電路品質因數測量方法

1. 串聯諧振的品質因數如何計算

Uc與UL分別為諧振時電容器C與電感線圈L上的電壓。

品質因數(Q因數)是一個儲能器件（如電感線圈、電容等）、諧振電路中所儲能量同每周期損耗能量之比的一種質量指標；串聯諧振迴路中電抗元件的Q值等於它的電抗與其等效串聯電阻的比值；元件的Q值愈大，用該元件組成的電路或網路的選擇性愈佳。

(1)電路品質因數測量方法擴展閱讀：

Q因子是無量綱的參數，是比較系統振幅衰減的時間常數和振盪周期後的結果。當Q因子數值較大時，Q因子可近似為系統從開始振盪起，一直到其能量剩下原來的（約1/535或0.2%），中間歷經的振盪次數。

低Q因子的系統（Q< ½）是過阻尼系統。過阻尼系統不會振盪，當偏離穩態輸出平衡點時，會以指數衰減的方式，漸近式的回到穩態輸出。其沖激響應是二個不同速度的指數衰減函數的和。

當Q因子減少時，衰減較慢的響應函數其影響會變明顯，因此整個系統會變慢。一個Q因子很低的二階系統其步階響應類似一階系統。

高Q因子的系統（Q> ½）是欠阻尼系統。欠阻尼系統在特定頻率的輸入下，其輸出會振盪，其振幅也會指數衰減。Q因子略高於½的系統可能會振盪一或二次。若Q因子提高，阻尼的效果也會降低。

高品質的鍾在敲擊後可以長時間發出單一音調的聲音，沒有阻尼的諧振系統其Q因子是無限大，類似一個敲擊後可永遠發出聲音的鍾。若二階低通濾波器有很高的Q因子，其步階響應一開始會快速上升，在平衡點附近震盪，最後才收斂到穩態的值。

Q因子為½的系統是臨界阻尼系統。臨界阻尼系統和過阻尼系統一様不會震盪，也不會有過沖的情形。臨界阻尼系統和欠阻尼系統一様，會對階躍有快速的響應。

臨界阻尼可以使系統在不過沖的條件下有最快的反應，實際的系統若要求更快的反應，一般會允許一定程度的過沖，若系統不允許過沖，可能會使反應時間放慢，以提供一定的安全系數。

2. 品質因數是什麼

品質因數(Q因數)
quality
factor
電學和磁學的量。表徵一個儲能器件(如電感線圈、電容等)、諧振電路所儲能量同每周損耗能量之比的一種質量指標。元件的Q值愈大,用該元件組成的電路或網路的選擇性愈佳。電抗元件的Q值等於它的電抗同等效串聯電阻的比值。對於無輻射系統,如Z=R+jX,則Q
=|X|/R。SI單位:1(一)。
Q=無功功率/有功功率
諧振迴路的品質因數為諧振迴路的特性阻抗與迴路電阻之比。
在串聯電路中，電路的品質因數Q有兩種測量方法，一是根據公式
Q=UL/U0=Uc/U0測定，Uc與UL分別為諧振時電容器C與電感線圈L上的電壓；另一種方法是通過測量諧振曲線的通頻帶寬度△f=f2-f1，再根據Q=f0/(f
2-f1)求出Q值。式中f0為諧振頻率，f2與f1是失諧時，亦即輸出電壓的幅度下降到最大值的1/√2（=0.707)倍時的上、下頻率點。Q值越大，曲線越尖銳，通頻帶越窄，電路的選擇性越好。在恆壓源供電時，電路的品質因數、選擇性與通頻帶只決定於電路本身的參數，與信號源無關。

3. 什麼是品質因數

品質因子或Q因子是物理及工程中的無量綱參數，是表示振子阻尼性質的物理量，也可表示振子的共振頻率相對於帶寬的大小， 高Q因子表示振子能量損失的速率較慢，振動可持續較長的時間。

例如一個單擺在空氣中運動，其Q因子較高，而在油中運動的單擺Q因子較低。高Q因子的振子一般其阻尼也較小。

Q因子較高的振子在共振時，在共振頻率附近的振幅較大，但會產生的共振的頻率范圍比較小，此頻率范圍可以稱為帶寬。

(3)電路品質因數測量方法擴展閱讀

根據物理學，Q因子等於乘以系統儲存的總能量，除以單一周期損失的能量，也可以表示為系統儲存的總能量和單位弳度損失能量的的比值。

Q因子是無量綱的參數，是比較系統振幅衰減的時間常數和振盪周期後的結果。當Q因子數值較大時，Q因子可近似為系統從開始振盪起，一直到其能量剩下原來的（約1/535或0.2%），中間歷經的振盪次數。

4. 什麼是品質因數

在一系統的共振頻率下，當信號振幅不隨時間變化時，系統儲存能量和每個周期外界所提供能量的比例（此時系統儲存能量也不隨時間變化）：大部分的共振系統都可以用二階的微分方程表示，Q因子中2π的系數，使Q因子可以表示成只和二階微分方程系數有關的較簡單型式。

在電機系統中，能量會儲存在理想無損失的電感及電容中，損失的能量則是每個周期由電阻損失能量的總和。力學系統儲存的能量是該時間動能及位能的和，損失的能量則是因為摩擦力或阻力所消耗的能量。

物理含義

根據物理學，Q因子等於乘以系統儲存的總能量，除以單一周期損失的能量，也可以表示為系統儲存的總能量和單位弳度損失的能量的比值。

Q因子是無量綱的參數，是比較系統振幅衰減的時間常數和振盪周期後的結果。當Q因子數值較大時，Q因子可近似為系統從開始振盪起，一直到其能量剩下原來的（約1/535或0.2%），中間歷經的振盪次數。

5. 品質因數的定義是什麼

品質因子或Q因子是物理及工程中的無量綱參數，是表示振子阻尼性質的物理量，也可表示振子的共振頻率相對於帶寬的大小， 高Q因子表示振子能量損失的速率較慢，振動可持續較長的時間，例如一個單擺在空氣中運動，其Q因子較高，而在油中運動的單擺Q因子較低。高Q因子的振子一般其阻尼也較小。

(5)電路品質因數測量方法擴展閱讀：

品質因數的特性：

1、低Q因子的系統（Q< ½）是過阻尼系統。過阻尼系統不會振盪，當偏離穩態輸出平衡點時，會以指數衰減的方式，漸近式的回到穩態輸出。其沖激響應是二個不同速度的指數衰減函數的和。

2、高Q因子的系統（Q> ½）是欠阻尼系統。欠阻尼系統在特定頻率的輸入下，其輸出會振盪，其振幅也會指數衰減。Q因子略高於½的系統可能會振盪一或二次。若Q因子提高，阻尼的效果也會降低。

3、Q因子為½的系統是臨界阻尼系統。臨界阻尼系統和過阻尼系統一様不會震盪，也不會有過沖的情形。臨界阻尼系統和欠阻尼系統一様，會對階躍有快速的響應，臨界阻尼可以使系統在不過沖的條件下有最快的反應。

參考資料來源：網路—品質因數

6. 串聯諧振電路耐壓試驗的質量因數是什麼

1. 介紹

串聯諧振裝置廣泛應用於變壓器、電容器等大容量試驗對象的現場交流耐壓試驗。針對實際應用中常見的問題，分析了串聯諧振耐壓試驗中影響因數質量q的幾個因素。

2. 測試對象的容量

q值是評價串聯諧振電路最重要的參數。它與高壓電容的工頻f和電感L成正比，與阻抗R成反比，R表示整個電路的有功損耗。在實際的工頻串聯諧振測試電路中，根據公式wl=l/wc可以得出電容電抗決定電感電抗的結論。

然而,Q = wL / R。如果測試對象是GIS或由獨立元件組成的設備，則可以分段進行耐壓測試，提高容抗，獲得更高的q值。採用變頻諧振裝置，試驗對象的容量較大，諧振頻率較低。在大多數情況下，這對測試對象是有幫助的。

3.電路損耗的等效電阻

無論何種工頻或變頻諧振裝置，若測試對象容量固定或高壓電抗器電感固定，當電路達到串聯諧振時，wl=l/wc，則有:

式中:Uout為輸出電壓;Uexc是根據上述公式輸入的勵磁電壓，提高q值的唯一方法是降低電路損耗電阻R。

實際測試電路由串聯測試裝置、高壓引線和測試對象三部分組成。該電路主要由高壓電抗器和串聯裝置中的測試對象構成。

3.1串聯諧振裝置損耗

高壓電抗器主要決定串聯諧振器件的有源損耗。高壓電抗器電感大，電流小。因此，線圈的直流電阻可以達到ka。它與電抗器的鐵損耗構成了電路損耗電阻r的重要組成部分。為了便於進一步分析，我們引入了這一觀點——將整個電路的q值分解為電路的各個部分。

設電路q值為Qs，串聯諧振器q值為QR，測試對象q值為Qi.

4.結論

(1)串聯諧振試驗中，影響q值的因素很多，包括被測對象的容量、電路損耗電阻、天氣等。

(2) Qs是一個復雜的參數，一般由QL和QR決定。

然而，在現場試驗中，其他因素也會影響Qs，包括高壓電極和高壓引線。特別是高壓引線的電暈損耗控制比較困難。隨著電壓的升高，高壓部分電暈損耗逐漸增大，導致Qs值明顯降低。最後，輸出電壓不能飽和，不再增加。

(3)降低高壓部分電暈損失的有效方法是在高壓電極上增加電暈環，提高高壓引線的初始電暈場強。實驗室可採用長徑精加工鋁管，現場試驗高壓引線應採用長徑彈性引線。不建議使用裸銅線。

(4)當輸出電壓接近標稱值時，應注意電抗器的電壓分布。
回復者：華天電力

7. 什麼是品質因數它主要影響什麼

品質因數q：表徵一個儲能器件(如電感線圈、電容等)、諧振電路所儲能量同每周損耗能量之比的一種質量指標。元件的q值愈大,用該元件組成的電路或網路的選擇性愈佳。
q=無功功率/有功功率，或稱特性阻抗與迴路電阻之比。
品質因數是電學和磁學的量。
元件的q值愈大,用該元件組成的電路或網路的選擇性愈佳。
電抗元件的q值等於它的電抗同等效串聯電阻的比值。
對於無輻射系統,如z=r+jx,則q
=|x|/r。si單位:1(一)。
q=無功功率/有功功率
諧振迴路的品質因數為諧振迴路的特性阻抗與迴路電阻之比。
在串聯電路中，電路的品質因數q有兩種測量方法：
一是根據公式
q=ul/u0=uc/u0測定，uc與ul分別為諧振時電容器c與電感線圈l上的電壓；
二是通過測量諧振曲線的通頻帶寬度△f=f2-f1，再根據q=f0/(f
2-f1)求出q值。式中f0為諧振頻率，f2與f1是失諧時，亦即輸出電壓的幅度下降到最大值的1/√2（=0.707)倍時的上、下頻率點。q值越大，曲線越尖銳，通頻帶越窄，電路的選擇性越好。
在恆壓源供電時，電路的品質因數、選擇性與通頻帶只決定於電路本身的參數，與信號源無關。

8. 電路中的品質因數是什麼意思

品質因子或Q因子是物理及工程中的無量綱參數，是表示振子阻尼性質的物理量，也可表示振子的共振頻率相對於帶寬的大小， 高Q因子表示振子能量損失的速率較慢，振動可持續較長的時間。系統的Q因子可能會隨著應用場合及需求的不同而有大幅的差異。

例如一個單擺在空氣中運動，其Q因子較高，而在油中運動的單擺Q因子較低。高Q因子的振子一般其阻尼也較小。Q因子較高的振子在共振時，在共振頻率附近的振幅較大，但會產生的共振的頻率范圍比較小，此頻率范圍可以稱為帶寬。

(8)電路品質因數測量方法擴展閱讀

根據物理學，Q因子等於乘以系統儲存的總能量，除以單一周期損失的能量，也可以表示為系統儲存的總能量和單位弳度損失能量的的比值。

Q因子是無量綱的參數，是比較系統振幅衰減的時間常數和振盪周期後的結果。當Q因子數值較大時，Q因子可近似為系統從開始振盪起，一直到其能量剩下原來的（約1/535或0.2%），中間歷經的振盪次數。

對電子共振系統而言，Q因子表示電阻的影響，若針對機電共振系統（例如石英晶體諧振器），也包括摩擦力的影響。

9. 品質因數的計算

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原發布者:滿紙荒唐_yan
電路理論基礎論文名稱：電路品質因數的定義及計算方法學生姓名：學院：班級：學號：2013年12月電路品質因數的定義及計算方法XXX（哈爾濱工業大學控制科學與工程哈爾濱150001）摘要：品質因數是諧振電路中非常重要的一個參數。本文將介紹品質因數的三種定義及之間的相互關系並對諧振電路中品質因數的計算方法進行討論，給出了一般RLC電路諧振時品質因數的簡單計算方法。關鍵詞：品質因數；定義；計算方法；諧振電路；等效阻抗；等效導納；品質因數是諧振電路中一個非常重要的參數，然而在課程教材只是在RLC串聯、並聯諧振電路中直接給出了諧振電路的品質因數的計算公式並由計算公式定義了品質因數，但對於品質因數的原始定義、其物理意義及在較為復雜的RLC混聯電路中的計算方法卻並沒有說明。本文將介紹品質因數的原始定義，並從原始定義分別推導RLC串聯、並聯諧振電路的品質因數定義式，最終給出復雜RCL諧振電路的品質因數計算的簡單方法。1.品質因數的定義及相互間的關系1.1從能量的角度定義品質因數的原始定義是由能量來定義的，表示了電路中能量之間的轉換的關系，即電路的儲能效率。從能量定義品質因數可以清楚地表達品質因數的物理意義,對於各種電路具有普遍意義,但在電路中利用能量定義來計算品質因數Q值則相對比較復雜。1.2在RLC串聯諧振電路中的定義

10. 串並聯諧振品質因數迴路怎麼計算

Q（品質因數）=無功功率/有功功率。

品質因數(Q因數)是一個儲能器件（如電感線圈、電容等）、諧振電路中所儲能量同每周期損耗能量之比的一種質量指標；串聯諧振迴路中電抗元件的Q值等於它的電抗與其等效串聯電阻的比值；元件的Q值愈大，用該元件組成的電路或網路的選擇性愈佳。

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降低品質因數的措施：

1，根據工作頻率選擇繞制線圈的導線。低頻段工作的電感線圈應採用漆包線等帶絕緣的導線繞制。對於工作頻率在幾十千赫至兩兆赫之間的電感線圈，應採用多股絕緣導線繞制，以增加導體有效截面積，減少集膚效應的影響，可使Q值提高30%-40%。

2，選用優質骨架，減少介質損耗。通常對於要求損耗小、工作頻率高的電感線圈，應選用高頻陶瓷、聚四氟乙烯、聚苯乙烯等高頻介質材料做骨架。對於超高頻工作的電感線圈，可用無骨架方式繞制。

3，選用帶有磁芯的電感線圈。電感線圈中帶有磁芯時，可使線圈圈數及其電阻大大減少，有利於Q值的提高。

4，合理選擇屏蔽罩的尺寸。線圈加屏蔽罩後，會增加線圈的損耗，降低Q值。因此，屏蔽罩的尺寸不宜過大和過小。一般來說，屏蔽罩直徑與線圈直徑之比以1.6-2.5為宜，這樣可使Q值降低小於10%。