電場探測電路

Ⅰ 相敏檢波電路的原理知識是什麼

將調制信自號ux乘以幅值為1的載波信號就可以得到雙邊帶調幅信號us，將雙邊帶調幅信號us再乘以載波信號，經低通濾波後就可以得到調制信號ux。這就是相敏檢波電路在結構上與調制電路相似的原因。

(1)電場探測電路擴展閱讀:

相敏檢波器有兩種：

一種由變壓器和二極體橋組成，這種電路體積大，穩定性差;另一種則由模擬乘法器構成，性能上得到了很大提高，但價格高，調試麻煩。

在研製大氣電場儀的過程中，根據大氣電場儀探頭的結構特點和大氣電場測試中對檢波器的要求，利用光電開關、四通道模擬開關和運放組合設計一種結構簡單，性能穩定的相敏檢波器。

為了對電場信號的極性進行有效可靠的鑒別，根據相敏檢波理論，將通過調整光電開關的設置位置，保證感應電壓信號與同步脈沖信號同相，以獲得最大整流輸出，從而准確辨別被測電場極性。

Ⅱ 簡述相敏檢波電路的工作原理

相敏檢波電路的工作原理：

假如電場儀探頭處於正電場中，探頭的感應電壓信號和同步信號分別經檢波器輸入。

將調制信號ux乘以幅值為1的載波信號就可以得到雙邊帶調幅信號us，將雙邊帶調幅信號us再乘以載波信號，經低通濾波後就可以得到調制信號ux。

相敏檢波器實現高頻調幅信號與高頻載波信號相乘，經濾波後輸出低頻解調信號。

相敏檢波電路就是相位檢測電路，當信號相位與標准信號源相位有偏差，電路檢出，按偏差大小，有強弱輸出，以便控制其它電路。

相敏檢波器消除了高次諧波的影響，使輸出信號幅度與載波信號的幅度成正比，因此能解調和再現出調幅信號。

經低通濾波器後輸出一負極性直流電壓信號，即可判斷出被測電場為負電場，從而實現了被測電場極性的准確鑒別。

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相敏檢波電路的優點：

1、解調的主要過程是對調幅信號進行半波或全波整流，無法從檢波器的輸出鑒別調制信號的相位。

2、包絡檢波電路本身不具有區分不同載波頻率的信號的能力。對於不同載波頻率的信號它都以同樣方式對它們整流，以恢復調制信號，這就是說它不具有鑒別信號的能力。

3、能夠鑒別調制信號相位 ，從而判別被測量變化的方向，同時相敏檢波電路還具有選頻的能力，從而提高測控系統的抗干擾能力。

從電路結構上看，相敏檢波電路的主要特點是，除了所需解調的調幅信號外，還要輸入一個參考信號。有了參考信號就可以用它來鑒別輸入信號的相位和頻率。

網路-相敏檢波

Ⅲ 測量磁場大小的方法 要簡單的電路圖

一、利用安培力計算公式F＝BIL測磁感應強度B

例1. 如圖1所示，天平可用來測定磁感應強度，天平的右臂上掛有一矩形線圈，寬度為l，共N匝，線圈下端懸在勻強磁場中，磁場方向垂直紙面。當線圈中通有電流I（方向如圖）時，在天平左右兩邊加上質量分別為 的砝碼，天平平衡，當線圈中電流反向時，右邊需再加砝碼m，天平重新平衡。由此可知（）

圖1

A. 磁感應強度的方向垂直紙面向里，大小為 ；

B. 磁感應強度的方向垂直紙面向里，大小為 ；

C. 磁感應強度的方向垂直紙面向外，大小為 ；

D. 磁感應強度的方向垂直紙面向外，大小為 。

分析與解：因為電流反向後，右邊需加砝碼，故可知電流反向之後，通電線圈受向上的安培力作用，由左手定則得磁場的方向垂直線面向里。又因為磁場對線圈的作用力： ，電流反向前，由平衡條件有： ，電流反向後有： ，綜合以上各式有： ，正確答案為B。

二、利用感應電動勢 測磁感應強度B

例2. 為了控制海洋中水的運動，海洋工作者有時依靠水流通過地磁場產生的感應動勢以及水的流速測地磁場的磁感應強度向下的分量B，某課外活動興趣小組由四個成員甲、乙、丙、丁組成，前去海邊某處測量地磁場的磁感應強度向下的分量B。假設該處的水流是南北流向，且流速為v，問下列哪種測定方法可行？（）

A. 甲將兩個電極在水平面沿水流方向插入水流中，測出兩極間距離L及與兩極相連的測量電勢差的靈敏儀器的讀數U，則 ；

B. 乙將兩個電極在水平面沿垂直水流方向插入水流中，測出兩極間距離L及與兩極相連的測量電勢差的靈敏儀器的讀數U，則 ；

C. 丙將兩個電極沿垂直海平面方向插入水流中，測出兩極間距離L及與兩極相連的測量電勢差的靈敏儀器的讀數U，則 ；

D. 丁將兩個電極在水平面上沿任意方向插入水流中，測出兩極間距離L及與兩極相連的測量電勢差的靈敏儀器的讀數U，則 。

分析與解：因需測量地磁場向下的分量B，而水流方向為南北流向，相當於東西方向的導體切割磁感線，此時 ，所以導體應在垂直於水流方向，即把電極在東西方向插入水中，測出兩極距離L和電壓U，可得 ，正確答案為B。

三、利用產生感應電動勢時迴路的電量與磁感應強度的關系測磁感應強度B

例3. 物理實驗中，常用一種叫「沖擊電流計」的儀器測定通過電路的電荷量。如圖2所示，探測線圈和沖擊電流計串聯後，可用來測定磁場的磁感應強度。已知線圈的匝數為n，面積為S，線圈與沖擊電流計組成的迴路電阻為R，把線圈放在被測勻強磁場中，開始線圈平面與磁場垂直，現把探測線圈翻轉180°，沖擊電流計測出通過線圈的電荷量為q，由上述數據可測出被測磁場的磁感應強度為（）

圖2

A. B. C. D.
分析與解：當線圈翻轉180°，線圈中的磁通量發生變化 ＝2BS，呷∑��鈉驕�杏Φ綞�?/FONT>E＝ ，線圈中的平均感應電流 ，通過線圈的電量 ，由以上各式得： ，故正確答案為C。

四、利用霍爾效應測磁感應強度B

例4. 磁強計是用利用霍爾效應測量磁感應強度的儀器。其原理如圖3所示，一塊導體高為l，厚為d，分別接有a、b、c、d四個電極，將導體放在如圖示的勻強磁場中，當a、b間通過電流I時，在電極c、d接上靈敏度極高的電壓表，測得兩極間的電勢差為U，試求勻強磁場的磁感應強度B為多少？

圖3

分析與解：當c、d兩極間的電勢差恆為U時，設c、d兩極間的電場強度為E，則U＝El，因此時導體中的自由電荷受到的電場力與洛倫茲力平衡，故 ，v為自由電荷的定向移動速度。所以 。設導體中單位體積內的自由電荷數為n，則電流I＝nqSv，而 ，所以 ，故 。由上式可知 ，即只要將裝置先在已知磁場中定出標度，就可以通過測定U來確定磁感應強度B的大小。