第6章阻抗测量1Word文档格式.docx

1、 测试信号电频 直流偏置电压和电流 温度 其它影响因素（环境，湿度，老化等） 电阻器 电容器 电感器测试信号电频：测试信号（AC）电频对电容器和铁芯电感器的影响陶瓷电容器与铁芯电感器的直流偏置影响直流偏置温度6.1.2元件参数测量的基本技术1.测量方法概述电桥法电桥法的优缺点和频率范围 高精度（0.1%典型值） 使用不同电桥可得到宽频率范围 需要手动平衡 单台仪器的频率覆盖范围较窄 频率范围：DC 300MHz 谐振法 改变电容C直到电路谐振 谐振时XL=XC 仅有RX存在谐振法的优缺点和频率范围: 可测很高的Q值 需要调谐到谐振 阻抗测量精度低10KHz 70MHz电压电流法 由测量的电压值

2、和电流值计算被测阻抗ZX 电流通过它所流经的RS上的电压计算电压电流法的优缺点和频率范围: 可测量接地器件 适合于探头类测试需要 使用简单 工作频率范围受使用探头的变压器的限制10KHz 100 MHz RF电压电流法 射频电压电流法与低频电压电流法的原理相同有两种连接电压表和电流表的方法射频电压电流法的优缺点和频率范围 高频下的宽阻抗范围1MHz 3GHz 自动平衡电桥法通过DUT的电流也通过电阻R “L”点的电位保持为0V（称为虚地）自动平衡电桥法的优缺点和频率范围 高精度（0.05%典型值） 很宽的测量范围 不能适应更高的频率范围20Hz 110MHz 网络分析法 通过测量输入信号与反射

3、信号之比得到反射系数 用定向耦合器或电桥检测反射信号用网络分析仪提供激励并测量响应网络分析法的优缺点和频率范围 高频率范围 当被测阻抗接近特征阻抗时得到高精度 改变测量频率需要重新校准 阻抗测量范围窄300KHz 3GHz频率和测量方法选择正确的测量方法 每种方法都有其各自的优缺点 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，因而在选择测量方法时需折衷考虑2.仪器分类阻抗测量仪器分为两种一种是利用模拟阻抗测量的仪器 采用电桥法的：万用电桥；惠斯登电桥等各种电桥仪器 采用谐振法的：Q表 采

4、用电压-电流法的：多用表；可变电阻器；参数测测仪另一种是数字式阻抗测量仪器 采用RF电压电流法的：射频阻抗分析仪 采用自动平衡电桥法的：LF阻抗测量仪 采用网络分析法的：网络分析仪3.测试连接头所有阻抗测试都涉及连接头的问题.常用的连接方法有： 两端接线柱式（或香蕉插头）适用于Q表等低准确度谐振式阻抗仪器 有极性的同轴的连接头 中性精密同轴连接头 三端连接头、四端连接头、五端连接头 四端对接头阻抗的连接图、示意图和测量范围 两端连接头 三端连接头 四端连接头和四端对连接头四端对连接头 五端连接头实际的阻抗测量范围不仅取决于测量仪器，而且也取决于四端对连接头与DUT的正确连接。否则也会限制测量范

5、围。每种连接方法各有优缺点，必须根据DUT的阻抗和要求的测量精度，选择最适合的连接方法。6.2.1电阻标准1）标准概况2）标准电阻器6.2.2电容标准2）标准电容器6.2.3电感标准2）标准电感器电阻计量标准器具分为一等和二等两个等级一等电阻标准包括10-3，10-2，10-1，1，10，102，103，104，1059个标称值及一等电阻标准装置。二等电阻标准除上述9个标称值及电阻标准装置外，还有106和107及其相应装置。电阻工作计量器具有13个标称值,从10-4到108.每个标称值又有0.00005级到0.2级不等的7到9个准确度等级。标准电容器分为三等。一等和二等标准电容量具采用标称值分

6、别为1PF，10PF，100pF和1000PF的标准电容器。它们的差别在不确定度和年稳定度。三等标准电容量具采用标称值为10-4PF-1F的标准电容器。采用标称值为1H-10000H的标准电感器作为标准电感量具。标准电感量具分成0.01级、0.02级、0.05级、0.1级、0.2级、0.5级和1.0级，对应的级别指数a为0.01，0.02，0.05，0.1，0.2，0.5和1.0，对应的最大允许误差和年稳定度为a%。6.3阻抗的模拟测量法6.3.1 电压电流法6.3.2 电桥法6.3.3 谐振法测量元件参数6.3.4 Q值测量电压-电流法又叫伏安法，即利用欧姆定律，用测量的电压值和电流值计算被

7、测阻抗值：被测器件的导纳为：2）交流四臂电桥3） 变压器耦合臂电桥4）电桥法测量集总参数元件的误差标准元件值的误差电桥指示器的误差屏蔽不良引起误差寄生耦合和外界电磁场的干扰也会引起误差。6.3.3谐振法测量元件参数当回路达到谐振时:（1）直接测量选择适当电感L（不必为标准电感），接入标准可变电容CS（如虚线所示），调回路至谐振，然后接入被测电容CX（2）替代法：6.3.4 Q 值测量1. Q 表组成原理及测量原理Q表是根据谐振原理制成的，又称为品质因素测量仪。它由高频振荡器、测量电路和输入、输出指示器等组成。2Q 表测量中产生测量误差的因素6.4.1 矢量电流-电压法1.矢量电流-电压法的原理（1）固定轴法（2）自由轴法2.智能化LCR测量仪的基本组成6.4.2 自动平衡电桥6.4. 1 矢量电流-电压法2） 阻抗的数字测量法原理图2 智能化LCR测量仪的基本组成6.4.2自动平衡电桥小结 阻抗测量有多种方法 电桥主要用来测量低频元件 Q表主要用来测量高频元件 阻抗的数字测量法