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1、RLC 参数测试参数测试 （虚拟仪器方式） 一、实验目的一、实验目的（1）了解 RLC 参数测试的实验原理； （2）了解虚拟示波器（USB 接口）双同道的工作情况。二、实验原理二、实验原理实验电路原理图如图 1 所示。Z Zx xR Rr rU Ux xUrU Ux xU Ur r图 1 RLC 电路原理图图中 Zx 为被测阻抗，Rs 为采样电阻。Ux 为幅度频率可调信号源。由图可知：xrxrUU ZR&令被测阻抗xxZRjx，则有：xrxrUU RjxR&cosx xr rURRU& &sinx r rUxRU& &式中为xU&和rU&的相位差。 若已知阻抗 Zx 为电阻、电容的串联阻抗，即
2、：1xxZRjc则有： 1sinx r rc URU& &若已知阻抗 Zx 为电阻、电感的串联阻抗，即：1xxZRjL则有： sinx r rURUL & &所以只要得知参数xU& 、rU& 和的值，就可求出被测阻抗 Zx 的组成。三、实验硬件和软件三、实验硬件和软件（1）虚拟信号发生器软件 1 套 （2）虚拟示波器软件 1 套 （3）实验平台（USB 接口）硬件 1 台 （4）计算机 1 台 （5）RLC 实验电路板 1 块 （6）数字直流稳压电源 1 台 四、实验预习要求：四、实验预习要求：1、复习好电子测量中 RLC 测量的有关章节。2、阅读虚拟仪器操作说明，熟悉有关虚拟示波器和虚拟信号
3、源。3、详细阅读实验指导书，作好测试记录的准备。五、实验步骤：五、实验步骤：（1）实验说明）实验说明 本实验利用 USB 接口的实验平台上的双同道的虚拟示波器，对 Ux 和 Ur 同时采集， 其中 Ux 就为虚拟信号发生器的输出信号，由通道 A 采集，Ur 由通道 B 采集。虚拟 RLC 测试仪主程序对采集到的数据进行处理，求出所需参数值，进而求出被测阻抗。虚拟 RLC 测试仪主程序流程框图如图 2 所示。本实验所使用的虚拟 RLC 测试仪仪器面板如图 3 所示。仪器的功能如下： a、 “Rr 值”输入框：测试之前输入采样电阻值。 b、 “电阻、电容/电阻、电感”选择开关：选择 Zx 的组成模
4、式。 c、 “电路图”画板：根据 Zx 的组成模式的选择显示电路形式。 d、 “测试”按钮：按下此键即对 Zx 进行一次计算。 e、 “循环测试”按钮：按下此键即对 Zx 进行连续的计算。 f、 “存储”按钮：对部分数据进行保存。 g、 “清零”按钮：对显示框进行清零。 h、结果显示框：显示所以测试结果。 （包括被测电阻、电容、电感值，两信号的峰值、 自相关值、相位差、互相关值，测量一次所用时间）开始设置虚拟信号源参数设置虚拟示波器参数 进行双同道数据采集计算两信号相位差子程序计算R、C子程序显示计算结果图 2 虚拟 RLC 测试仪主程序流程框图（2）实验内容）实验内容 a、改变 DDS 输出
5、信号的频率，选择合适的 Rr 值，测试 Zx 值，每栏进行多次测量 （可进行循环测量并记录数据） ，并将取过平均值得数据填于表 71 中。表中参数一栏中 的 F 值是虚拟信号发生器输出信号频率的建议取值。 注意，进行测量之前必须正确输入采样电阻 Rr 的值，并且虚拟信号发生器输出信号频 率应在建议取值的附近。表 71Zx标称值Zx实测值RxRxCxCxRrF参数10k10k51k300150100pF30pF0.1uF1uF10uF10k51k10k300150400kHZ250kHZ1kHZ3500HZ500HZ六、实验报告要求六、实验报告要求（1）将测得的 Zx 值填入表 71； （2）充分理解实验原理，自己编程实现 RLC 的测试（要求：在 DDS 和 DAQ 虚拟面板中添加 RLC 测试面板，编程实现面板功能，可参看附加程序） 。七、思考题七、思考题 1 为何虚拟信号发生器输出信号频率应在建议取值的附近？ 2 信号频率的选取对测量的准确性有何影响？
