利用基于声卡的虚拟仪器测量RC电路的时间常数

实现了基于LabVIEW和声卡的虚拟信号发生器和虚拟数字示波器,并利用虚拟信号发生器的方波信号作为RC串联电路的激励信号,利用虚拟数字示波器显示RC电路的暂态过程图,并给出精确测量RC串联电路时间常数的实验方法。     

稳压管特性曲线的双支路示波器显示方法

伏安特性曲线反映了元件在电路中的基本工作特性。利用示波器实时快速显示元件的伏安特性曲线,是示波器最好的实用例证之一。文中提出一种新的利用示波器显示稳压管伏安特性曲线的测量电路-双支路测量电路。这种双支路测量电路,是在原有测量电路的基础上,增加一个支路,使得电路中存在两个测量支路。分别在两个支路提取与待测元件的电压、电流相关的信号接入示波器,即可显示元件特性曲线。实验证明这是一种非常有效的方法,可以解决由于信号源及示波器的接地结构带来的相关问题。这种思路也可以为示波器应用于磁滞回线、三极管输出特性曲线等的显示提供借鉴。     

基于双光导纤维延时法测量光速

介绍了利用光波在已知长度差的两段不同长度的光导纤维中传输时间延时差测量光速的基本原理。时钟方波信号通过LED调制电路转变为光信号在一段光导纤维中传输,后经SPD再生电路重新转变为方波再生信号,将原始方波信号与再生方波信号同时输入示波器中测量延时τ1,采用相同的方法测量另一端光导纤维传输延时τ2,通过已知的长度差和延时计算出光导纤维中的光速VZ,最终计算出光速c。     

自感与互感特性实验仪的设计及其应用

根据普通物理实验教学大纲,我校开设了“自感与互感特性”的实验,并设计制作了“自感与互感特性实验仪”。该仪器能测量空心线圈与“匚”形铁芯线圈的电感量,能观测空心线圈、铁芯线圈的互感特性及变压器工作原理,还可用示波器观测电感两端的电压和电流之间的位相关系等。这套仪器装置使用的元件少、构造简     

用函数记录仪描绘LRC电路暂态过程

引言现有的普通物理实验教材中,对RC、RL和LRC电路暂态过程的描绘,多采取用方波发生器代替直流电源,用示波器观察或用照相法摄取暂态曲线,RC电路的暂态过程,也可以用电压表和秒表逐点测量来描绘曲线。这些方法或只能观察,定量分析不便,或虽能定量分析,但实验过程复杂,效果都不理想。本文介绍用函数记录仪直接描绘RC、RL和LRC电路的暂态过程曲线,实验方法简便,而且利用图象进行定量分析和计算都很方便。     

RC电路时间常数的电压对称法快速测量

研究发现,在因果周期方波信号激励下,一阶动态电路的稳态响应是因果周期信号.设方波信号电压的最大值u0,电容电压的最大值uCmax和最小值uCmin满足关系u0-uCmax=uCmin.电容电压波形关于时间轴有特殊的对称性.利用RC电路稳态响应的电压对称性,可导出电路时间常数r的快速测量方法和计算公式,为电容量测量提供可靠的快捷方法.     

快响应磁芯式Rogowski线圈

为减小线圈响应时间,提高脉冲大电流信号的测量精度,设计了ns级快脉冲响应的Rogowski线圈。根据电磁理论,给出了线圈关键参数的计算公式,并对其进行了工程制作。通过引入50Ω的阻尼电阻,消除信号电压波形前后沿处的高频寄生振荡。对Rogowski线圈的等效电路进行了Pspice电路模拟,验证了线圈的输出特性,与理论分析结果一致。用50 ns和10 ns方波脉冲分别对线圈进行定标,其响应时间分别为2.43和1.10 ns,灵敏度为3.34 A/V。利用该线圈对高压ns脉冲发生器的负载电流进行测量,结果表明线圈能够较好地响应10 ns,kA级脉冲大电流信号。     

显示磁滞回线的新装置

迄今为止,国内有关磁滞回线的实验装置中,都是在铁磁质样品环上绕制两个线圈。利用交变磁化电流通入初级线圈时在次级产生的互感电动势,经放大和积分处理后获取正比于磁感应强度B的电压v_v。利用初级回路中的串联电阻获取正比于磁场强度H的电压u_x。然后,将这两种电压信号分别送到示波器的y轴输入和x轴输入,便可在示波器屏幕上观测交流磁滞回线。本文介绍一种只需在样品环上绕制一个线圈利用自感电动势显示磁滞回线的新装置,它使设备简便,效果好。     

RC 暂态电路实验的一个简易改进

采用市面上可购得的转接线，将模拟示波器所测 RC暂态电路实验中电容器上的电压信号直接传输到计算机声卡中，用免费音频处理软件Audacity显示该信号，并将其转化为文本格式，最后用微软的Excel软件处理信号数据，拟合出时间常量等参数，使学生对充放电过程有更准确的理解。结果表明，本实验方法对时间常量的测量可取得2％左右的相对误差。     

一种用数字示波器测量液体表面张力系数的实验方法

将弹簧作为电感线圈,与取样电阻构成RL串联电路.在正弦交流信号激励下,用数字示波器测量取样电压与作用力的关系,从而测得液体的表面张力系数.     

用示波器粗测电容电感值

介绍利用示波器、信号发生器、可调电容、可调电感测电容值、自感和互感系数的方法，可充实示波器实验内容。关键词     

应用微机测量RLC音频电路相频特性的实验

物理实验中示波器法测量RLC串联电路相频特性的实验要[1],形象直观;但要从荧光屏上测出距离换算成相位,读数不准又费时,而且被测的两条图线是通过重复交替扫描所得,并不能保持它们原来的相位关系.随着新技术的引进,我们将微机应用于此实验,取得了较好的效果. 一、实验装置与测量原理 本实验要测量加上交流电压的 RLC串联电路中的电流与总电压间的相位差和信号频率.频率和相位差的测量实质上是时间测量,为此采用的方法是,用门控计数法测量出时间(周期),进而求得待测量.据此考虑设计的实验装置由信号源(音频振荡器)、被测电路(RLC串联电路…     

测量低频大电流的自积分罗氏线圈设计

为测量电容储能脉冲功率源模块电流,设计了磁芯式自积分罗氏线圈。给出了磁芯的选择方法,分析了磁芯饱和问题。解决饱和问题的方法是使用饱和磁感应强度较大的材料,对测量线圈施加去磁磁场,以及等效减小线圈的励磁电流。分析表明:通过增大磁芯直径和截面积,选取线径合适的导线多层绕制的方法来增大线圈自感与电阻比值,可以有效提高线圈的测量幅值范围。使用设计的线圈实测了脉冲功率源模块电流,通过改变模块的充电电压,可以得到线圈出现饱和时对应的电流值。实验结果与理论分析相符合。对于脉冲功率源模块的ms量级脉冲电流信号,改进后的自积分线圈测量范围可以超过50kA。     

“示波器使用”实验测试板设计与制作

利用基本电子元器件和常用普通芯片设计出能产生频率可调方波、三角波、正弦波信号的电路;并制作出PCB板,制成实物供＂示波器使用＂实验使用,即方便了教学,又节约了经费。     

RL电路暂态过程的电表演示

演示RL电路暂态过程的常用方法是用示波器演示.这里介绍用大型演示电表显示暂态过程中电流变化的方法,具有简单直观的特点. 演示电路如图所示,其中K为一特制的“先通后断”开关(一般电磁学教材上画的都是普通的单刀双掷开关,并说“将开关很快地由b拨到c,……”.这在实际的实验中是行不通的.因为在通电的RL回路断开的瞬间,电感的储能就以电弧的形式释放掉了,结果后来得到的是一场空.采用“先通后断”开关可以避免这一放电过程,电池由于短路过程很短也不会有多大损害),④为一般的大型演示电表.L为自感线圈,为了使时间常数足够大,要求其自感…     

用电桥来试验自感现象

高中物理第三册关于自感现象的演示(第99图),如果没有一个自感量大而电阻小的线圈,往往现象不很明显。在图100的实验中,因为自感电流一般很小,所以电流计就要求灵敏一些,但用灵敏电流计按图示的接法又嫌接通电路时的电流过大。利用了惠斯登电桥来做这一实验便可以解决这些困难,电桥的接法如图。惠斯登电桥的一臂用一空心线圈L,另一臂为电阻(用电阻线的电阻较好),实验前先将     

示波器实验的教学改革

示波器的原理和使用是大学物理实验教学的一个基础实验项目.传统的教学仅限于向学生介绍示波器显示波形的原理,测量信号电压、频率和周期等参数,以及采用利萨如图形测量待测信号频率等内容.随着科技的进步,传统的模拟示波器已经逐步被数字示波器所替代,一些高校实验项目也做了相应的调整.本课题探讨数字示波器的实验拓展,即结合压电传感器...     

断电自感实验的延伸

全日制普通高中物理第2册第205页的断电自感实验,电路如图1所示,灯泡A和带铁芯的线圈L并联在直流电路中.接通电路,灯泡正常发光.断开电路,这时可观察到,灯泡没有立即熄灭,而是很亮地闪一下.这是由于电路断开的瞬间,通过线圈的电流减弱,穿过线圈的磁通量减少,因而在线圈中产生感     

稳态核磁共振实验中弛豫时间T_2的测量方法

为解决稳态核磁共振实验中氟原子核横向弛豫时间T_2传统测量方法操作困难、测量精度差的问题,改进了实验仪器和测量方法.制作了测量线圈和电子积分器并用核磁共振方法进行标定,获得50Hz扫场信号.将此扫场信号输入到数字示波器x轴,获得了以50Hz交变磁场为横轴的共振吸收信号.用Origin软件对静态的吸收信号拟合处理,计算出T_2,误差小于3%.实验结果表明:该方法借助于Origin软件的数据处理能力,避免了传统测试方法中吸收信号抖动,测量操作更为容易.     

一种多层螺线管电感计算拟合公式（英）

提出了一种多层螺线管线圈电感的精确计算方法,其思想是叠加螺线管单层线圈的自感和不同线圈层之间的互感。建立了用于计算单层线圈自感的显示表达理论模型,给出了两层线圈之间互感的数值计算方法。使用提出的精确算法,计算出一个实验中使用的螺线管线圈的电感为4.30 mH,与实验测量的电感值4.33 mH的偏差小于1%。