锁相放大实验数据处理.doc

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五、数据处理 调节参考信号与输入信号同频同相时,得到最大输出电压,波形变化如下图所示: 不同频同相 同频同相 干扰信号:124.3mV 时间常数(s) 电压 0.1 输入(mV) 12.1 20.8 35.5 48.3 85.7 输出(V) 1.37 2.33 3.75 4.96 7.14 1 输入(mV) 12.1 20.7 35.7 48.6 85.5 输出(V) 1.34 2.28 3.8 4.95 7.16 10 输入(mV) 12.1 20.7 34.5 48.6 88.8 输出(V) 1.43 2.24 3.62 4.92 7.30 干扰信号:353mV 时间常数(s) 电压 0.1 输入(mV) 13.2 20 35.1 48.5 89.5 输出(V) 2.25 2.96 4.35 5.65 7.67 1 输入(mV) 13.2 20 35.1 48.5 89.5 输出(V) 2.17 3.05 4.42 5.48 7.74 10 输入(mV) 13.2 20 35.1 48.5 89.5 输出(V) 2.29 2.95 4.45 5.50 7.71 干扰信号:672mV 时间常数(s) 电压 0.1 输入(mV) 11.3 20.5 35.8 48.4 88.9 输出(V) 2.90 4.09 5.15 6.00 8.12 1 输入(mV) 11.3 20.5 38.5 48.4 88.9 输出(V) 3.07 3.85 5.25 5.96 8.1 10 输入(mV) 11.3 20.5 35.8 48.4 88.9 输出(V) 2.89 3.91 5.20 6.09 8.01 干扰信号为124.3mV时,分别作出时间常数RC分别为0.1s、1s、10s的输入-输出电压散点图,并线性拟合: 拟合函数分别为: RC=0.1s: y=0.764?+0.0777x RC=1s: y=0.719?+0.0786x RC=10s: y=0.777?+0.0763x 根据公式,其中传输系数K为以上各图的斜率,算出??分别为 RC=0.1s: RC=1s: RC=10s: 干扰信号为353mV时,分别作出时间常数RC分别为0.1s、1s、10s的输入-输出电压散点图,并线性拟合: 拟合函数分别为: RC=0.1s: y=1.664+0.0705x RC=1s: y= 1.637?+0.0711x RC=10s: y=1.676?+0.0703x 根据公式,其中传输系数K为以上各图的斜率,算出??分别为 RC=0.1s: RC=1s: RC=10s: 干扰信号为672mV时,分别作出时间常数RC分别为0.1s、1s、10s的输入-输出电压散点图,并线性拟合: 拟合函数分别为: RC=0.1s: y=2.610?+0.0644x RC=1s: y=2.625+0.0639x RC=10s: y=2.589+0.0641x 根据公式,其中传输系数K为以上各图的斜率,算出??分别为 RC=0.1s: RC=1s: RC=10s: 数据处理结果如下表: 干扰信号(mV) RC=0.1s RC=1s RC=10s K ω(Hz) K ω(Hz) K ω(Hz) 124.3 0.0777 128.331 0.0786 12.683 0.0763 1.307 353 0.0705 141.491 0.0711 14.029 0.0703 1.419 672 0.0644 154.975 0.0639 15.616 0.0641 1.557 六、实验结果陈述与总结 在本实验中,我们测量了锁相放大输入电压与输出电压,并通过数据处理,得到传输系数和圆频率。实验结果发现,时间常数RC一定时,干扰信号电压越大,传输系数K越小;干扰信号电压一定时,时间常数RC越大,传输系数K越小。实验过程中也发现,时间常数RC越大,输出电压越稳定,对噪声的抑制能力越强,所以时间常数较小时测得的数据误差会比较大。 通过本实验,我们了解了相关检测原理和锁相放大器的基本组成以及锁相放大器的工作特性和主要参数测定。掌握了锁相放大器的正确使用和锁相放大器的应用,了解了微弱信号测量系统的参数设计要点与系统组成,搭建相关检测系统,分析测量数据,判定系统参数。 七、思考题 1.锁相放大器为什么能检测微弱信号? 答:检测微弱信号的核心问题是对噪

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