电子测量与仪器课件第六章元器件测量与仪器2讲解.ppt

;6.4 谐振法测量集中参数元件 谐振法又称Q表法，是以LC谐振回路谐振特性为基础而进行测量的方法。在高频段，谐振法受杂散耦合等的影响较小，且比较符合电感、电容的实际工作情况，因此，谐振法高频段 测量结果比较可靠，是测量高频元件的常用方法。 6.4.1 Q表的组成及工作原理 谐振法构成的测量仪器称为Q表，适合在高频状态下测量电容量、电感量、电容损耗因数、谐振回路或电感品质的因数。它由测量回路、信号源、耦合回路及Q值电压表等部分组成，图6.16为Q表工作原理图，设测量回路电流有效值、总电感、总电容为I、L、C。 ;;测量回路，即LC谐振回路，它由电感、电容及回路等效损耗电阻R组成。Q表就是根据该回路的谐振特性来测量的。 如果测量回路处于谐振状态，则存在如下关系： （6-9） I=Us/R=UL/XL=UC/XC Q=XL/R=XC/R Q=UC/Us=UL/Us;6.4.2 测量电感 谐振法测量电感，除了依据式（6-9）直接测量（直接法）外，还包括串联替代法和并联替代法。 1. 串联替代法 ( 适合测量小电感) 如图6.17所示，图中信号源与测量回路之间采用的互感耦合方式为松耦合，否则，信号源内阻将严重影响测量回路的谐振特性而产生谐振点误判。其测量步骤如下： ①将1、2端短接，调节Cs到较大电容C1位置，调节信号;源频率，使回路谐振，设谐振频率为f0，此时满足： （6-10） ②去掉1、2之间的短路线， 将Lx接入回路，保持信号源频率 f0不变，调节Cs至C2使回路重新谐振，此时满足： （6-11） ③求解式（6-10）和式（6-11）组成的方程组，得： 2. 并联替代法 并联替代法适合测量大电感，始终将图6.17中1、2两端;短接。其测量步骤如下： ①不接入Lx，调小可变电容Cs为C1，调节信号源频率使回路谐振，设谐振频率为f0，此时满足： （6-12） ②将Lx接至3、4端，保持信号源频率f0不变，调节Cs至C2使回路重新谐振，此时满足： （6-13） ③求解式（6-12）和式（6-13）组成的方程组，得： 6.4.3 测量电容 谐振法测量电容，一般采用串联替代法和并联替代法。;替代法可以有效地消除分布电容或引线电感所造成的影响。 1. 串联替代法 串联替代法适合测量大电容，如图6.17所示。其测量步骤如下： ①将1、2端短接，调小可变电容Cs为C1，调节信号源频率使测量回路谐振，设谐振频率为f0。 ②去掉短路线，将被测电容Cx接至1、2端，保持信号源频率f0不变，调节Cs至C2使测量回路重新谐振。 ③上述两步，测量回路中的电感以及前后两次的谐振频率未变，因此，前后两次测量回路的等效电容值是相等的，即;2. 并联替代法 并联替代法适合测量小电容，如图6.17所示，图中1、2端始终短接或接入一标准电感，其测量步骤如下： 1）不接入被测电容Cx，调大可变电容Cs为C1，调节信号源频率使测量回路谐振，设谐振频率为f0。 2）将被测电容接至3、4端，保持信号源频率f0不变，调节Cs至C2使测量回路重新谐振。 3）上述两步，测量回路中的电感以及前后两次的谐振频率未变，因此，前后两次测量回路的等效电容值是相等的，即 C1=C2+Cx Cx=C1－C2;6.4.4 Q表实例及使用方法 图6.18为QBG-3型Q表面板结构图，它的使用方法如下： ;1. 测量准备 2. 电感线圈Q值的测量 将被测线圈接到Lx接线柱上； 1)调节频率旋钮及波段开关至测量所需的频率点；选择合适的Q值挡级；调节“定位零位校直”旋钮使定位表指示为零，调节定位粗调及定位细调旋钮使定位表指针指到“Q×1”处； 2)调整主调电容度盘远离谐振点，再调节“Q值零位校直”使Q值表指针指在零点上，最后调解主调电容度盘和微调旋钮使回路谐振（Q值表指示最大），则Q值表的示值即为被测线圈的Q值。;3. 电感量的测量 首先估计一下被测线圈的电感量，按照表6-2选出对应频率，再调节波段开关及频率旋钮使