电路元件参数及阻抗测量.pptVIP

第 七 章电路元件参数及阻抗的测量;阻抗测量一般是指电阻、电容、电感及相关的Q值、损耗角、电导等参数的测量。其中，电阻表示电路中能量的损耗，电容和电感则分别表示电场能量和磁场能量的存储和寄生参数对阻抗测试的影响。由于电阻器、电感器和电容器受到所加的电压、电流、频率、温度及其它物理和电气环境的影响而改变阻抗值，因此在不同的条件下其电路模型不同。 本章主要介绍阻抗的测量方法即阻抗模拟测量法和数字测量法等阻抗测量的基本技术。集总参数元件的测量主要采用电压-电流法、电桥法和谐振法。依据电桥法制成的测量仪总称为电桥，电桥主要用来测量低频元件。Q表是依据谐振法制成的测量仪器，Q表主要用来测量高频元件。;阻抗的数字测量法有自动平衡电桥法；射频电压电流法；网络分析法等。现代的LF阻抗测量仪器一般都使用自动平衡电桥法。内含微处理器的各种智能化LCR测量仪已成为阻抗测量仪器的发展主流。 阻抗测量有多种方法，必须首先考虑测量的要求和条件，然后选择最合适的方法，需要考虑的因素包括频率覆盖范围、测量量程、测量精度和操作的方便性。没有一种方法能包括所有的测量能力，因此在选择测量方法时需折衷考虑。应在测试频率范围内根据它们各自的优缺点选择正确的测试方法。; 7.1 概 述;7.1.2阻抗元件R、L、C的基本特 性 只讨论频率数百兆以下的集总参数电 路元件一般都随所加的电流、电压、频率及环境温度、机械冲击等而变化。特别当频率较高时，其分布参数的影响将变得十分严重。这些，电容器可能呈现感抗，电感线圈可能呈现容抗。 1）电感线圈 电感线圈的主要特性为电感L，但不可避免地还包含有损耗电阻 和分布电容 。在一般情况下， 和 的影响较小。将电感线圈接于直流电源并达到稳态时，则可视为电阻。接于频率不高的交流电源时，可视为理想电感L和损耗电阻 的串联；当频率继续增高时，仍可视为L和 的串联，但因 的作用，等效的 和L将随频率而变。经推导可知，有时电感觉线圈呈现感性，有时电感线圈呈现容性，有时电感线圈又呈现纯??阻性。（推导见286页） ;2）电容器 电容器的等效电路，除理想电容C外，同样还包含有介质损耗电阻R以及由于磁通引起的电感L，随频率的不同等效电路呈现的特征也不同，等效电路有时呈容性，有时呈纯阻性，有时呈感性。 3）电阻器 电阻器的等效电路，同样除理想电阻R外，还有串联剩余电感L及并联分布电容C，随频率的不同等效电路呈现的特征也不同，等效电路有时呈容性，有时呈感性，有时呈纯阻性。 4）Q值 通常用品质因数Q衡量电感、电容及谐振电路的质量。 对于电感： 对于电容器： ;电阻规格标注方法 ;电阻测量方法;伏安法测量电阻（２８８页图７．６） （1）电流表内接（2）电流表外接 一般的，中值电阻的测量，可采用电流表内接电路；低值电阻的测量，可采用电流表外接电路；若被测电阻介于两者之间，可根据误差项的大小，选用误差小的电路 ; 2．三用表中的电阻档测量电阻 ①模拟式指针三用表中的欧姆档测量电阻 采用模拟万用表测量时，应先选择万用表电阻档的倍率或量程范围，然后将两输入端短路调零，最后将万用表并接在被测电阻的两端，直接测量电阻值。 欧姆表经常用来测量电阻、二极管、三极管，使用中的注意事项： １）调零：即将两表笔短路调整电表内阻，使电流达最大值，则对准零。 ２）极性：当用来测量二极管、三极管时，要注意红表笔对应的是电池的负极。 ３）量程：不同量程中值电阻不同，相应的测量电流大小不同。;②数字多用表中的电阻档 数字多用表中，利用运放组成一个多值恒流源，实现多量程电阻测量，恒流Ｉ通过被测电阻　　，由数字电压（ＤＶＭ）表测量出其端电压　　　，则　　　　　　　　。 上述测电阻方法是大部分便携式数字多用表中的测量方法，但由于不含微处理器，故要配置好各量程的电压值直接对应被测电阻的欧姆值。故测量精度不高，对微小电阻及特大电阻要采用其它方法。 １）微小电阻值的测量： 一是两线（端）法。二是四线（端）法。（测量接线图如２９１页图） ２）高值电阻的测量： 测量高值电阻一般采用电压源分压的方法。 ;3.电桥法测量电阻 电桥法又称零示法，它利用指零电路作为测量的指示器，工作频率很宽，能在很大程度上消除或削弱系统误差的影响，精度很高。 测量原理：将被测电阻接入桥臂，调节桥臂中的可调电阻使检流计指示为零，电桥处于平衡状态。交流电桥平衡必须同时满足：电桥的四个桥臂中的相对臂阻抗的模的乘积相等（模平衡条件），相对臂阻抗相角之和相等（相位平衡条件）当被测元件为电阻元件时，代入平衡条件公式，则得出了被测电阻的阻值。 在实际应用中，测量电阻常采用直流双臂电桥（也称凯尔文电桥）。信号源是直流电源，通常采用大