测量互感系数
报告
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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LI、L2,则测出L1的空载电流I1及L2支路的开路电压U2,由公式U2=3MI即可求出互感系数M（其中3为1交流电频率）。仪器设备：信号发生器功率放大器4Q采样电阻示波器电路连接示意图：连接实物图:L2LI功率放大器信号发生器示波器实验具体步骤：给出一组具体实验，测量距离11.5cm,交流频率lOOKHz,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IV。Eii.♦CHIg“i^moco.ocoI沁1OOGgO.WO.Ov^l”Q.TO"2CHSec**10.000,DOO.KO^higu5.000.0u**tO.OOO^vattQufe90"占*比冷1hSteP2:连接功率放大器，使得输岀信号放大10倍，则输出电压为10V。倉:岫朝垃Cp*-~am"'・・TStep3:4Q采样电阻R与电感L1串联，将功率放大器的输出接在R与L1串联电路的两端，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。i畐离，与L1置L2Step5:线圈正对距离11・5cm,测量L2的开路电压。Step6:读出示波器读数：CH1:Vpp=6°0mV,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VVR=0.616;%——电阻电压Vf=100e3;%频率HzV2=2.70;%负载电压VR=4;IL=VR/R;L=VL/(2*pi*f*IL);M=V2/(2*pi*f*IL);K=M/L;disp(L*10A6);disp(M*10A6);disp(K);实验数据
分析
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：具体实验数据：141000•6162•48107•4825•630•24161000•6161•92107•4819•840•18181000•6161•62107•4816•740•16ANSYS仿真：通过ANSYS对电感L1、L2进行磁场仿真，下图为仿真模型:>r-K的大小L的大小AiHX5—o5111114一一L洞L3煨舍/z/h-//+rr—f—Jfi+「:_J-jtJ+一—o莒20K30囲更cmKIT谪右眯朕屮口o15Ml'i-JA小uH仿真结果与实验结果M、K的对比：（+线为仿真数据、*线为实验数据）K的对比互感M的变化距离fQmHnw-K呂左实验结论：仿真数据与实验数据基本一致，M误差在3uH左右，并随距离的增大误差左右，并随距离的增大误差也越来越小。距离在15cm左右M在20uH左右时时K大于0.2。大于15cm时K小于0.2。(2.串联法实验原理：两个具有互感的线圈串联，若是异名端相连,叫做顺向串联，如上图（a）,若是同名端相连接，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”二L1+L2-2M。可得电路连接示意图:（a）顺（b）反实验过程：M=1/4（L'-L”）。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。stepi：设置测量频率10OKhz,顺向串联电感。测得Ls=275・81uhLs275.8139pHQ113.42X738血*K4母砒wcerrmORam仏oranenr口i討佔step2：反向串联电感。测得Ls=164・39uh
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