两种测量阻抗的方法分享

　　电桥法测量阻抗方法

　　电桥法又称指零法，它利用拾零电路作测量的指示器，工作频率很宽。其优点是能在很大程度上消除或削弱系统误差的影响，精度很高，可达到10-4。

　　1、电桥的平衡条件

　　

　　| Zx|～|Z4|——复数阻抗ZX、Z2、Z3、Z4的模；φX～φ4——复数阻抗ZX、Z2、Z3、Z4的阻抗角。

　　当被测元件为电阻元件时，取ZX＝RX，Z2＝R2，Z3＝R3，Z4＝R4，有

　　2、直流电桥与交流电桥

　　（1）直流双臂电桥

　　

　　当电桥达到平衡时，IP=0，c、d两点电位相等，此时

　　R1-R4为桥臂电阻，阻值很小，一般不超过0。5Ω。如果能在制造电桥时，使R2=R3，R1=R4并精心同步调整，满足R2R3=R1R4则被测电阻为

　　（2）使用凯尔文电桥应注意以下三点

　　（3）交流电桥

　　

　　1）测量电容时，桥体连接成图下图所示的串联电容电桥（维恩电桥）。被测的电容接在1/2两端，Cx为被测电容的容量，Rx是他的灯效串联电阻。调节桥臂中可调电阻使电桥平衡，此时，根据电桥的平衡条件：ZxZ4=Z2Z3可导出式中：tanδ——损耗系数，δ是电容器的损耗角。CX、RX、tanδ都可以由面板上读出数值。

　　

　　2）测量电感时，桥体连接成如下图所示（麦克斯威电桥）。被测电感接在1、2两端，LX是它的电感量，RX是它的等效串联损耗电阻。当电桥平衡时有

　　

　　谐振法测量阻抗方法

　　1、谐振法测电感

　　测量小电感量的电感时用串联替代法，如下图所示：

　　

　　然后去掉1、2之间的短路线，将Lx按入回路，保持信号源频率不变，调节C至C2时，回路再次谐振，此时

　　测量较大的电感常采用并联替代法，如图5-1所示。先不接LX，可变电容C调到小容量位置，这时C为C1，调节信号源频率使回路谐振，此时有，

　　并联替代法测量电感，如图1所示：

　　

　　图1 并联替代法测量电感

　　2、谐振法测量电容

　　（1）直接法测量电容

　　把被测电容Cx接好，调节振荡源频率f，使电压表指示最大，则被测电容为

　　直接法测量电容的误差包含：分布电容（线圈和接线分布电容）引起的误差；当频率过高时引线电感引起的误差；当回路Q值较低时，谐振曲线很平坦，不容易准确找出谐振点（电压表指示值最大），也会产生误差。

　　（2）替代法测电容

　　1）并联替代法

　　它适合于测量小电容。其测量误差主要取决于可变标准电容的刻度误差。

　　用替代法测电容，可以消除由于分布电容引起的测量误差，测试电路，如下图所示：

　　

　　C是一只已定度好的可变电容器，其容量变化范围大于被测的电容量。在不接Cx的情况下，将可变电容C调到某一容量较大的位置，设其容量为C1，调节信号源频率，使回路谐振。然后接入被测电容Cx，信号源频率保持不变，此时回路失谐，重新调节C使回路再次谐振，这时C为C2，那么被测电容Cx＝C1－C2。

　　2）串联替代法

　　当被测电容容量大于标准电容器的最大容量时，必须用串联接法，如下图所示。先将图中1、2两端短路，调到容量较小位置，调节信号源频率使回路谐振，这时电容量为C1。然后拆除短路线，将Cx接入回路，保持信号源频率不变，调节c使回路再次谐振，此时可变电容C为C2，显然Cl等于C2与CX的串联值。

　　

　　3、电容量的测量

　　（1）小于460pF电容的测量

　　

　　（2）大于460pF电容的测量

　　大于460pF电容的测量可以来用串联替代法来测量：将标准电感接至Lx接线柱，调节主调电容刻度盘。使Q值表指示最大，刻度盘读数记为C1；取下标准电感，将其与被测电容串联后再接于Lx接线柱上，重调主调电容刻度盘使Q值表指示再次达到最大，此时刻度盘读数记为C2。被测电容Cx为：