、常用电容式传感器测量电路 1、调频电路 这种电路的优点在于：频率输出易得到数字量输出，不需A/D转换；灵敏度较高；输出信号大，可获得伏特级的直流信号，便于实现计算机连接；抗干扰能力强，可实现远距离测量[7]。不足之处主要是稳定性差。在使用中要求元件参数稳定、直流电源电压稳定，并要消除温度和电缆电容的影响。其输出非线性大，需误差补偿[8]。 2、交流电桥电路 电桥电路灵敏度和稳定性较高，适合做精密电容测量；寄生电容影响小，简化了电路屏蔽和接地，适合于高频工作。但电桥输出电压幅值小，输出阻抗高，其后必须接高输入阻抗放大器才能工作，而且电路不具备自动平衡措施，构成较复杂[9]。此电路从原理上没有消除杂散电容影响的问题，为此采取屏蔽电缆等措施，效果不一定理想[10]。 3、双T型充放电网络 这种电路线路简单，减小了分布电容的影响，克服了电容式传感器高内阻的缺点，适用

纯电阻、电感、电容电路

纯电阻、纯电感、纯电容电路 一、知识要求： 理解正弦交流电的瞬时功率、有功功率、无功功率的含义、数学式、单位及计算。掌握各种电路的特点，会画矢量图。

三、例题： 1.已知电阻R=10Ω，其两端电压V t t u R )30314sin(100)(?+=，求电流i R(t ).、电路消耗的功率。 解：由于电压与电流同相位，所以 i R(t )= 10) (=R t u R )30314sin(?+t A 电路消耗的功率P=U R I= W X Um 5002 10 1002Im 2== ? 2、已知电感L=0.5H ，其两端电压V t t u L )301000sin(100)(?+=，求电流i L(t ). 解：L X L ω==1000X0.5=500Ω 由于纯电感电路中，电流滞后电压90°，所以： A t t X t i L L )601000sin(2.0)90301000sin(100 )(?-=?-?+= 3.已知电容C=10μF ，其两端电压V t t u c )301000sin(100)(?+=，求电流i c (t ).. 解： Ω=== -10010 101000116 X X C X c ω 由于电流超前电压90°，所以： A t t Xc t i c )1201000sin()90301000sin(100 )(?+=?+?+= 四、练习题： （一）、填空题 1、平均功率是指（ ），平均功率又称为（ ）。 2、纯电阻正弦交流电路中，电压有效值与电流有效值之间的关系为（ ），电压与电流在相位上的关系为（ ）。纯电感正弦交流电路中，电压有效值与电流有效值之间的关系为（ ），电压与电流在相位上的关系为（ ）。纯电容正弦交流电路中，电压有效值与电流有效值之间的关系为（ ），电压与电流在相位上的关系为（ ）。 3、在纯电阻电路中，已知端电压V t u )30314sin(311?+=，其中R=1000Ω，那么电流i=（ ）,电压与电流的相位差=（ ），电阻上消耗的功率P=（ ）。

传感器与检测技术试卷及答案

1．属于传感器动态特性指标的是（D ） A 重复性 B 线性度 C 灵敏度 D 固有频率 2 误差分类，下列不属于的是（B ） A 系统误差 B 绝对误差 C 随机误差 D粗大误差 3、非线性度是表示校准（B ）的程度。 A、接近真值 B、偏离拟合直线 C、正反行程不重合 D、重复性 4、传感器的组成成分中，直接感受被侧物理量的是（B ） A、转换元件 B、敏感元件 C、转换电路 D、放大电路 5、传感器的灵敏度高，表示该传感器（C） A 工作频率宽 B 线性围宽 C 单位输入量引起的输出量大 D 允许输入量大 6 下列不属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是（B） A 应变式传感器 B 化学型传感器 C 压电式传感器 D热电式传感器 7 传感器主要完成两个方面的功能：检测和（D） A 测量 B感知 C 信号调节 D 转换 8 回程误差表明的是在（C）期间输出输入特性曲线不重合的程度 A 多次测量 B 同次测量 C 正反行程 D 不同测量 9、仪表的精度等级是用仪表的（C）来表示的。 A 相对误差 B 绝对误差 C 引用误差 D粗大误差 二、判断 1.在同一测量条件下，多次测量被测量时，绝对值和符号保持不变，或在改变条件时，按一定规律变化的误差称为系统误差。（√） 2 系统误差可消除，那么随机误差也可消除。（×） 3 对于具体的测量，精密度高的准确度不一定高，准确度高的精密度不一定高，所以精确度高的准确度不一定高（×） 4 平均值就是真值。（×） 5 在n次等精度测量中，算术平均值的标准差为单次测量的1/n。（×） 6.线性度就是非线性误差.（×） 7.传感器由被测量，敏感元件，转换元件，信号调理转换电路，输出电源组成.（√） 8.传感器的被测量一定就是非电量（×） 9.测量不确定度是随机误差与系统误差的综合。（√） 10传感器（或测试仪表）在第一次使用前和长时间使用后需要进行标定工作，是为了确定传感器静态特性指标和动态特性参数（√） 二、简答题：（50分） 1、什么是传感器动态特性和静态特性，简述在什么频域条件下只研究静态特性就能够满足通常的需要，而在什么频域条件下一般要研究传感器的动态特性？ 答：传感器的动态特性是指当输入量随时间变化时传感器的输入—输出特性。静态特性是指当输入量为常量或变化极慢时传感器输入—输出特性。在时域条件下只研究静态特性就能够满足通常的需要，而在频域条件下一般要研究传感器的动态特性。 2、绘图并说明在使用传感器进行测量时，相对真值、测量值、测量误差、传感器输入、输出特性的概念以及它们之间的关系。 答：框图如下： 测量值是通过直接或间接通过仪表测量出来的数值。 测量误差是指测量结果的测量值与被测量的真实值之间的差值。

电容电感测试原理以及操作方法

精心整理 工作原理 图1工作原理图 在被测电容支路有对被测电容的电压、电流取样的取样电路，取样电路的输出端分别接放大电路，从电压放大电路输出的电压信号和从电流放大电路输出的电流信号通过鉴相器输出相位差信号，与电压信号和电流信号通过A/D转换器后，输入CPU计算而得到被测电容值。因为采用了移动的电流取样单元，而使得无需拆除连接线就可以直接测量电容值。 加之测量过程档位是自动进行选择，避免了手动操作引起的误差，因此具有稳定性好、重复性好，准确可靠的特点。 仪器面板 图2仪器面板图 1：液晶屏幕 2：打印机：打印测量数据和波形 3：电流测试钳插座 4:输出电压接线柱 5：接地端 6：电压输出开关 7：测量转换开关（电容测量/电感测量） 8：电源开关 9：电源（AC220V）插座 10：屏幕亮度 11：按键功能区 【→】和【←】键可用于平移光标,还可用于改变数值大小。 【↓】和【↑】键可用于改变光标的上下位置,有时可用于增减数字。 【退出】键表示否定光标的提示,【确认】键表示肯定光标的提示。 【打印】键按此键后可得屏幕所显示的测量数据打印出来。 【复位】键按此键后直接跳回主菜单。 接线方法

A、并联电容器测量 进行测试前，应按使用要求正确连接电源线及信号电缆。 图3接线方式示意图 图4仪器现场测量实例 1、将测试电压电缆一端接到仪器测试电压输出端子④、⑦上； 2、将测试电流信号电缆插在仪器测试信号输入插头③上； 3、接好测试仪器220V电源线； 4、将测试电压电缆分别夹在被试电容器组两极的连接母线上，钳形电流取样表卡在所需测量的单台电容器的套管处； 5、闭合仪器电源开关⑧； 6、将面班上的“功能开关”置于“电容测量”，最后将“电压输出开关”置于“通”的位置即进行电容测量，液晶屏幕上显示的数据即是测量结果 7、将钳形电流表取下，卡于另一台需测量的电容器上，直至该相测量完毕。 8、测试结束后，切断电源，并将面板上所有开关恢复到测试前的状态，拆除所有接线。 B、电抗器电感测量 1、接线方法同测量电容时一样，只是被测试品为电感； 2、开机按【确认】后屏幕显示主菜单画面，将光标移至【设置】处，进入第3屏设置参数，将【等效阻抗】设为【串联电感】模式。按【确认】键并存入设置值，回到主菜单。 3、将光标移至【测量】处，按确认进入测量状态。 4、将【电压输出开关】置于【通】的位置即进行电感测量。 C、电感测量注意事项 1、被测电感的Q值越高，测量准确度越高。 2、因仪器测试电压较高，测量小电感量电感时（10mH以下），测试时间不宜过长，在测试结果稳定后尽快关断电压输出开关，以免大电流损坏仪器电源和被测试品电感。 操作步骤 开机后屏幕显示主菜单画面（第1屏开机显示）。 第1屏主菜单 2）设置 如欲设置参数，将光标移至设置处，进入第2屏设置参数。 第2屏设置参数第3屏存入设置值 在第2屏画面中，有以下内容可以调整

纯电阻电感电容电路

课题4－2纯电阻电路 课型 新课 授课班级授课时数 1 教学目标 1．掌握纯电阻电路中电流与电压的数量关系及相位关系； 2．理解纯电阻电路的功率； 3．会分析纯电阻电路的电流与电压的关系； 4．会分析计算纯电阻电路的相关物理量。 教学重点1．纯电阻电路的电压、电流的大小和相位关系。2．纯电阻电路瞬时功率、有功功率、无功功率的计算。 教学难点 纯电阻电路瞬时功率、有功功率、无功功率的计算。 教学后记 1.提出问题，引导学生思考电方面知识，引起兴趣。 2.结合前面学过的知识，让学生自主探究，让他们由“机械接受”向“主动探究”发展，从而落实了新课程理念：突出以学生为主体，让学生在活动中发展。 3.总结结论，引导学生自己得出结论，养成良好的自主学习能力。

引入 新课 【复习提问】 1、正弦交流电的三要素是什么？ 2、正弦交流电有哪些方法表示？ 【课题引入】： 我们在是日常生活中用到的白炽灯、电炉、电烙铁等都属于电阻性负载，它们与交流电源联接组成纯电阻电路，那么它们在交流电路中工作时，电压和电流间的 关系是否也符合欧姆定律呢？纯电阻电路的定义只有交流电源和纯电阻元件组成 的电路叫做纯电阻电路。 第一节纯电阻电路 一、电路 1．纯电阻电路：交流电路中若只有电阻，这种电路叫纯电阻电路。 如含有白炽灯、电炉、电烙铁等的电路。 2．电阻元件对交流电的阻碍作用，单位Ω 二、电流与电压间的关系 1．大小关系 电阻与电压、电流的瞬时值之间的关系服从欧姆定律。设在纯电阻电路中，加在电阻R上的交流电压u = U m sin ω t,则通过电阻R的电流的瞬时值为： i = R u = R t Uω sin m = I m sin ω t I m = R U m I = 2 m I = R U 2 m= R U I = R U ：纯电阻电路中欧姆定律的表达式，式中：U、I为交流电路中电压、电流的有效值。 这说明，正弦交流电压和电流的最大值、有效值之间也满足欧姆定律。 2．相位关系 （1）在纯电阻电路中，电压、电流同相。 （2）表示：电阻的两端电压u 与通过它的电流i 同相，其波形图和相量图如图1所示。

电感的测量方法

电感得测量方法 首先理解一下，测量得定义，为什么要测量，测量就是按照某种规律，用数据来描述观察到得现象，即对事物作出量化描述。测量就是对非量化实物得量化过程。总结一下：就就是一个量化得过程，为什么要量化呢，量化后就可以记录下来，做为一个照参物体，形成一个标准化管理，方便于大家交流，记忆。具有一个统一性得管理。电感测量，也就就是测量电感量，品质因数，额定电流、直流阻抗及电感封装得尺寸大小,耐温及可焊性。 电感器电气性量，简单得可以用万用表，测试电感直流阻抗，通断情况，（最好有一个良品做参照物与被测试品值做比较）但如果电感内部有匝间短路就比较难测试出来。所以用万用表只能粗略得测量出其好与坏，如果有条件得话可以用电桥进行电感量得测试，品质因素，及额定电流、直流阻抗得测试。 电感封装尺寸大小，则用卡尺依据电感尺寸图对尺寸大小一一进行测量。瞧其就是否在对应得尺寸误差公差之内。 其可焊性就是否良好，最好就是装被测试品直接过波峰炉，瞧经过波峰炉后得电感焊接情况，可焊性就是否良好，也不就是电感单方面得问题，可焊性跟锡、助焊剂有关，波峰温度有密切关系。下面介绍一下简单得电感测量方法： 1、准备工作：电感测试工具（电感测量仪器TH2810或1062）

如上图：电感测量仪器一台，接通电源按下电源开关键，仪器进入自检状态（3-5秒），开机后，让机器预热一段时间。 2、电感测试量设定介面： 如上图：电感测量仪器设定如上参数：设定为L电感测试档位。一般没有特殊要求，设定测试频率为1K及测试电压为0、25V或0、3V 仪器调试步骤： 1）开机仪器自检后，设定测试电感步骤：仪器默认为C档，按PARA三次后，仪器进入L档测试。 2）设定测试电压条件步骤：仪器默认为1V , 按LEVEL一次，仪器设定为0、1V，按二次仪器设定为0、3V。 2）设定测试频率条件步骤：仪器默认为1KHZ , 按FREQ一次，仪器设定为10KHZ，按二次仪器设定为100HZ,按三次仪器设定为200HZ。 3,将电感插入测试夹具：

PT100温度传感器测量电路

PT100温度传感器测量电路 温度传感器PT100是一种稳定性和线性都比较好的铂丝热电阻传感器,可以工作在 -200℃ 至650℃ 的围.本电路选择其工作在 -19℃ 至500℃ 围。 整个电路分为两部分,一是传感器前置放大电路,一是单片机 A/D 转换和显示,控制,软件非线性校正等部分。 前置放大部分原理图如下： 工作原理: 传感器的接入非常简单,从系统的 5V 供电端仅仅通过一支 3K92 的电阻就连接到 PT100 了.这种接法通常会引起严重的非线性问题,但是.由于有了单片机的软件校正作为后盾,因此就简化了传感器的接入方式. 按照 PT100 的参数,其在0℃ 到500℃ 的区间,电阻值为 100 至280.9Ω，我们按照其串联分压的揭发，使用公式：Vcc/(PT100+3K92）* PT100 = 输出电压（mV），可以计算出其在整百℃时的输出电压，见下面的表格：

单片机的 10 位 A/D 在满度量程下，最大显示为 1023 字，为了得到PT100 传感器输出电压在显示 500 字时的单片机 A/D 转换输入电压，必须对传感器的原始输出电压进行放大，计算公式为：(500/1023 * Vcc)/传感器两端电压( mV/℃ ) ，（Vcc＝系统供电＝5V），可以得到放大倍数为10.466 。 关于放大倍数的说明：有热心的用户朋友询问，按照 (500/1023 * Vcc)/传感器两端电压不能得到 10.466 的结果，而是得到 11.635的结果。实际上，500 个字的理想值是无法靠电路本身自然得到的，自然得到的数字仅仅为 450 个字，因此，公式中的500℃ 在实际计算时的取值是 450 而不是 500 。450/1023*5/(0.33442-0.12438)≈10.47 。其实，计算的方法有多种，关键是要按照传感器的mV/℃ 为依据而不是以被测温度值为依据，我们看看加上非线性校正系数：10.47*1.1117=11.639499 ，这样，热心朋友的计算结果就吻合了。 运算放大器分为两级，后级固定放大 5 倍（原理图中 12K/3K+1=5），前级放大为：10.465922/5=2.0931844 倍,为了防止调整时的元器件及其他偏差，使用了一只精密微调电位器对放大倍数进行细调，可以保证比较准确地调整到所需要的放大倍数(原理图中 10K/(8K2+Rw)+1)。

关于线圈绕法和电感

关于线圈绕法和电感、品质因素的测量方法 ------01079044 孙哲 1．线圈的绕法 1.1电感线圈的作用 我觉得要知道如何去绕线圈，首先要知道电感线圈的作用。从目的去理解线圈的绕法。 去缠绕一个电感线圈的主要目的是为了使线圈产生一个想要的电感值，应用到电路中去，以实现线圈阻流、调谐选频等作用。而影响电感的主要因素是线圈缠绕的匝数、铜线的电阻、磁芯材质导磁率以及匝间距离。 基于此，在缠绕线圈的时候应该重点注意关系到影响因素的步骤。 2.2电感线圈的缠绕方法 1）根据需要得到的电感进行匝数、铜线、磁芯材料的选取。根据空心线圈电感量计算公式: 2 0.01D N L L 0.44D ??=+ 其中：线圈电感量 L 单位: 微亨 线圈直径 D 单位: cm 线圈匝数 N 单位: 匝 线圈长度 L 单位: cm 根据实际材料情况，我们估计出缠绕此线圈需要的匝数、线圈长度。 2）根据得到的大体数据进行线圈的缠绕。不论是密绕或间绕，最好先把铜线烘热，戴上手套或用布片裹住铜线再绕。这样，铜线冷却后就箍紧线圈管，不致松脱。 对于密绕线圈，我们需要从开始紧密缠绕，最末一圈要和其他圈数离开2到3公厘，以便在校准时可以逐圈向末圈拨拢，达到减少电感量的目的。 对于间绕线圈的线径等于线距的0.5倍时，可以用两根同样粗细的铜线相互靠紧后平行绕上去，绕好后拆掉一根，就成为很整齐的间绕线圈了。如果线

经是线距的0.7倍时，要用一根较间隔略粗的棉线或麻线和铜线平行绕上去；若用细铜线做间隔，绕好后会嵌在相邻两铜线下面抽不出来。如果能在线圈管上用旋床族一条浅的螺旋形槽，可以绕任何样式的间距线圈，如图1。 图 1 线圈常见缠绕方法 当线圈初步成型之后，由于经验公式并不精确，所以需要通过测量该线圈电感，对线圈进行微调。下面讨论电感测量方法。 2．电感的测量方法 在实验室已有条件下，通过搭建RL 电路，测量电压的方法，计算得出未知电感。做电路图如下： 图 2 电感测量示意图 根据图像以及已有公式，得到电感公式为： L = 根据测得电容量变的电压L U 以及交流电源的电压0U 和频率f 。根据公式既 a)密绕法 b)间绕法 c)脱胎法 d)蜂房法 e)多层分段绕法

电感的测量方法

电感的测量方法 学号：0962510107 姓名：魏婧玲 电感是闭合回路的一种属性，即当通过闭合回路的电流改变时，会出现电动势来抵抗电流的改变。这种电感称为自感，是闭合回路自己本身的属性。下面介绍几种电感值的测量方法。 一、串接一个电阻，同上交流电，测量电感上的电压和通过的电流，由欧姆定律计算电感的感抗，然后按照下式推算出电感值。XL = ωL = 2πfL ，XL 就是感抗，单位为欧姆 ，ω 是交流发电机运转的角速度，单位为弧度/秒，f 是频率，单位为赫兹 ，L 是线圈电感，单位为亨利.。 二、使用电感测试仪测试加一个正弦波电压,测通过它的电流的幅值和相位.矢量除,根本频率,就可以得到电感值 三、电感是储能元件, 因此可利用它与电容器组成振荡回路:不同于谐振回路， 根据振荡频变化, 进而推算出电感量的大小由于振荡频率作得较高, 因此, 可获得较高的分辨度。。。振荡法测量的基本保证是要求振荡的频率相对稳定, 我们采用) 1Α Β ΧΔ Ε 振荡器, 因为它有较宽的频率范围, 且相对稳定。我们采用Colpitts 振荡器，因为它有较宽的频率范围且相对稳定。其基本频率为 f =假定c 不变，令γ=为待定系数， 则γ应为常数，有f = f γ=，因此，根据振荡频率f 值，可得到 相应的电感L 值。 四、它是测量在半导体衬底上设置的电感器的电感值的电感值测量方法，其特征在于：包括：对其主电极与上述电感器的一端连接的控制晶体管的控制电极以恒定的周期施加电压，使电流脉冲流过上述电感器的步骤；借助于与上述电感器的另一端连接的第1测量系统，测量在上述电流脉冲的上升和下降期间流过的电流的步骤；以及借助于经电阻与上述控制晶体管的上述主电极连接的第2

纯电阻、纯电感、纯电容电路系统复习教学设计

纯电阻、纯电感、纯电容电路系统复习教学设计 一、知识要求： 理解正弦交流电的瞬时功率、有功功率、无功功率的含义、数学式、单位及计算。掌握各种电路的特点，会画矢量图。 二、主要知识点： 感抗： 容抗：

功率因数 有功功率与视在功率的比值。 三、例题： .已知电阻Ω，其两端电压，求电流().、电路消耗的功率。 解：由于电压与电流同相位，所以 () 电路消耗的功率 、已知电感，其两端电压 ，求电流(). 解：Ω 由于纯电感电路中，电流滞后电压°，所以： .已知电容μ，其两端电压，求电流 ().. 解：

由于电流超前电压°，所以： 四、习题演练 （一）、填空题 、平均功率是指（），平均功率又称为（）。 、纯电阻正弦交流电路中，电压有效值与电流有效值之间的关系为（），电压与电流在相位上的关系为（）。纯电感正弦交流电路中，电压有效值与电流有效值之间的关系为（），电压与电流在相位上的关系为（）。纯电容正弦交流电路中，电压有效值与电流有效值之间的关系为（），电压与电流在相位上的关系为（）。 、在纯电阻电路中，已知端电压，其中Ω，那么电流（）,电压与电流的相位差（），电阻上消耗的功率（）。 、感抗是表示（）的物理量，感抗与频率成（）比，其值（），单位是（），若线圈的电感为，把线圈接在频率为的交流电路中，（）。

、容抗是表示（）的物理量，容抗与频率成（）比，其值（）,单位是（），的电容器对频率是的高频电流和的工频电流的容抗分别是（）和（）。 、在纯电容正弦交流电路中，有功功率（），无功功率（）（）（）。 、在正弦交流电路中，已知流过电容元件的电流，电压，则电流（）,容抗（）,电容（），无功功率（） 、电感在交流电路中有（）和（）的作用，它是一种（）元件。 （二）、选择题 、正弦电流通过电阻元件时，下列关系式正确的是（）。 、、、、 、已知一个电阻上的电压，测得电阻上消耗的功率为，则这个电阻为（）Ω。 、、、 、在纯电感电路中，已知电流的初相角为°,则电压的初相角为（）。 、°、°、°、° 、在纯电感正弦交流电路中，当电流时，则电压（）。 、、 、 、在纯电感正弦交流电路中，电压有效值不变，增加电源频率时，电路中电流（）。 、增大、减小、不变 、下列说法正确的是（）。 、无功功率是无用的功率、无功功率是表示电感元件建立磁场能量的平均功率

霍尔传感器测量电路

霍尔传感器测量电路 咨尔元件的基本电路如图1所示。控制电流颠电源f供给，RE，为调节电阻， 调节控制电流的大小。程尔输出端接负载RF，RR可以是一般电阻，也可以是放大器 的 输入电阻或指示器内阻。在磁场与控制电流的作用下，负裁上就有电压输出。在实际 使用时，J或B或两者同时作为信号输入，而输出信号则正比于J或B或两者的乘积。 内于建立霍尔效应所需的时间很短(10 很高(几千兆赫＞。 ＝、温度误差及其补偿 因此，拧制电流为交流时 (一)温度误差 档尔死件测量的关镀是霍尔效府，而霍尔元件是内半导体制成的，固半导体对温度 很敏 感，霍尔元件的载流于迁移率、屯阻率和霍尔系数都陨温度而变化，因而使霍尔元件 的特性参 数(如霍尔电势和输入、输出电阻等)成为温度的函数，导致霍尔传感器产生温度误差。 [二)温度误差的补偿 为了减小霍尔元件的温度误差，需要对基本测量电路进行温度补偿的改进，可以来 用的补 偿方法柯许多种，常用的合以下方艾博希电子法：采用恒流源提供控制电流，选择合 理的负载电阻进行补

偿，利用霍尔元件回路的串联或并联电阻进行补偿，也可以在输入凹路或输出回路中加入热敏 电阻进行温度误差的补偿。 采用温度补偿元件是一种最常见的补偿方法。图2所示为采用热敏电阻进行补偿 的几种补偿方法。图2(n)所示为输入回路补偿电路，锑化钥元件的霍d；输出随温度 升高 而减小的出素，被控制屯流的增加(热敏电阻的阻位随温度升高旧减小)所补偿。图2(b) 所示为输出回路补偿电路成载上得到的霍尔电势随温度J1高而减小的因素，被热敏电阻阻佰 减小所补偿。图2(c)所示为用正温度系数的热敏电阻进行补偿的电路。 在使用时，温度补偿元件最好和霍尔元件封在一起或靠证，使它们温度变化一致。 随着微电子技术的发展，日前霍尔元件多已集成化。集成霍尔九件有许多优点 小、灵敏度高、输出幅度大、NXP代理商温漂小且对电流稳定性要求低等。 集成霍尔元件可分为线性型和开关则两大类。前者是将霍尔冗件和恒流源、线性放大器 等做公‘个芯片卜，输出电压较高，使用非常方便，日前已得到广泛的应蝴，较典型的线性霍尔 元件有UGN35N等。八关型是将霍尔元件、稳压电路、放大器、施密特触发器、(xj门等电路 做在同一个心片上。当外加磁场强度超过规定的工作点时，()川1由高电阻状态变为 导通状

用万用表测量电感

用万用表怎么样测量电感 作者：佚名日期：2010年06月28日来源：不详【字体：大中小】我要评论(0) 核心提示： 用万用表怎么样测量电感电感器、变压器检测方法与经验1色码电感器的的检 测将万用表置于R×1挡，红、黑表笔各接色码电感器的任一引出端，此时指针应向 右摆动。根据测出的电阻值大小，可具体分下述三种情况进行鉴别：A 被测色码 电感器电阻值为零，其内部有短路性故障。B被测色码电感器直流电阻值的大小与绕 制电感器线圈所用的漆包线径、绕制圈数有直接关系，只要能测出电阻值，则可认为被 测色码电感器是正常的。2中周变压器的检测A 将万用表拨至R 用万用表怎么样测量电感 电感器、变压器检测方法与经验 1色码电感器的的检测 将万用表置于R×1挡，红、黑表笔各接色码电感器的任一引出端，此时指针应向右摆动。根据测出的电阻值大小，可具体分下述三种情况进行鉴别： A被测色码电感器电阻值为零，其内部有短路性故障。B被测色码电感器直流电阻值的大小与绕制电感器线圈所用的漆包线径、绕制圈数有直接关系，只要能测出电阻值，则可认为被测色码电感器是正常的。 2中周变压器的检测 A 将万用表拨至R×1挡，按照中周变压器的各绕组引脚排列规律，逐一检查各绕组的通断情况，进而判断其是否正常。B检测绝缘性能 将万用表置于R×10k挡，做如下几种状态测试： (1)初级绕组与次级绕组之间的电阻值； (2)初级绕组与外壳之间的电阻值； (3)次级绕组与外壳之间的电阻值。 上述测试结果分出现三种情况： (1)阻值为无穷大：正常； (2)阻值为零：有短路性故障； (3)阻值小于无穷大，但大于零：有漏电性故障。 3电源变压器的检测 A通过观察变压器的外貌来检查其是否有明显异常现象。如线圈引线是否断裂，脱焊，绝缘材料是否有烧焦痕迹，铁心紧固螺杆是否有松动，硅钢片有无锈蚀，绕组线圈是否有外露等。 B绝缘性测试。用万用表R×10k挡分别测量铁心与初级，初级与各次级、铁心与各次级、静电屏蔽层与衩次级、次级各绕组间的电阻值，万用表指针均应指在无穷大位置不动。否则，说明变压器绝缘性能不良。 C线圈通断的检测。将万用表置于R×1挡，测试中，若某个绕组的电阻值为无穷大，则说明此绕组有断路性故障。 D判别初、次级线圈。电源变压器初级引脚和次级引脚一般都是分别从两侧引出的，并且初级绕组多标有220V字样，次级绕组则标出额定电压值，如15V、24V、35V等。再根据这些

简单电感测量电路

简单电感量测量装置 在电子制作和设计，经常会用到不同参数的电感线圈，这些线圈的电感量不像电阻那么容易测量，有些数字万用表虽有电感测量挡，但测量范围很有限。该电路以谐振方法测量电感值，测量下限可达10nH，测量范围很宽，能满足正常情况下的电感量测量，电路结构简单，工作可靠稳定，适合于爱好者制作。 一、电路工作原理 电路原理如图1（a）所示。 图1 简单电感测量装置电路图 该电路的核心器件是集成压控振荡器芯片MC1648 ，利用其压控特性在输出3脚产生频率信号，可间接测量待测电感L X值，测量精度极高。 BB809是变容二极管，图中电位器VR1对+15V进行分压，调节该电位器可获得不同的电压输出，该电压通过R1加到变容二极管BB809上可获得不同的电容量。测量被测电感L X时，只需将L X接到图中A、B两点中，然后调节电位器VR1使电路谐振，在MC1648的3脚会输出一定频率的振荡信号，用频率计测量C点的频率值，就可通过计算得出L X值。电路谐振频率：f0 = 1/2π所以L X = 1/4π2 f02C 式中谐振频率f0即为MC1648的3脚输出频率值，C是电位器VR1调定的变容二极管的电容值，可见要计算L X的值还需先知道C值。为此需要对电位器VR1刻度与变容二极管的对应值作出校准。 为了校准变容二极管与电位器之间的电容量，我们要再自制一个标准的方形RF（射频）电感线圈L0。如图6—7(b)所示，该标准线圈电感量为μH。校准时，将RF线圈L0接在图（a）的A、B两端，调节电位器VR1至不同的刻度位置，在C点可测量出相对应的测量值，再根据上面谐振公式可算出变容二极管在电位器VR1刻度盘不同刻度的电容量。附表给出了实测取样对应关系。 附表

电感表示法

在电路原理图中，电感常用符号“L”或“T”表示，不同类型的电感在电路原理图中通常采用不同的符号，如图1所示。 图1 不同类型的电感符号 电感工作能力的大小用“电感量”来表示，表示产生感应电动势的能力。电感量的基本单位是亨利（H），简称亨，常用单位有毫亨（mH）、微亨（pH）和纳亨（nH）。它们之间的换算关系为1H＝102mμH＝106μH=109nH。 1 电感的主要技术指标 1.1 电感 电感表示电感线圈工作能力的大小。在没有非线性导磁物质存在的条件下，一个载流线圈的磁通量与线圈中的电流成正比。其比例常数称为自感系数，用E表示，简称为电感，即： 式中，Φ为磁通量：I为电流强度。 1.2 固有电容 电感线圈匝与匝之间的导线，通过空气、绝缘层和骨架而存在着分布电容，多层绕组的层与层之间、绕组与底板之间也都存在着匝间分布电容，电感实际电路可等效成图2所示。 图2 电感实际等效电路 分布电容对高频信号影响很大，分布电容越小，电感在高频工作时性能就越好。 1.3 品质因数Q 电感的品质因数Q是线圈质量的一个重要参数，它表示在某一工作频率下，线圈的感抗对其等效直流电阻的比值。Q值反应线圈损耗的大小，Q值越高损耗功率越小，电路效率越高。 1.4 额定电流 线圈中允许通过的最大电流称为额定电流。 1.5 线圈的损耗电阻 线圈的直流损耗电阻称为线圈的损耗电阻。 2 电感的表示方法 1.1 直标法

直标法是将电感的标称电感量（标称值）用数字和文字符号直接标在电感体上，电感量单位后面的字母表示偏差。常见电感的直标表示法如图3所示。 图3 常见电感的直标表示法 1.2 文字符号法 文字符号法是将电感的标称值和偏差值用数字和文字符号法按一定的规律组合标示在电感体上。采用文字符号法表示的电感通常是一些小功率电感，单位通常为nH或pH。用pH做单位时，“R”表示小数点：用“nH”做单位时，“N”表示小数点。常见电感的文字符号表示法如图4所示。 图4 常见电感的文字符号表示法 例如，R47表示电感量为0.47 μH，4R7则表示电感量为4.7 μH；ION表示电感量为10nH。 1.3 色标法 色标法是在电感表面涂上不同的色环来代表电感量（与电阻类似），通常用三个或四个色环表示。色环电感各色环表示的含义如图5所示。识别色环时，紧靠电感体一端的色环为第一环，露出电感体本色较多的另一端为末环。注意：用这种方法读出的色环电感量，默认单位为微亨（μH）。