根據在PSpice軟件中搭建羅氏線圈的集總參數等效模型,結合通過阻抗分析儀測量得到的電磁參數,運行仿真即可得到羅氏線圈的頻率特性。 羅氏線圈的頻率特性 從幅頻特性上看,在10Hz-1MHz頻段內,幅值增益隨著頻率的增大而線性增大;從相頻特性上看,羅氏線圈的輸出電壓與被測電流信虧之間仔在90°相位差,是典型的微分工作方式,需要后續信號電路對被測電流的微分進行積分還原。 微分方程實驗示意圖 微分方程試驗現場圖 信號發生器的參數設置為2 Vpp,使用功率放大器放大,手動觸發不同頻率的5個周期信號,即正弦波(2.5MHz、1MHz、500kHz、250kHz)、三角波(400 kHz、200kHz),測量結果如圖所示。當被測信號為不同頻率的正弦波時,PCB羅氏線圈的輸出Veoi均為滯后于參考波形90°的余弦波;而當被測信號為不同頻率的三角波時PCB羅氏線圈的輸出Vooi為方波,PCB羅氏線圈的微分工作方式得到驗證。另外可以觀察到,隨著頻率的減小,自制PCB羅氏線圈的輸出波形中干擾和噪聲也比較明顯。 不同頻率正弦波下測量結果對比 不同頻率三角波下測量結果對比 PCB羅氏線圈微分工作方式驗證 |