测量互感系数报告.doc

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L 1、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=MI1即可求出互感系数M（其中为交流电频率）。 仪器设备信号发生器功率放大器4采样电阻示波器电路连接示意图功率放大器信号发生器示波器电阻电感L2电感L1CH1CH2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。 示波器信号发生器功率放大器L1L2Step3:4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。 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的开路电压。 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*106);disp(M*106);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 K11.51000.6162.70107.4827.900.26141000.6162.48107.4825.630.24161000.6161.92107.4819.840.18181000.6161.62107.4816.740.16ANSYS仿真通过ANSYS对电感L 1、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的对比（+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，并随距离的增大误差越来越小。 K误差在0.02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”=L1+L2-2M。 可得M=1/4(L-L”)。 电路连接示意图测电感电感L2电感L1测电感电感L1电感L2实验过程将电感L 1、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 UU（b）反向串联