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(lái)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(lái)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(lái)線與回線）的電阻；L0代表單位長(zhǎng)度來(lái)線與回線形成的電感；C0和G0分別代表單位長(zhǎng)度來(lái)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(shuō)，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(guò)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(guò)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(lái)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(lái)，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(lái)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(lái)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(guò)這種分析可知電路的性質(zhì)，如濾波，陷波，諧振，選頻電路等。