內(nèi)阻,電容器的認(rèn)識(shí)與檢測(cè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告電容內(nèi)阻檢測(cè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)會(huì)選擇正確的模數(shù)轉(zhuǎn)換器3、學(xué)會(huì)使用常規(guī)的開關(guān)集成塊1）電容可以和內(nèi)阻通過555構(gòu)成振蕩電路形成脈沖波，通過測(cè)出納秒的時(shí)間來測(cè)得電容的值T=kRC是可知的，依據(jù)測(cè)得的T值就可以得出電容的值2）電容也可以和電感構(gòu)成諧振電路，通過輸入一個(gè)訊號(hào)，改變訊號(hào)的輸入頻度，使輸入訊號(hào)和LC電路諧振，按照公式W=1/LC就可以得到電容的值。二、多聯(lián)電位器阻值路間差測(cè)試儀的設(shè)內(nèi)阻是一個(gè)間接測(cè)試量，他通過測(cè)得電流和電壓依據(jù)公式R=U/I得出內(nèi)阻的值內(nèi)阻檢測(cè)分為恒流測(cè)壓法和恒壓測(cè)流法兩種方式這兩種方式都要考慮到阻抗匹配的問題輸入一個(gè)恒流，通過集電極電路輸出電流值，按照集電極電路的虛斷原理得出待測(cè)內(nèi)阻兩端的電流值，就可以得出待測(cè)內(nèi)阻的電阻。用555組成的單穩(wěn)電路測(cè)占空比用555構(gòu)成多諧振蕩器形成觸發(fā)脈沖多諧振蕩器形成一個(gè)基頻任意的方波訊號(hào)作為單穩(wěn)電路的輸入訊號(hào)。T1=0.7*（R1+R2）*CT2=0.7*R2*C當(dāng)R2〉〉R1單穩(wěn)電路是由低電平觸發(fā)，輸入的訊號(hào)的信噪比盡量要大觸發(fā)脈沖形成電路腳間的內(nèi)阻和待測(cè)電容Cx構(gòu)成了充放電回路，這個(gè)阻值可以用一個(gè)撥檔開關(guān)來選擇電容的測(cè)試擋位。
當(dāng)待測(cè)電容為一大電容時(shí)，選擇一個(gè)小阻值；當(dāng)電容較小時(shí)，選擇一個(gè)較大的阻值。使輸出的占空比不至于太大或則太小，用以提升檢測(cè)的精度和速率。不能取得太小，R*C*3T2，假如R*C取得太小，致使充放電時(shí)間太小，當(dāng)來一個(gè)低電平時(shí)，電路迅速充電完畢，此時(shí)輸入訊號(hào)一直處于低電平狀態(tài)接地電阻的測(cè)量實(shí)驗(yàn)報(bào)告，輸出電流為高電平，此時(shí)的占空比就與RC無關(guān)，得到的C值就不是所要測(cè)的電容值。仿真波形：依照公式Tw=1.1*R*C可以得出C=100uf多聯(lián)電位器阻值路間差測(cè)試儀設(shè)計(jì)方案軟件設(shè)計(jì)流程圖電容是電容器的參數(shù)之一，電容在交流電路中電壓與電壓間不僅大小發(fā)生變化，相位也發(fā)生了改變，而通過示波器可以很清楚地觀察到這種變化。示波諧振法檢測(cè)電容，就是用示波器觀察RLC串聯(lián)電路的諧振現(xiàn)象來確定電容的值，這對(duì)于解決生活及實(shí)驗(yàn)中的實(shí)際問題，有著很重要的作用。2、觀察RC和RLC串聯(lián)電路的暫態(tài)過程，加深對(duì)電容充、放電規(guī)律特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)。3、學(xué)會(huì)用半衰期方式檢測(cè)RC暫態(tài)過程時(shí)間常數(shù)。4、觀察RLC串聯(lián)電路的諧振現(xiàn)象，用示波器確定諧振頻度。雙蹤數(shù)字示波器、多功能訊號(hào)源、電阻、電容三個(gè)（1.0，0.1，0.022微法）、電感、導(dǎo)線若干1、RLC串聯(lián)諧振將內(nèi)阻R、自感L和電容C串聯(lián)后加上交變電流如圖所示RLC串聯(lián)電路兩端的阻抗與電流的園頻度有關(guān)，所加交流電流U（有效值）的角頻度為ω，則電路的復(fù)阻抗即該電路電壓滯后于總電流的位相差。
回路中的電壓I（有效值）里面三式中Z、?、I均為頻度f(或角頻度ω，ω?2?f)的函數(shù)，當(dāng)電路中其他器件參數(shù)取確定值的情況下，它們的特點(diǎn)完全取決于頻度。圖2（a）、（b）、（c）分別為RLC串聯(lián)電路的阻抗、相位差、電流隨頻度的變化曲線。其中，（b）圖?f曲線稱為相頻特點(diǎn)曲線；（c）圖i?f曲線稱為幅頻特點(diǎn)曲線。圖2RLC串聯(lián)電路幅頻、相頻曲線當(dāng)f?f0時(shí)，?0，電壓相位超前于電流，整個(gè)電路呈電容性；f?f0時(shí)，?0，電壓相位滯后于電流，整個(gè)電路呈電感性；f0?隨f偏離f0越遠(yuǎn)，阻抗越大，而電壓越小。此時(shí)，?0，表明電路中電流I和電流U同位相，整個(gè)電路呈現(xiàn)純內(nèi)阻性，這就是串聯(lián)諧振現(xiàn)象。此時(shí)電路總阻抗的模小，，電壓I?UZ則達(dá)到極大值。為此，只要調(diào)節(jié)f、L、C中的任意一個(gè)量，電路都能達(dá)到諧振。按照LC諧振回路的諧振頻度4?2f0L(10)用低頻訊號(hào)發(fā)生器作為交流電源，把串聯(lián)電路的總電流U加在示軸上，把電壓訊號(hào)（即UR，由于UR同相位）加在軸上，示波器將得到一個(gè)如下所示圖李薩茹圖形。改變訊號(hào)源頻度，當(dāng)李薩如圖形由橢圓變?yōu)橹本€時(shí)，則電路處于諧振狀態(tài)。此時(shí)，訊號(hào)源頻度即等于f0。若用雙蹤示波器觀察，則把U及UR分別輸?shù)绞静ㄆ鱕A和YB，當(dāng)兩波形能完全重合時(shí)，U與UR同相位，電路處于諧振狀態(tài)。
在調(diào)節(jié)訊號(hào)發(fā)生器的頻度的同時(shí)觀察李薩茹圖形的變化，當(dāng)調(diào)至某一頻度時(shí)，當(dāng)李薩如圖形由橢圓變?yōu)橹本€時(shí)，電路處于諧振狀態(tài)。（電流為最大，測(cè)得這個(gè)訊號(hào)的頻度）。(3)由諧振頻度估算所得電容的實(shí)驗(yàn)值。實(shí)驗(yàn)偏差剖析1、系統(tǒng)偏差（2）示波器的圖象有長度接地電阻的測(cè)量實(shí)驗(yàn)報(bào)告，使結(jié)果有偏差（3）圖象晃動(dòng)形成偏差2、偶然偏差（2）觀察時(shí)未使振幅達(dá)到最大就進(jìn)行讀數(shù)（3）讀數(shù)偏差………..我們選擇了RLC電路的聯(lián)接方式，并用示波器檢測(cè)電容，這對(duì)提高我們的數(shù)學(xué)邏輯思維是大有裨益的。在檢測(cè)的過程中，雖然實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較為繁雜，但我們還是耐心的完成了實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)了我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中的耐心，這是做科學(xué)實(shí)驗(yàn)探求的一個(gè)基本要求，得以最終以良好的狀態(tài)完成了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱示波器測(cè)電容1.研究當(dāng)方波電源加于RC串聯(lián)電路時(shí)形成的暫態(tài)放電曲線及用示波器檢測(cè)電路半衰期的方式，加深對(duì)電容充放電規(guī)律特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)。2.進(jìn)一步熟悉數(shù)字示波器的主要技術(shù)性能與使用并學(xué)會(huì)借助示波器測(cè)電容的容值。1.RC串聯(lián)電路暫態(tài)過程RCdUc?UC?E在由R.C組成的電路中，暫態(tài)過程是電容的充放電的過程。其中訊號(hào)源用方波訊號(hào)。在上半個(gè)周期內(nèi)，方波電源（+E）對(duì)電容充電；在下半個(gè)周期內(nèi)，方波電流為零，電容對(duì)地放電。
充電過程中的回路多項(xiàng)式為Uc、UR二式可見，Uc是隨時(shí)間t按指數(shù)函數(shù)規(guī)律下降，而電流UR隨時(shí)間t按指數(shù)函數(shù)規(guī)律衰減?Uc?0dt按指數(shù)函數(shù)規(guī)律衰減。式中的RC=?.具有時(shí)間函數(shù)的量綱，稱為時(shí)間常量（或遲疑時(shí)間），是表示暫態(tài)過程中進(jìn)行的快慢的一個(gè)重要數(shù)學(xué)量。與時(shí)間常量?有關(guān)的另一個(gè)實(shí)驗(yàn)中較容易測(cè)定的特點(diǎn)值，稱為半衰期2.用RC法測(cè)電容，分別用示波器測(cè)出內(nèi)阻和電容兩端的電流，串聯(lián)電路中電流相等，所以電流之比等于內(nèi)阻之比，容抗等于Ur12πfcr半衰期法測(cè)電容；選定一個(gè)內(nèi)阻和一個(gè)電容，將它們串聯(lián)并接在示波器上，另用兩根線接在電容右側(cè)，在示波器上可看見電容兩端電流隨時(shí)間變化的圖象，讀出半衰期，還能用公式算出電容的電流值。RC法測(cè)電容：選定一個(gè)內(nèi)阻和一個(gè)電容，將它們串聯(lián)并接在示波器上，另用兩根線接在電容一側(cè)，天出適宜的頻度，即可在峰值處讀出電容兩端的電流，在把連在電容兩端的線接在內(nèi)阻一側(cè)，讀出內(nèi)阻的電流。改變頻度，同理測(cè)出組數(shù)據(jù)。即可用公式算出電容。半衰期法：標(biāo)準(zhǔn)電容C=0.1微伏，R=200測(cè)得半衰期t=150.108μ0.693R標(biāo)準(zhǔn)差=0.816偏差：（0.108－0.1/0.1）100%=8%RC串聯(lián)法：借助公式=0.012偏差：（0.1-0.0實(shí)驗(yàn)結(jié)果剖析與小結(jié)（按照實(shí)驗(yàn)結(jié)果，比較兩種檢測(cè)方式的檢測(cè)精度并1.由結(jié)果可發(fā)覺用RC串聯(lián)電路所測(cè)得電容的偏差比半衰期測(cè)得的電容的小好多。2.用半衰期發(fā)檢測(cè)時(shí)，示波器上所顯示的波形的腰線比較粗，讀取時(shí)間時(shí)會(huì)帶來較大偏差。3.用RC法測(cè)電容時(shí)，用示波器檢測(cè)內(nèi)阻和電容兩端的電流時(shí)可能波形還未抵達(dá)最大振幅就讀數(shù)了，導(dǎo)致偏差。