测量互感系数报告.docx
《测量互感系数报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《测量互感系数报告.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
测量互感系数报告
两种方法测量互感系数实验报告
1.伏安法
实验原理:
设互感线圈分别为L1、L2,则测出L1得空载电流I1及L2支路得开路电压U2,由公式U2=ωMI1即可求出互感系数M（其中ω为交流电频率）。
仪器设备:
信号发生器
功率放大器
4Ω采样电阻
示波器
电路连接示意图:
连接实物图:
实验具体步骤:
给出一组具体实验,测量距离11、5cm,交流频率100KHz,输出电压10V。
Step1:
调整信号发生器,使输出正弦波。
调整CH1频率100KHz,幅度1V。
Step2:
连接功率放大器,使得输出信号放大10倍,则输出电压为10V。
Step3:
4Ω采样电阻R与电感L1串联,将功率放大器得输出接在R与L1串联电路得两端,并用示波器CH1连接电阻两端,测其电压VR;CH2连接电感两端,测其电压VL。
注意:
VR与VL应共地（即R与L1相接处接地,CH1接电阻另一端,CH2接电感另一端）。
Step4:
读出示波器数值:
黄色CH1:
Vpp（VR）=616mV,Freq=100KHz,蓝色CH2（VL）:
Vpp=10、4V。
Step5:
放置L2线圈,中间用非金属物隔离,与L1线圈正对距离11、5cm,测量L2得开路电压。
Step6:
读出示波器读数:
CH1:
Vpp=600mV,Freq=100KHz,CH2（V2）:
Vpp=2、70V。
实验结果见实验数据。
Matlab编程计算:
VL=10、4;%---电感电压V
VR=0、616;%---电阻电压V
f=100e3;%----频率Hz
V2=2、70;%----负载电压V
R=4;
IL=VR/R;
L=VL/（2*pi*f*IL）;
M=V2/（2*pi*f*IL）;
K=M/L;
disp（L*10^6）;
disp（M*10^6）;
disp（K）;
实验数据分析:
具体实验数据:
距离/cm
频率/kHz
VR/V
V2/V
L/uh
M/uH
K
11、5
100
0、616
2、70
107、48
27、90
0、26
14
100
0、616
2、48
107、48
25、63
0、24
16
100
0、616
1、92
107、48
19、84
0、18
18
100
0、616
1、62
107、48
16、74
0、16
ANSYS仿真:
通过ANSYS对电感L1、L2进行磁场仿真,下图为仿真模型:
仿真数据
仿真结果与实验结果M、K得对比:
（+线为仿真数据、*线为实验数据）
实验结论:
仿真数据与实验数据基本一致,M误差在3uH左右,并随距离得增大误差越来越小。
K误差在0、02左右,并随距离得增大误差也越来越小。
距离在15cm左右M在20uH左右时K约为0、2。
小于15cm时K大于0、2。
大于15cm时K小于0、2。
2、串联法
实验原理:
两个具有互感得线圈串联,若就是异名端相连,叫做顺向串联,如上图（a）,若就是同名端相连接,叫做反向串联,如上图（b）。
在交流电路中,顺向串联时电感值L’=L1+L2+2M。
反向串联时电感值L”=L1+L2-2M。
可得M=1/4（L’-L”）。
电路连接示意图:
实验过程:
将电感L1、L2分别正向串联与反向串联接在电感测试机器上,读出电感值大小。
Step1:
设置测量频率100Khz,顺向串联电感。
测得Ls=275、81uh
Step2:
反向串联电感。
测得Ls=164、39uh
结论:
实验数据与方法一测得数据基本一致。
得以验证。
升级会员 