基于 labview 的自由轴法测量阻抗特性仿真实验

阻抗特性仿真实验"/>

基于 labview 的自由轴法测量阻抗特性仿真实验

基于labview的自由轴法测量阻抗特性仿真实验

• 实验原理
• • 阻抗特点
  • 自由轴法原理
  • 测量系统结构
  • 仿真实验的简化
• 仿真实现
• • Matlab程序设计
  • LabView程序设计
  • 人机交互面板
  • 程序面板
• 结果展示
• 问题
• 参考文献

实验原理

自由轴测量阻抗特性的方法被广泛运用在各种LCR测试仪上，本次仿真实验是大学本科电气测量科目的课程实验之一，作者系国内某大学电气工程及其自动化专业大三在读生，发布这篇文章试图将自己仿真实验的过程进行整理总结，也给学弟学妹们留下些许参考资料。水平有限，错误难免，欢迎指正。

阻抗特点

在具有电阻、电感和电容的电路里，对电路中的电流所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗常用 Z 表示，是一个复数，实部称为电阻，虚部称为电抗，其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗 , 电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗，电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用总称为电抗。阻抗的单位是欧姆。

阻抗定义式：
Z • = U • I • = R + j X ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ① \overset{_•}{Z}=\frac{\overset{_•}{U}}{\overset{_•}{I}}=R+jX\cdot\cdot\cdot\cdot\cdot\cdot① Z•​=I•​U•​​=R+jX⋅⋅⋅⋅⋅⋅①
由于感抗和容抗存在，而感抗 j ω L j{\omega}L jωL 和容抗 1 / j ω C 1/j{\omega}C 1/jωC 皆是跟频率 ω \omega ω 相关的量，故阻抗也是关于频率的函数，即，
Z = f ( ω ) Z=f(\omega) Z=f(ω)
举个例子，假设一个普通电阻，若电源频率较低则可以理想化为纯阻性的，但是若是频率增加，其寄生电容的容抗的作用就会越来越明显，如下图所示，

这部分知识属于大一电路理论的内容，节省篇幅不展开。

自由轴法原理

测量电路模型如下图，

由式①推导得，
Z • x = U • x I • = U • x U • s