电感线圈参数测定

实验互感线圈同名端判别与参数测定互感线圈是通信、电力和电子工程领域中经常使用的一种电子元件。

由于使用时需要考虑线圈的极性，因此在使用互感线圈时需要判断其同名端并测定其参数。

本文将介绍如何判断互感线圈的同名端以及如何测定其参数。

一、互感线圈同名端的判别方法在使用互感线圈时，如果没有正确判断其同名端，就可能会导致测量结果的偏差。

因此判别互感线圈的同名端是非常重要的。

下面介绍几种判别互感线圈同名端的方法。

1. 使用万用表在使用万用表测试互感线圈时，将线圈的两端分别连接到万用表的测试头上，并检查万用表的读数，如果正反两次得到的读数不同，则说明连接的方式是正确的。

如果连接方式错误，则连接两端的电阻值不同。

2. 使用磁通极性判断仪磁通极性判断仪是一种专门用于测试铁芯元件磁化方向的工具。

在使用磁通极性判断仪测试互感线圈时，将线圈的两端分别连接到磁通极性判断仪的测试头上，并检查仪器的指示灯的变化。

如果线圈连接的方式正确，则指示灯将发出稳定的光亮，否则指示灯将闪烁不定。

3. 观察线圈的钢芯观察互感线圈的钢芯也可以判断其同名端。

通常情况下，互感线圈两端之间的磁通应该是从钢芯的一端进入，另一端出来。

因此，在观察互感线圈时，可以通过钢芯的位置来推断线圈的同名端。

如果钢芯靠近一个端口，则该端口是线圈的同名端。

二、互感线圈参数的测定方法除了判别互感线圈的同名端外，还需要获得线圈的参数信息。

下面介绍几种常用的测定方法。

LCR表是一种常见的测试电容、电感和电阻等参数的电子测量仪器。

在测试互感线圈时，将线圈的两端依次连接到LCR表的测试头上，并记录下测试结果。

根据测试结果可以测定线圈的电感值、电阻值和谐振频率等参数。

2. 使用示波器示波器可以用于测定互感线圈的漏感值和质量因数等参数信息。

在使用示波器测试时，需要将线圈和电容串联在一起形成振荡电路，然后使用示波器观察电路的振荡波形，计算出线圈的漏感值和质量因数。

3. 使用信号源信号源可以用来检测互感线圈的频率响应，以及光汉克效应和皮肤效应等参数信息。

电感线圈式车辆检测器技术指标含义1 功能参数（1）通道顺序扫描Channel sequential scanning多通道检测器应采用通道顺序扫描技术，任何时刻只有一个通道处于工作状态，其它通道处于静止状态，可有效消除线圈间串扰。

（2）电感量自调谐范围Self Tuning Range设计规范的车辆检测器的电感量范围一般可达20~1000uH或20~1500uH，有些性能较差的检测器其指标只能达到80~300uH或50~500uH。

实际工程使用时，范围偏小的后果是线圈尺寸、匝数和馈线长度受到严格限制，范围较大的则现场适应性更好。

（3）品质因素-Q值是特定工作频率下电路的感性阻抗与串联电阻之比，Q值应≥5。

其值大小与线材材质和截面积有关，感应线圈内实际是小信号工作状态，应采用专用多芯高温抗腐蚀护套电缆，截面积≥2.5m㎡，尽量降低损耗，从而保证检测性能。

（4）馈线长度Feeder Cable Length馈线是指从矩形线圈至车辆检测器线圈输入端子之间的连线，馈线与线圈线材最好是一根完整电缆，其长度受电感量自调谐范围限制。

我们知道，线圈总电感量（L）是矩形线圈电感量（Lx）与馈线电感量（Lk）之和，即L=Lx+Lk，且最佳Lx/Lk比应≥4。

（5）灵敏度Sensitivity我们将灵敏度分为：触发灵敏度（St-Sensitivity of trigger）、释放灵敏度（Sr-Sensitivity of release）和提升灵敏度（Sb-Sensitivity of boost）,其单位是（-ΔL/L%）。

通常所说的灵敏度是指触发灵敏度或检测灵敏度。

触发灵敏度又称检测灵敏度，是指：当车辆进入线圈时的开启灵敏度；释放灵敏度是指：当车辆离开线圈时的关断灵敏度；提升灵敏度是指：释放灵敏度的一种参考线变化。

（6）线圈频率及频率选择Loop Frequency and select线圈实际工作频率范围与总电感量（线圈尺寸、线圈匝数、馈线长度）,检测域路面下材料及检测器内部电路参数有关，设计较好的检测器其范围一般可达20~160KHz，这样才能够保证大多数线圈正常工作。

电感的测量方法学号：0962510107 姓名：魏婧玲电感是闭合回路的一种属性，即当通过闭合回路的电流改变时，会出现电动势来抵抗电流的改变。

这种电感称为自感，是闭合回路自己本身的属性。

下面介绍几种电感值的测量方法。

一、串接一个电阻，同上交流电，测量电感上的电压和通过的电流，由欧姆定律计算电感的感抗，然后按照下式推算出电感值。

XL = ωL = 2πfL ，XL 就是感抗，单位为欧姆 ，ω 是交流发电机运转的角速度，单位为弧度/秒，f 是频率，单位为赫兹 ，L 是线圈电感，单位为亨利.。

二、使用电感测试仪测试加一个正弦波电压,测通过它的电流的幅值和相位.矢量除,根本频率,就可以得到电感值三、电感是储能元件, 因此可利用它与电容器组成振荡回路:不同于谐振回路， 根据振荡频变化, 进而推算出电感量的大小由于振荡频率作得较高, 因此, 可获得较高的分辨度。

振荡法测量的基本保证是要求振荡的频率相对稳定, 我们采用) 1Α Β ΧΔ Ε 振荡器, 因为它有较宽的频率范围, 且相对稳定。

我们采用Colpitts 振荡器，因为它有较宽的频率范围且相对稳定。

其基本频率为f =假定c 不变，令γ=为待定系数，则γ应为常数，有f=f γ=，因此，根据振荡频率f 值，可得到相应的电感L 值。

四、它是测量在半导体衬底上设置的电感器的电感值的电感值测量方法，其特征在于：包括：对其主电极与上述电感器的一端连接的控制晶体管的控制电极以恒定的周期施加电压，使电流脉冲流过上述电感器的步骤；借助于与上述电感器的另一端连接的第1测量系统，测量在上述电流脉冲的上升和下降期间流过的电流的步骤；以及借助于经电阻与上述控制晶体管的上述主电极连接的第2测量系统，测量在上述电流脉冲的上升和下降期间流过的电流的步骤，上述第1测量系统包括：测量在上述电流脉冲的上升期间流过的电流的第1测量线；以及测量在上述电流脉冲的下降期间流过的电流的第2测量线，上述第2测量系统包括：测量在上述电流脉冲的上升期间流过的电流的第3测量线；以及测量在上述电流脉冲的下降期间流过的电流的第4测量线，通过将流过上述电感器的电流分离成在上述电流脉冲的上升期间流过的电流和在下降期间流过的电流进行测量，来测量上述电感器的电感值。

实训报告
电感线圈参数的测量
预习部分
实训要点：
（1）掌握万用表，单臂电桥的使用方法。

（2）掌握功率表的接线及使用方法。

（3）掌握电感参数的测量原理。

内容步骤：
（1）用万用表欧姆档测灯泡、电感线圈的直流电阻，填入表中；
（2）用单臂电桥精测电感线圈的直流电阻，填入表中；（3）根据原理图连接电路图；
a、将功率表电压线圈与电流线圈标有“*”号的端连接
一起，接入电流表；
b、将电流表的另一端与电压表的一端连接后再接在一
起；
c、将功率表电流线圈的出线端与负载相连；
d、将功率表电压线圈出线端（300V）与电压表的另一
端连接，再与负载另一端连接后接到电源的另一端；（4）计算每个瓦数：
a、根据功率表所选择的电压量程和电流量程，按下列
公式计算：
C=UN * IN （W/格）
b、根据系数C和功率表指示格数，算出实际功率P=C
x 格数
（5）通电测量，读出电流表、电压表及功率表的读数；
仪器设备：
功率表（电压量程为150V,300V，600V，电流量程0.5A,1A)1个电压表（量程450V）1个电流表（量程300mA) 1个灯泡（15W/220V) 1个电感线圈（选择20W的整流器）1块单臂电桥1个万用板1块导线若干实训
实训简图：
记录部分
（Z=U/I（Ω），R=P/(I*I) ,X(L)=√（Z*Z-R*R）, L=X(L)/2πf=X(L)/314(H)）报告部分
分析结论：。

各种中波线圈Q值的测试，不断添加中。

试验1：同一线圈不同磁棒对线圈Q值的影响。

试验情况：使用天津安悦线圈位于A、B两磁棒的相同边缘位置，分别测出Q值和电感量。

测试结果：用磁棒A时Q=300 L=350uH，用磁棒B时Q=280 L=350uH。

试验2：同一线圈位于同一磁棒的不同位置时，对Q值的影响。

试验情况：使用天津安悦线圈位于A磁棒的边缘和中间位置，分别测出Q值和电感量。

测试结果：线圈位于磁棒边缘时Q=300 L=350uH，线圈位于磁棒的中间时 Q=270 L=580uH。

试验3：不同的线圈位于同一磁棒的相同位置时，各线圈的Q值情况。

试验情况：把天津安悦线圈和自绕的4种线圈分别装在磁棒A的边缘同一位置，分别测出Q值和电感量。

测试结果：使用天津安悦线圈时Q=300 L=350uH
使用自绕的线圈（0.35毫米单股漆包线，平绕75圈），测得Q=81 L=375uH。

使用自绕的线圈（7X0.07毫米多股漆包线，平绕70圈），测得Q=265 L=340uH。

使用自绕的线圈（0.19毫米单股漆包线，平绕70圈），测得Q=150 L=340uH。

使用自绕的线圈（0.1毫米单股漆包线，乱绕70圈），测得Q=103 L=390uH。

问题：用0.19mm和0.1mm细线绕的线圈Q值比用0.35mm粗线绕的线圈还高，经反复测试，结果没错，不解！请问哪位同学能解释清楚。

声明：由于测试线圈每种只有一只（测试样本太少），且测试操作并不严谨，测试结果不具备普遍意义！
下一步还打算测试无磁芯平绕线圈、蜂房线圈、大直径粗线间绕线圈、蛛网线圈、花篮线圈的Q值情况以及不同防潮材料对线圈Q值的影响。

电感线圈的检测,使用及绕制介绍电感线圈只有一部分如阻流圈、低频阻流圈，振荡线圈和LG固定电感线圈等是按规定的标准生产出来的产品，绝大多数的电感线圈是非标准件，往往要根据实际的需要，自行制作。

由于电感线圈的应用极为广泛，如LC滤波电路、调谐放大电路、振荡电路、均衡电路、去耦电路等等都会用到电感线圈。

要想正确地用好线圈，还是一件较复杂的事情;这里提到的一些知识，有的是根据一些人的实践经验，只供读者参考。

1.电感线圈的串、并联每一只电感线圈都具有一定的电感量。

如果将两只或两只以上的电感线圈串联起来总电感量是增大的，串联后的总电感量为：L串= L1+L2+L3+L4……线圈并联起来以后总电感量是减小的，并联后的总电感量为：L并= 1/(1/L1+1/L2+1/L3+1/L4+……)上述的计算公式，是针对每只线圈的磁场各自隔离而不相接触的情况，如果磁场彼此发生接触，就要另作考虑了。

2.电感线圈的检测在选择和使用电感线圈时，首先要想到线圈的检查测量，而后去判断线圈的质量好坏和优劣。

欲准确检测电感线圈的电感量和品质因数Q，一般均需要专门仪器，而且测试方法较为复杂。

在实际工作中，一般不进行这种检测，仅进行线圈的通断检查和Q值的大小判断。

可先利用万用表电阻档测量线圈的直流电阻，再与原确定的阻值或标称阻值相比较，如果所测阻值比原确定阻值或标称阻值增大许多，甚至指针不动(阻值趋向无穷大X 可判断线圈断线;若所测阻值极小，则判定是严重短路万果局部短路是很难比较出来人这两种情况出现，可以判定此线圈是坏的，不能用。

如果检测电阻与原确定的或标称阻值相差不大，可判定此线圈是好的。

此种情况，我们就可以根据以下几种情况，去判断线圈的质量即Q 值的大小。

线圈的电感量相同时，其直流电阻越小，Q值越高;所用导线的直径越大，其Q 值越大;若采用多股线绕制时，导线的股数越多，Q值越高;线圈骨架(或铁芯)所用材料的损耗越小，其Q值越高。

例如，高硅硅钢片做铁芯时，其Q值较用普通硅钢片做铁芯时高;线圈分布电容和漏磁越小，其Q值越高。

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实验五 电感元件参数测定（设计性实验）
一、实验目的
1. 培养学生独立思考与灵活运用知识的能力。

2. 加深理解并掌握正弦交流电路电压、电流与阻抗的关系。

二、实验原理
在图5-1所示电路中，闭合黑匣子中的K 2和K 4（其它开关断开）时，在黑匣子内接通的是一个电感元件，电感元件阻抗为j Z R L ω=+，其中R 为电感元件电阻，L X ω=是电感的电抗，实验要求确定电感元件的电阻R 及电感L 。

根据电工知识可知： (5-1)
22X R Z +=
(5-2)
三、实验设备
四、实验内容与实验报告
根据已给仪器设备及电工学知识，设计一个电感元件参数测定的实验。

要求：1）写出设计思路（包括实验电路，需要测定的参数，计算公式等）； 2）实测参数记录； 3）求出R 和L 。

五、实验注意事项
1. 黑匣子接电源前，将K 1~K 6放置“断”，接通电源后将K 2和K 4放置“通”，其它开关不要随意接通，否则可能造成短路，烧毁设备。

2. 合闸前将调压器置“0”。

3. 注意，黑匣子输入电压<150V 。

4. 用交流电压表和交流电流表测交流电压和交流电流，不用万用表测。

激
励
A
B
图5-1 黑匣子
I
U Z =。

电感线圈参数的测量电感线圈是电力、通信、电子、天线等领域中常用的电气元件，其常用参数包括电感值、品质因数和自谐频。

由于电感线圈参数对于电路的性能和应用有重要影响，因此对其参数进行准确的测量和校正是十分必要的。

下面将详细介绍电感线圈参数的测量方法和注意事项。

一、电感值的测量1. 串联法串联法是一种常见的测量电感值的方法，其原理是通过测量线圈的总电压和总电流，计算出线圈的电感值。

具体步骤如下：（1）将待测线圈接入一定频率的电源中，记录电流值和电压值；（2）将标准电感器串联到待测线圈后，测量总电流和电压值；（3）通过计算，得到待测线圈的电感值：Lx = Ls × (Vx / Vs) × (Is / Ix)其中Ls是标准电感器的电感值，Vx和Is是待测线圈的电压值和电流值，Vs和Ix是总电压和总电流。

2. 平衡桥法（2）调节桥路中的电容器和可变电阻，使得桥路两端的电压差为零；（3）根据桥路中各元件的参数计算待测线圈的电感值。

3. 自感法（2）根据线圈的自感感应电压和电流，计算出线圈的电感值。

二、品质因数的测量品质因数是电感线圈的重要参数之一，其测量方法有许多种，下面仅介绍常用的两种方法。

（3）根据电压和电流计算品质因数：Q = 2πfL / R其中f是电路频率，L是电感值，R是线圈中的电阻。

2. 阻尼振荡法阻尼振荡法是通过观察电路中的振荡，测量品质因数的方法。

具体步骤如下：（1）将待测线圈和电容器接入边沿触发器中；（2）调整电容值和触发电压，使得电路从一个状态到另一个状态；（3）测量电路从一个状态到另一个状态所需要的时间，然后计算品质因数：Q = 1 / R × √(C / L)三、自谐频的测量自谐频是线圈自身的谐振频率，其测量方法可以通过网络分析仪或者通过频率扫描仪进行测量。

1. 网络分析仪网络分析仪可以直接测量线圈的自谐频，具体步骤如下：（1）将线圈接入网络分析仪中；（2）选择合适的频率范围，然后测量线圈的S参数曲线；（3）确定线圈的自谐频。

2012-2013 学年 2＿学期山东科技大学电工电子实验教学中心创新性实验研究报告实验项目名称＿＿电感线圈参数测量＿＿＿组长姓名学号联系电话 1 E-mail成员姓名学号2成员姓名学号专业自动化班级11级2班指导教师及职称2013年 6 月19 日本实验通过测量电感线圈的功率，电流及两端电压，根据公式P=I2R计算得电感线圈的电阻；根据公式│Z│=│U/ I│=√[R2+(WL)2]，计算得到电感线圈的自感系数。

二、实验目的掌握电感参数的测量原理，掌握功率表的使用方法，选用更精确的方法测量电感线圈参数。

三、实验场地及仪器、设备和材料：试验场地：11# 422仪器、设备和材料：功率表一个电压表一个电流表一个电感线圈一个调压器（作为三表法测量电感线圈参数的电源）一台导线若干四、实验内容1、实验原理三表法测量电感线圈的原理如右图根据三表读数由下式计算出电感线圈参数R和LR=P/ I2L=1/2πf√[(U/I)2-R23、实验步骤1、将单相调压器接到220V、50Hz的交流电源上，按上图接好电路，单项调压器要在零位。

2、升高调压器输出电压，同时观察三表读数。

记录在表内。

3、根据测量结果，分别计算电感线圈参数测量值功率P（w）0.8 1.3 1.9 2.5 2.8 3.1 3.4 4.1 5.1 5.9电流I（A）0.111 0.137 0.164 0.190 0.198 0.210 0.217 0.240 0.268 0.285电压U(V)10.3 12.7 15.3 17.7 18.8 19.9 20.7 22.9 25.5 27.2计算值电阻R(Ω)64.93 69.26 70.64 69.25 71.42 70.29 72.20 71.18 71.01 72.64自感系数L（H）0.211 0.196 0.194 0.198 0.199 0.202 0.198 0.202 0.202 0.197五、实验结果与分析1、实验现象、数据记录测量值 功率P （w ）0.8 1.3 1.9 2.5 2.83.1 3.44.15.1 5.9电流I （A ）0.111 0.137 0.164 0.190 0.198 0.2100.217 0.240 0.268 0.285 电压U(V)10.3 12.7 15.3 17.7 18.8 19.9 20.722.925.527.2计算值 电阻R(Ω)64.93 69.26 70.64 69.25 71.42 70.29 72.20 71.18 71.01 72.64 自感系数L （H ） 0.211 0.196 0.194 0.198 0.199 0.2020.198 0.202 0.202 0.1972、对实验现象、数据及观察结果的分析与讨论：电阻随通电时间增长而增大，而自感系数不变。