[发明专利]谐振线圈固有频率和品质因数的非接触式测量方法

摘要

谐振线圈固有频率和品质因数的非接触式测量方法，涉及磁耦合谐振无线电能传输系统中利用自身分布电容的自谐振线圈固有频率和品质因数的测量技术。它为了解决采用直接测量法测量谐振线圈固有频率和品质因数时，会引入误差，且阻抗过大，导致测量结果不准确的问题。本发明利用一个小型标准线圈产生的初级磁场激发待测线圈从而获取阻抗参数。通过计算标准线圈的阻抗特性并比对未加入待测线圈时的阻抗特性，可获取待测线圈的阻抗信息，从而测量并计算自谐振线圈固有频率f₀和品质因数的方法。这种方法具有引入误差小，测量精度高，测量方便的特点。与直接测量方法相比，准确度提高了至少20％。

主权项

谐振线圈固有频率和品质因数的非接触式测量方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤一、将阻抗测量装置测量标准线圈(1)相连接；步骤二、利用阻抗测量装置测量标准线圈(1)阻抗的实部Real(Z_S(f))和虚部Imag(Z_S(f))随频率变化的曲线，所述频率的范围为0～20M；步骤三、将标准线圈(1)与待测线圈通过微弱磁场强度相互耦合；步骤四、利用阻抗测量装置测量标准线圈(1)阻抗的实部Real(Z₀(f))和虚部Imag(Z₀(f))随频率变化的曲线，f表示频率，所述频率的范围为0～20M；步骤五、计算Real(Z_C(f))与Imag(Z_C(f))；Real(Z_C(f))＝Real(Z₀(f))‑Real(Z_S(f))，Imag(Z_C(f))＝Imag(Z₀(f))‑Imag(Z_S(f))；步骤六、令Imag(Z_C(f))＝0，计算得到待测线圈的固有频率f₀；步骤七、构建新的阻抗复数Z_C：Z_C＝Real(Z_C(f))+i×Imag(Z_C(f))，并计算Z_C的模以及Z_C的模的最大值，其中i代表虚数；步骤八、计算Z_C的模下降到所述最大值的(1/2)^(1/2)倍时所对应的两个频率点f₁和f₂，并计算Z_C的模的3db带宽Δf＝f₁‑f₂，最后计算待测线圈的品质因数Q：$Q=\frac{f_0}{\mathrm{\Δf}}.$