電路的參數(shù)方法(分布參數(shù)電路的分析方法)

1.分布參數(shù)電路的分析方法

在電路理論中，對(duì)分布參數(shù)電路進(jìn)行分析時(shí)，首先是建立模型。建立模型采用的是無(wú)限逼近法。這種方法是將分析對(duì)象（例如均勻傳輸線）設(shè)想為許多個(gè)無(wú)窮小長(zhǎng)度元dx。由于長(zhǎng)度元dx是無(wú)窮小量，在這些長(zhǎng)度元的范圍內(nèi)參數(shù)可以集中。于是，每個(gè)長(zhǎng)度元可以抽象成一個(gè)集總參數(shù)電路。而這些集總參數(shù)電路級(jí)聯(lián)而成的鏈形電路就成為整個(gè)均勻傳輸線的電路模型。顯然，只有無(wú)窮小長(zhǎng)度元dx的個(gè)數(shù)為無(wú)限多時(shí)，鏈形電路才能準(zhǔn)確地代表均勻傳輸線。接著是根據(jù)模型寫方程。方程是參照長(zhǎng)度元dx抽象成的集總參數(shù)電路，利用KCL和KVL（見基爾霍夫定律）寫出的。它是一個(gè)偏微分方程組。最后是解方程求解答，再根據(jù)解答討論電路（即傳輸線）的性能。 如果建模完成后，再用合適的實(shí)際電阻器、電感器和電容器來實(shí)現(xiàn)，便可得到一個(gè)線性尺寸很小的稱為人工線的實(shí)際鏈形電路。這就提供了對(duì)傳輸線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的條件。人們可以在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)利用很短的人工線實(shí)現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)達(dá)幾百公里，甚而上千公里的輸電線上的各種工作狀態(tài)的觀察和各種數(shù)據(jù)的測(cè)量。 分布參數(shù)電路作為一個(gè)電磁系統(tǒng)當(dāng)然還可采用電磁場(chǎng)理論進(jìn)行分析。這樣做雖然嚴(yán)格與精確，但并不方便，因?yàn)榍蠼怆姶艌?chǎng)方程組要比求解電路方程組困難得多。因此，通常是采用電路理論來分析分布參數(shù)電路。 傳輸線 傳送能量或信號(hào)的各種傳輸線的總稱。其中包括電力傳輸線、電信傳輸線、天線等。傳輸線又稱長(zhǎng)線。由于它具有在空間某個(gè)方向上其長(zhǎng)度已可與其內(nèi)部電壓、電流的波長(zhǎng)相比擬，而必須考慮參數(shù)分布性的特征，所以是典型的分布參數(shù)電路。在電路理論中討論傳輸線時(shí)以均勻傳輸線作為對(duì)象。均勻傳輸線是指參數(shù)沿線均勻分布的二線傳輸線，其基本參數(shù)，或稱原參數(shù)是R0、L0、C0和G0。其中R0 代表單位長(zhǎng)度線（包括來線與回線）的電阻；L0代表單位長(zhǎng)度來線與回線形成的電感；C0和G0分別代表單位長(zhǎng)度來線與回線間的電容和漏電導(dǎo)。這些參數(shù)是由導(dǎo)線所用的材料、截面的幾何形狀與尺寸、導(dǎo)線間的距離，以及導(dǎo)線周圍介質(zhì)決定的。在高頻和低頻高電壓下它們都有近似的計(jì)算公式。

2.電參數(shù)包括哪些參數(shù)

電機(jī)參數(shù)很多，看你的需要。比如說，你是選擇電機(jī)的話，先根據(jù)需要，確定采用同步電機(jī)還是異步電機(jī)，一般作為電動(dòng)機(jī)的話，異步電機(jī)使用較多。

再根據(jù)供電情況選擇電機(jī)的額定電壓，根據(jù)負(fù)載選擇額定功率，根據(jù)轉(zhuǎn)速選擇電機(jī)極對(duì)數(shù)或額定轉(zhuǎn)速，電機(jī)功率較大的話，效率也是重要的參數(shù)。

如果是要全面了解電機(jī)的參數(shù)及參數(shù)的作用，建議查看相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及電機(jī)技術(shù)條件，如《GB755-2008旋轉(zhuǎn)電機(jī) 定額和性能》、《GB1032-2005三相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法》等等。

3.常用模擬電路的主要技術(shù)參數(shù)

模擬電路參數(shù)種類眾多

1 數(shù)據(jù)采集器

實(shí)踐表明，采用機(jī)內(nèi)測(cè)試技術(shù)能較大程度提高設(shè)備的可靠性和可維修性。

目前，一些有高可靠性要求的模擬電路也開始采用BIT技術(shù)。由于數(shù)據(jù)采集器中包含大量模擬電路和數(shù)字電路，使得在這類設(shè)備上采用BIT技術(shù)具有一定的難度。以邊界掃描BS(Boundary-Scan)為主的BIT設(shè)計(jì)技術(shù)在數(shù)字電路的檢測(cè)方面已經(jīng)非常成熟，但其模擬電路的測(cè)試還不是很完善，因?yàn)槟M電路故障診斷存在以下一些難題：

(1) 模擬電路參數(shù)種類眾多，而且元件參數(shù)存在容差，使得許多診斷方法失去了準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

(2) 模擬電路的多樣性以及電參數(shù)模擬困難造成模擬的模型適應(yīng)性有限。

(3) 為保證模擬電路的精度，通常只有少量可及端口和節(jié)點(diǎn)可以測(cè)量，故障診斷的信息量不夠，造成故障定位的不確定性和模糊性。

(4) 模擬電路故障種類眾多，原因復(fù)雜，易出現(xiàn)新類型未記錄的故障。

數(shù)據(jù)采集器的模擬電路在檢測(cè)過程中除了需要考慮上述的因素外，還要關(guān)注其放大器的增益精度、輸入噪聲水平、零點(diǎn)飄移、共模抑制比、建起時(shí)間、頻率響應(yīng)等采集器的性能參數(shù)。

2 數(shù)據(jù)采集器模擬部分自檢測(cè)原理

2.1 數(shù)據(jù)采集器模擬部分的結(jié)構(gòu)和易發(fā)故障分析

數(shù)據(jù)采集器是對(duì)多路模擬電壓信號(hào)進(jìn)行測(cè)量、轉(zhuǎn)換的電子設(shè)備，是模擬、數(shù)字電路的混合產(chǎn)品。其模擬部分的基本組成可分為：多路開關(guān)、可編程放大器（PGA）、共模抑制電路、低通濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換等幾個(gè)部分。

其中可編程放大器容易出現(xiàn)的故障有零點(diǎn)漂移、增益誤差、共模抑制比下降等。隨著時(shí)間和工作環(huán)境的變化，電路元件自身的一些特性也會(huì)發(fā)生變化，可能導(dǎo)致上述故障的出現(xiàn)，而這些故障對(duì)數(shù)據(jù)采集器的測(cè)量精度會(huì)造成很大影響。

濾波器的元件參數(shù)變化會(huì)導(dǎo)致濾波器頻率特性發(fā)生變化，同時(shí)在時(shí)域上也會(huì)對(duì)電路的建起時(shí)間產(chǎn)生不利的影響，從而影響了數(shù)據(jù)采集器的精度。因此為了保證測(cè)量數(shù)據(jù)的精度應(yīng)及時(shí)對(duì)這些故障進(jìn)行檢測(cè)。

下面對(duì)典型數(shù)據(jù)采集器中用到的PGA、共模抑制電路和低通濾波器進(jìn)行分析，按功能模塊提出了測(cè)量原理和測(cè)量方案。為了減少對(duì)被測(cè)電路的影響，測(cè)試向量在多路開關(guān)輸入端注入。由于多故障情況較為復(fù)雜，本文只討論單故障情形。圖2為典型的數(shù)據(jù)采集器模擬部分的原理圖。

4.常用模擬電路的主要技術(shù)參數(shù)

模擬電路參數(shù)種類眾多1 數(shù)據(jù)采集器 實(shí)踐表明，采用機(jī)內(nèi)測(cè)試技術(shù)能較大程度提高設(shè)備的可靠性和可維修性。

目前，一些有高可靠性要求的模擬電路也開始采用BIT技術(shù)。由于數(shù)據(jù)采集器中包含大量模擬電路和數(shù)字電路，使得在這類設(shè)備上采用BIT技術(shù)具有一定的難度。

以邊界掃描BS(Boundary-Scan)為主的BIT設(shè)計(jì)技術(shù)在數(shù)字電路的檢測(cè)方面已經(jīng)非常成熟，但其模擬電路的測(cè)試還不是很完善，因?yàn)槟M電路故障診斷存在以下一些難題： （1） 模擬電路參數(shù)種類眾多，而且元件參數(shù)存在容差，使得許多診斷方法失去了準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。 （2） 模擬電路的多樣性以及電參數(shù)模擬困難造成模擬的模型適應(yīng)性有限。

（3） 為保證模擬電路的精度，通常只有少量可及端口和節(jié)點(diǎn)可以測(cè)量，故障診斷的信息量不夠，造成故障定位的不確定性和模糊性。 （4） 模擬電路故障種類眾多，原因復(fù)雜，易出現(xiàn)新類型未記錄的故障。

數(shù)據(jù)采集器的模擬電路在檢測(cè)過程中除了需要考慮上述的因素外，還要關(guān)注其放大器的增益精度、輸入噪聲水平、零點(diǎn)飄移、共模抑制比、建起時(shí)間、頻率響應(yīng)等采集器的性能參數(shù)。 2 數(shù)據(jù)采集器模擬部分自檢測(cè)原理 2.1 數(shù)據(jù)采集器模擬部分的結(jié)構(gòu)和易發(fā)故障分析 數(shù)據(jù)采集器是對(duì)多路模擬電壓信號(hào)進(jìn)行測(cè)量、轉(zhuǎn)換的電子設(shè)備，是模擬、數(shù)字電路的混合產(chǎn)品。

其模擬部分的基本組成可分為：多路開關(guān)、可編程放大器（PGA）、共模抑制電路、低通濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換等幾個(gè)部分。 其中可編程放大器容易出現(xiàn)的故障有零點(diǎn)漂移、增益誤差、共模抑制比下降等。

隨著時(shí)間和工作環(huán)境的變化，電路元件自身的一些特性也會(huì)發(fā)生變化，可能導(dǎo)致上述故障的出現(xiàn)，而這些故障對(duì)數(shù)據(jù)采集器的測(cè)量精度會(huì)造成很大影響。 濾波器的元件參數(shù)變化會(huì)導(dǎo)致濾波器頻率特性發(fā)生變化，同時(shí)在時(shí)域上也會(huì)對(duì)電路的建起時(shí)間產(chǎn)生不利的影響，從而影響了數(shù)據(jù)采集器的精度。

因此為了保證測(cè)量數(shù)據(jù)的精度應(yīng)及時(shí)對(duì)這些故障進(jìn)行檢測(cè)。 下面對(duì)典型數(shù)據(jù)采集器中用到的PGA、共模抑制電路和低通濾波器進(jìn)行分析，按功能模塊提出了測(cè)量原理和測(cè)量方案。

為了減少對(duì)被測(cè)電路的影響，測(cè)試向量在多路開關(guān)輸入端注入。由于多故障情況較為復(fù)雜，本文只討論單故障情形。

圖2為典型的數(shù)據(jù)采集器模擬部分的原理圖。

5.幾種分析電路的常用方法

常用分析電路的方法有以下幾種：1；直流等效電路分析法在分析電路原理時(shí)，要搞清楚電路中的直流通路和交流通路。

直流通路是指在沒有輸入信號(hào)時(shí)，各半導(dǎo)體三極管、集成電路的靜態(tài)偏置，也就是它們的靜態(tài)工作點(diǎn)。交流電路是指交流信號(hào)傳送的途徑，即交流信號(hào)的來龍去脈。

在實(shí)際電路中，交流電路與直流電路共存于同一電路中，它們既相互聯(lián)系，又互相區(qū)別。直流等效分析法，就是對(duì)被分析的電路的直流系統(tǒng)進(jìn)行單獨(dú)分析的一種方法，在進(jìn)行直流等效分析時(shí)，完全不考慮電路對(duì)輸入交流信號(hào)的處理功能，只考慮由電源直流電壓直接引起的靜態(tài)直流電流、電壓以及它們之間的相互關(guān)系。

直流等效分析時(shí)，首先應(yīng)繪出直流等效電路圖。繪制直流等效電路圖時(shí)應(yīng)遵循以下原則：電容器一律按開路處理，能忽略直流電阻的電感器應(yīng)視為短路，不能忽略電阻成分的電感器可等效為電阻。

取降壓退耦后的電壓作為等效電路的供電電壓；把反偏狀態(tài)的半導(dǎo)體二極管視為開路。2：交流等效電路分析法：交流等效電路分析法，就是把電路中的交流系統(tǒng)從電路分分離出來，進(jìn)行單獨(dú)分析的一種方法 。

交流等效分析時(shí)，首先應(yīng)繪出交流等效電路圖。繪制交流等效電路圖應(yīng)遵循以下原則：把電源視為短路，把交流旁路的電容器一律看面短路把隔直耦合器一律看成短路。

3：時(shí)間常數(shù)分析法時(shí)間常數(shù)分析法主要用來分析R,L,C和半導(dǎo)體二極管組成電路的性質(zhì)，時(shí)間常數(shù)是反映儲(chǔ)能元件上能量積累快慢的一個(gè)參數(shù)，如果時(shí)間常數(shù)不同，盡管電路的形式及接法相似，但在電路中所起的作用是不同的。常見的有耦合電路，微分電路，積分電路，鉗位電路和峰值檢波電路等。

4：頻率特性分析法：頻率特性分析法主要用來分析電路本身具有的頻率是否與它所處理信號(hào)的頻率相適應(yīng)。分析中應(yīng)簡(jiǎn)單計(jì)算一下它的中心頻率，上下限頻率和頻帶寬度等。

通過這種分析可知電路的性質(zhì)，如濾波，陷波，諧振，選頻電路等。