电路元件参数及阻抗测量

第七章了解电路组件参数和阻抗测量、明确的阻抗定义、阻抗表达式和阻抗基本特性，以及电阻、电容、电感测量方法。阻抗测量通常是对电阻、电容、电感及相关q值、损耗角度、电导等参数的测量。在这里，电阻表示电路的能量损失，电容和电感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。电阻器、电感和电容器受添加的电压、电流、频率、温度以及其他物理和电气环境的影响，从而改变电阻值，因此回路模型因条件而异。本章主要介绍阻抗测量方法，即阻抗模拟测量方法和数字测量方法等阻抗测量的基本技术。总参数分量的测量主要采用电压-电流法、电桥法和谐振法。根据电桥的法制作的仪器总是称为电桥，电桥主要用于测量低频分量。q表是基于谐振法的测量仪器，主要用于测量高频组件。阻抗数字测量有自动平衡电桥法；射频电压和电流法；网络分析等。最新的LF阻抗测量仪通常采用自动平衡电桥法。包括微处理器在内的各种智能LCR测量仪成为阻抗测量仪的主流。阻抗测量有多种方法，首先要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复盖范围、测量范围、测量精度和操作的方便性等。没有包含所有测量能力的方法，所以选择测量方法时要考虑折衷方案。在测试频率范围内，应根据各自的优缺点选择正确的测试方法。7.1概述，7.1.1阻抗的定义和表示：阻抗是表块的一个组件或电路的电压和电流关系的复数形式，可以表示为：形式，多个阻抗；复数电压。复数电流。r是复杂阻抗的实际部分。x是复杂阻抗的虚拟部分。复杂阻抗的绝对值(或模式值)，复数阻抗的相角，即电压和电流之间的相位差，导纳y是阻抗的倒数。也就是说，在表达式中，g和b分别是导纳的电导和电/纳米元件。导纳的极坐标形式一般，导纳的振幅和导纳角度。7.1.2阻抗元件r、l、c的基本特性说明，频率低于100万亿的聚合参数电路元件通常根据添加的电流、电压、频率和环境温度、机械冲击等发生变化。特别是频率高时，分布参数的影响很大。电容器表示灵敏度，电感线圈可以表示耐受性。1)电感线圈电感线圈的主要特性是电感l，但不可避免地还包括损耗电阻和分布电容。通常，和的影响很小。电感线圈连接到直流电源，达到正常状态时，可以视为电阻。对于频率不高的交流电源，可以视为理想电感l和损耗电阻的串行：当频率持续增加时，可以视为与l串联，但其作用将根据频率改变对等和l。根据感应，电感线圈可以感应，电感线圈可以表示电阻，有时还可以表示纯电阻。(见第286页)，2)电容器的等效电路除了理想电容c外，还包括介电损耗电阻r和磁通感应电感l，不同频率的等效电路表现出不同的特性，等效电路有时表现出纯粹电阻和感性。3)电阻器的等效电路，同样，除理想电阻r外，串行剩余电感l和并行分配电容器c根据频率表示不同的特性，等效电路有时表示电容，有时表示感性和纯粹电阻。4)Q值通常使用电感Q测量电感、电容和谐振电路的质量。对于电感：5)电阻器、电容器、电感、晶体二极管、晶体晶体管等是最基本的电路组件。电路元件必须根据其在该电路中的功能和使用条件使用不同的测量方法和测量设备。测量时添加的电压、电流、频率和环境条件等必须满足测量要求。否则，测量结果无法表示实际参数。测量阻抗的方法很多，但常用的基本方法有电压电流法、电桥法、谐振法和现代数字仪器法四种。实际测量中使用的方法取决于情况。通常，在直流或低频时，voltammetry最简单，但精度稍差。在音频范围内，桥梁方法的选择更加准确。高频范围一般采用谐振方式，这种方法精度不高，但更接近元件的实际使用条件。随着电子技术的发展，数字化、智能RLC测试仪的不断问世，为阻抗测量提供了快速、方便的方法。7.2电阻测量、电阻参数是标称电阻、额定、准确度、最大工作温度、最大工作电压、噪声系数和高频特性，主要参数是标称电阻和额定功率，通常显示在电阻器上。电阻规格表示法：对于电阻，通常有三种直接表示电阻值的标注方法、颜色环方法和表示电阻的方法。如果电阻规格的显示方法、电阻的测量方法、电阻的频率特性电阻在低频工作，则电阻分量起主要作用，所以只需测量r值。工作频率提高时，电抗元件不可忽视。1，voltammetry测量原理：voltammetry的理论基础是在计算电阻值之前直接测量电阻的端电压和电流的欧姆定律(r=u/I)。通常，在直流状态下，电压电流法测量电阻，与在低频(如50-100hz)上的测量值不同，因此不需要选择交流设备。电压电流法测量电阻(第288页图7.6) (1)电流表内接(2)电流表外接常规，电流表内接电路可用中值电阻测量；低电阻测量，可使用电流表外部电路；如果正在测量的电阻介于两者之间，则根据错误项目的大小，可以选择误差较小的回路，2 .可以用3表中的电阻文件测量电阻。用模拟指针3表中的欧姆文件测量电阻时，首先要选择万用表电阻文件的比例或范围，然后将两个输入端短路到0，最后，在测试了万用表的电阻的两端直接测量电阻。电阻表、二极管、晶体管、使用注意事项：1) 0调整：如果调整两个短路表内部电阻器，使电流最大，请对齐0。2)极性：二极管，用于测量晶体管时，红色笔相当于电池的阴极。3)范围：不同的中值电阻范围对应的测量电流大小不同。数字万用表的电阻文件数字万用表，配置多值恒流源，使用op放大器测量多范围电阻，恒流I具有通过测量电阻测量数字电压(dvm)表测量的端电压。上述电阻测量是在大多数便携式数字多片上测量的，但是没有微处理器，因此必须配置每个范围的电压值以直接对应测量的电阻的电阻值。因此，测量精度不高，对小电阻和大电阻要用不同的方法。1)测量较小的阻力值：一种是两行(结束)方法。第二种是4线(结束)方法。(测量布线图，如291页图)2)高电阻测量：高电阻测量通常使用电压源电压分割方法。也称为零表示法3。桥接方法也称为零指示，采用零电路作为测量指标，工作频率很大，可以很大程度地消除或减弱系统故障的影响，准确度很高。测量原理：正在测量的电阻连接到桥臂，可调电阻显示电流表为零，桥处于平衡状态。交流电桥平衡需要替换平衡条件公式，以得出在桥的四桥臂中相对臂阻抗的模块的乘积相等(模式平衡条件)，与相对臂阻抗相角之和相等(相位平衡条件)的测量系数为阻力系数。在实际应用中，经常使用直流双臂桥(也称为凯尔文桥)来测量电阻。信号源是直流电源，通常使用大容量电池。这种直流电桥可以消除接地电阻和接触电阻引起的测量误差。以上公式中，w为螺旋灯，4 .非线性电阻的测量，热敏电阻，二极管的内部电阻等非线性电阻介绍了另一座桥，它说明了工作环境和外部电压和电流的大小。Voltammetry可用于测量特定直流电压下的直流电流值。逐点更改电压大小，然后测量相应的电流并创建电压电流特性曲线。配置与7.3电容器测量、滤波器、直线、交流耦合、交流旁路和电感组件的振荡电路。电解电容器是目前常用的电容器，有正负分数，只能在直流状态下工作，如果极性相反使用，泄漏电流会急剧增加，电解电容会急剧热，可能会损坏或发生爆炸。通常，制造商在电容器的表面显示正极或负极，将新购买的电容器的插针长度的一端显示为正极。7.3.1电容的参数和标记方法，1 .电容的参数(1)公称电容和容限。(2)额定工作电压(3)泄漏电阻和泄漏电流(4)损耗系数，2。电容规格显示方法、电容的显示方法和电阻器一样，有直接标记方法和停止点方法。直接标准方法将关键参数和技术指标直接显示在电容器表面。停止点方法与电阻停止点方法相同。7.3.2电容测量，1，用于电容测量的谐振方式1)直接方式电容(第297页)连接好测量的电容，调整振源频率，使电压表指示最大值，测量误差如下：分布电容(线圈和线路分布电容)误差；高频引线电感引起的误差；电路q值低，谐振曲线平坦，在谐振点发生的误差不容易找到。2)替代方式电容(使用串行和并行方式)并行替代方法：用替代方法测量电容，可以消除分布电容引起的测量错误。即，调整可变电容器c以使容量更大，设置容量，调整信号源频率以使电路谐振。然后，接收电容、信号源频率保持不变。此时回路失谐，可变电容c重新调整，回路再次共振。这种方法称为并行替代方法。适用于测量小电容。电路下图，串行替换方法(第297页图7.21)测试电容器大于标准电容器的最大容量时，使用串行连接首先短路电容器的孔，移动到容量较小的位置，调整信号源频率使电路谐振，消除电容为下一个的短路径，删除接入电路，保持信号源频率不变，调整c以使电路，2，桥接方法电容1)桥接方法构造原理(293):桥接方法阻抗测量仪是测量电阻、电感和电容、线圈的q值和电容器损失的多功能工具。通常由桥、信号源和晶体管指接零组成。桥是桥的核心部分。由标准电阻、标准电容和转换开关组成。通过转换开关可以配置不同的桥电路。电阻测量中说明，为了实现桥的两个平衡条件，必须以特定方式配置桥臂的阻抗，如果将两个相邻臂连接到纯电阻，则另外两个相邻臂必须访问同性阻抗(相同电感或相同电容)。如果将相对癌症连接到纯电阻上，则另一对癌症必须是异性阻抗。这是判断电桥接方法是否正确的初步依据。2)测量方法：根据桥臂阻抗配置的要求，将可测量电容连接到一个桥臂，调节桥臂中的可调电阻，根据桥平衡条件方程(复数)，找到实际部分以相同方式测量的电容的等效电阻，找到虚拟部分相同的等效电容。7.4电感测量，典型的谐振测量仪器是q表，因此谐振方法称为q表法，是利用调谐电路的谐振特性创建的测量方法。测量精度不如电桥法高，但线路简单方便。特别是在测量高频电路参数时，共振法是重要的手段。电路到达共振时，支援：总电路阻抗为零，即调整电路至谐振状态，并根据已知电路关系和已知元件的值取得未知元件的参数。1、谐振方式电感测量(电路图296页等)串联替换法：首先，无访问时将c调整到大容量位置，调整信号频率使电路谐振。此时，具有l值，保持接入电路，保持信号频率不变，c，再次谐振电路，此时：两个减法和串行替代方式电感电路整理为：并行替换法：测量大电感往往使用并行谐振法，但与297页图相同的电路，未先连接，可变容量c调整到小位置，c调整信号源频率，使电路谐振。此时：接入，保持信号源频率不变，调节c，使电路再次共振，记录可变电容器c的容量。此时，双式减法和逆运算、并行替代电感电路如下：2，q值测量：7.5阻抗测量的数字化方法(理解)、(2)自由轴方法、7.6半导体二极管参数测量、二极管是整流、检测、限制、钳制等电路的主元件。二极管的主要特性二极管最重要的特性是单向导电，即二极管的正向偏置传导力。向后偏移时切除。二极管的主要参数，(1)最大整流电流(2)反向电流(3)反向最大工作电压(4)直流电阻(5)交流电阻(6)二极管的极间电容，半导体二极管测量，PN接头的单向电导率是二极管测量的基本基础1.二极管测量采用模拟万用表2。二极管测量采用数字万用表3。使用晶体管图测量二极管4。发光二极管测量，7.7半导体晶体管参数测量，晶体管主要参数1。直流电流放大系数2。交流电流放大系数3。贯通电流4。反向击穿电压5。集电极最大允许电流6。集电极最大允许功率，晶体管测量，1 .利用模拟万用表判别管脚。2 .用晶体管特性指示计测量晶体管可以用万用表估计晶体管特性指示装置是好是坏，而用晶体管特性指示计测量晶体管的多条特性曲线和相应的参数，因此实际上广泛使用了地图表来直观地判断晶体管性能。本章中为1 .电路模型因条件而异，因为电阻、电感和电容器受到电压、电流、频率、温度以及其他物理和电气环境的影响，所以会变更电阻值。阻抗测量有多种方法，首先要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复盖范围、测量范围、测量精度和操作的方便性等。没有包含所有测量能力的方法，所以选择测量方法时要考虑折衷方案。2.总参数组件的测量主要采用