电子测量原理课程课件

第6章阻抗测量

26.1引言6.2阻抗标准6.3阻抗的模拟测量法6.4阻抗的数字测量法-元件的工业趋势VHS3214567890*#6.1慨述6.1.1集总参数元件特性表征1.阻抗定义及表示方法

阻抗定义图阻抗两种坐标形式的转换关系为：DUT实轴+j-j电阻电感电容虚轴2.电阻器、电容器、电感器的电路模型(1)真值，有效值和指示值(2)元件的影响因素测试信号频率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）理想电阻考虑引线电感考虑引线电感和分布电容电阻器RRRC0L0L0理想电容考虑泄漏、引线电阻和电感考虑泄漏、介质损耗等电容器CCCR0R0L0R,0电感器理想电感考虑导线损耗考虑导线损耗和分布电容LR0LC0LR0测量器件的寄生参数影响DUT电阻器的频率响应寄生电容C0R低阻值电阻理想RƒR|z|高阻值电阻理想RƒR|z|引线电感

RL0电感器的频率响应C0

LR0LC0R0C0的影响|z|理想LƒR0理想LC0的影响|z|ƒR0电容器的频率响应L0的影响|z|R0理想CƒR0CL0测试好信号损（A席C）春电频驾对电柜容器贵和铁嚷芯电扔感器兔的影粪响与A戴C有衰关的蓝磁芯危电感聪器与A锁C电高压有诵关的凶陶瓷锈电容枣器(a姻)污测况试电碌压(抛AC作)②测椒试信挪号电酸频：高K角值中K御值低K旱值ΔCoV(b桃)测试挑电流奴(A肠C)ΔLoI与直制流偏亦置电早压有责关的道电容附器直流兴偏置亏电压与直门流偏饭置电刑流有干关的伞磁芯害电感均器陶瓷对电容泥器与宗铁芯痕电感断器的桃直流沈偏置暮影响③直载流偏婚置高K贵值低K风值ΔCoV0直流惹偏置妙电流oΔLI0④温度时间温度中K胳值高K短值陶瓷修电容回器的揭温度档相关倒性陶瓷碰电容北器的罢老化赏相关未性oΔCΔCo1元10虫102103104256.悲1.财2元明件参她数测途量的弹基本砍技术电桥愧法D1.邪测量哥方法狭概述电桥咏法的班优缺勉点和邪频率亮范围高精摸度（0.帆1%典型贸值）使用协不同序电桥隙可得唯到宽旨频率缝范围价格气低需要功手动洪平衡单台葱仪器趣的频夺率覆界盖范朋围较锐窄频率谣范围：DC~30别0M关Hz谐振星法改变童电容C直到炎电路锹谐振谐振龙时XL=XC仅有RX存在VRXDU筐TLXECVOS肥C谐振效法的喷优缺浓点和忘频率瞒范围可测俭很高防的Q值需要船调谐粮到谐傻振阻抗裂测量腔精度剩低频率路范围：10辰KH辨z~70有MH遇z电压棉电流荒法由测西量的唤电压窝值和裙电流龄值计索算被爆测阻珠抗ZX电流强通过曾它所红流经境的RS上的格电压鼠计算V1V2RSZXIOS侵C电压公电流猾法的鸡优缺穿点和群频率撒范围可测彩量接蜘地器程件适合璃于探嫁头类胁测试哈需要使用渗简单工作泛频率霞范围原受使葡用探尼头的途变压灾器的歼限制频率歉范围：10东KH映z~10穗0劲MH拿zRF电压堆电流络法(a芝)低忌阻抗摆类型射频俊电压桌电流筐法与浙低频画电压像电流斗法的透原理相乔同有两课种连争接电策压表爽和电武流表递的方亭法RV1VV2RI1ZXIOSCRI2(b软)高弱阻抗友类型RVV2V1ZXIOSCRR——2射频闻电压味电流牧法的稳优缺贪点和傻频率毁范围高精焰度（0.窜1%典型淘值）高频昨下的略宽阻昼抗范券围工作莫频率群范围众受使窃用探拖头的贴变压辛器的效限制频率瘦范围：1M匠Hz~3G然Hz自动烟平衡节电桥拍法-+DU匹THLR虚地V1II2I=躬I2V2=芳I2RZ=V1I=V1RV2V1I2=V2通过DU辨T的电党流也匪通过月电阻R“L”点的抓电位锅保持长为0V（称班为虚娘地）───自动州平衡坝电桥锄法的裹优缺枯点和宽频率佛范围高精斜度（0.员05车%典型颈值）很宽奴的测荐量范矛围使用贺简单不能攻适应原更高番的频慌率范删围频率校范围：20价Hz~11扑0M竞Hz网络荐分析疮法通过惭测量网输入彼信号渴与反余射信堂号之回比得孝到反括射系崇数用定蹄向耦逆合器蚂或电耻桥检林测反拼射信作号用网乌络分跑析仪旋提供守激励丽并测才量响浇应DUTVIN黎CVR输入限信号反射侦信号定向肿偶合均器或搅电桥OSCZXV1V2网络嗓分析篮法的雹优缺岁点和塌频率予范围高频猾率范脏围当被季测阻幼抗接肝近特列征阻卖抗时铲得到胞高精钥度改变毛测量谊频率成需要才重新狼校准阻抗危测量盾范围券窄频率附范围：30穷0K店Hz~3G晨Hz-哪个究值正偶确?ZAnalyzerQ:165Q:120LCRmeterQ:165Q=120?DUTL:5.231uH?DUTL:5.310uHLCRmeter5.310uHLCRmeter5.231uHuH网络分析法300KHz1101001K10K100K1M10M100M1G10G10KHz70MHz10KHz110MHz1MHz3GHzRF电压电流法电压-电流法法谐振法0HZ300MHz电桥法20HZ110MHz自动平电桥法频率盟和测放量方跨法选择闭正确摊的测凝量方薪法每种凉方法摄都有谢其各么自的称优缺去点必须扫首先翠考虑爬测量谜的要逼求和宫条件住，然沉后选练择最章合适凡的方泥法需要煮考虑庭的因叠素包轻括频秀率覆猴盖范类围、似测量壳量程瞧、测温量精剃度和脖操作悟的方桨便性没有粗一种役方法昏能包呈括所敲有的丘测量姐能力惹，因悬而在意选择寻测量殖方法甜时需末折衷鄙考虑2.膏仪器颤分类阻抗烛测量气仪器虏分为枕两种一种饿是利僵用模兔拟阻反抗测震量的丹仪器采用滑电桥皆法的叉：万的用电槐桥；团惠斯湾登电馒桥等锁各种扬电桥涉仪器采用隐谐振臭法的嗓：Q表采用甲电压-电流恐法的泄：多驳用表奋；可筝变电竞阻器惨；参忘数测牲测仪另一种绸是数格字式批阻抗羽测量敏仪器采用RF电压衫电流市法的屑：射茅频阻测抗分厚析仪采用乡丰自动架平衡制电桥末法的锤：LF阻抗坏测量绕仪采用凑网络净分析扁法的鸡：网肠络分烟析仪3.搁测第试连必接头所有细阻抗国测试打都涉隐及连杠接头朝的问混题.萝常用朝的连浸接方须法有嗓：两端固接线居柱式膏（或蛇香蕉踩插头跪）适蚂用于Q表等寇低准披确度惨谐振为式阻间抗仪金器有极滚性的或同轴哲的连璃接头中性鸟精密吉同轴誓连接纠头三端缓连接穗头、齐四端光连接冻头、五端茅连接岂头四端判对接艇头阻抗答的连雪接图龟、示箩意图葬和测竞量范喘围两端懂连接缴头HpLCDU肆TLPHCHC为电流宾高端Hp为电位根高端LP为电位伍低端LC为电流怎低端(a渣)连世接图R0L0DU该TVAR0L0(b存)示日意图1m10m100m1101001K10K100K1M10M100M2T(c)阻抗测量范围C0三端竞连接殊头HpLCDU剑TLPHC(a坐)连竭接图(b)示意图R0L0DUTVAR0L0C0(d声)具姜有屏逆蔽的池两端熊连接权头1m10m100m1101001K10K100K1M10M100M3T(c)阻抗测量范围DUTVA四端育连接肌头HpLCDU敞TLPHCDUTVA1m10m100m1101001K10K100K1M10M100M4T(a璃)连改接图(b陡)示维意图(c)阻抗测量范围五端讽连接油头HpLCDU舞TLPHCDU怖TVA(a乒)连缎接图(b禽)示抬意图1m塌10惠m千10堪0m沿1绸1殃0客1岔00恩1服K室1呜0K料1删00啄K央1M汤10稻M桨10锯0M5TDU哭TVA(d避)具纵有屏岛蔽的成四端族连接陆头(c)阻抗测量范围四端铜对连臣接头HpLCDU宅TLPHC(a废)连接方图(b炕)示意扶图DUTVA1m达10亦m会10塞0m惰1踩1农0里1桨00衫1俊K初1堆0K邪1档00锹K挤1M分10柄M谁10盲0M4T采P(c)阻抗测量范围实际争的阻茂抗测吉量范率围不斗仅取超决于欺测量狗仪器票，而撑且也急取决晓于四厌端对阅连接早头与冬DU焦T的桌正确雅连接佛。否建则也鹊会限纺制测暮量范贱围。每种唤连接歉方法闻各有攻优缺皮点，僵必须馅根据租DU吗T的正阻抗索和要竹求的缘瑞测量携精度返，选贡择最顾适合斩的连希接方公法。6.忽2觉阻抗毅标准6.敏2.难1电探阻标激准1）词标准棵概况2）捐标准拨电阻虏器6.厚2.怠2电遥容标椅准1）早标准黎概况2）访标准秒电容初器6.目2.猎3电拖感标柴准1）唱标准售概况2)扑标准越电感烧器6.偷2.捉1电删阻标恳准1）叮标准妹概况电阻绢计量狂标准斯器具缺分为纷一等未和二电等两唉个等馅级一等盐电阻疑标准地包括仗10-3Ω，险10-2Ω，乒10-1Ω，汤1Ω泻，1厦0Ω童，1遭02Ω，讽103Ω，店104Ω，境105Ω9链个标零称值桃及一虏等电寺阻标信准装蛛置。隙二等发电阻浴标准宏除上净述9新个标阶称值找及电逼阻标摩准装运置外船，还撑有1拖06集Ω和上10痰7Ω蛋及其粮相应搬装置辟。电阻疫工作死计量休器具就有1唇3个叙标称矮值,吗从1渔0-4Ω到槽108Ω.所每个慨标称动值又鼓有0男.0张00滨05氧级到送0.坊2级解不等启的7隶到9湾个准眨确度萝等级色。电压馅端子2）肝标准坏电阻阅器水银嫩罩电流少端子插入兽温度续表无感织线圈怒的锰羡铜电谨阻线(a矮)构腿造电流释端子电流匙端子电压互端子(b兵)爪外观图6之-8波标灵准电著阻器6.内2.胶2电骑容标第准1）产标准慌概况标准庄电容仿器分鸡为三冤等。含一等矮和二旬等标疲准电凶容量绑具采枯用标镇称值真分别扩为1狼PF区，1据0P桃F，骆10膝0p络F和膝10存00层PF暂的标趴准电恒容器浪。它伟们的脊差别献在不社确定理度和赵年稳味定度学。三等盏标准羊电容倡量具蹲采用查标称纳值为顿10-4PF养-1天F的心标准仔电容益器。2）津标准挂电容让器端子1端子2接地端(b)外观水晶极板蔽罩端子1端子2接地端(a)构造6.奋2.迟3电铲感标麻准1）赌标准晒概况采用厨标称追值为状1μ的H-昏10窜00蕉0H决的标矩准电际感器照作为跪标准咱电感们量具移。标乘准电秆感量觉具分辅成0测.0井1级笨、0蛙.0横2级套、0江.0龟5级毕、劳0.品1级激、0烧.2分级、啦0.爹5级塞和1捞.0匪级，宗对应敢的级杆别指派数a使为0拥.0模1，般0.所02勾，0爽.0侍5，限0.肺1，湿0.省2，殿0.石5和辅1.拌0，椅对应纤的最埋大允稍许误槽差δ及和年拖稳定苍度γ粪为a握%。2)澡标准橡电感颜器1.511线圈大理石(a钻)构转造面厌（剖间面图哀）RLC(b舰)等疏效电匀路图6.循3阻臂抗的敞模拟朽测量槐法6.说3.跟1及电息压电援流法6.势3.彻2剪电辱桥法6.愧3.羡3博谐朋振法尊测量缺元件耍参数6.剃3.蛙4闯Q艘值测求量6.鞭3.漆1松电疤压电捐流法电压税-电胳流法钉又叫灯伏安负法，捐即利顽用欧攻姆定寸律，遗用测蕉量的军电压太值和塑电流克值计斑算被畅测阻习抗值教：被测皱器件归的导董纳为包：6.荷3.谦2引电笨桥法1)异电桥辨的平定衡条洗件用指裕数形翅式表挠示上式象必须新同时属满足D交流电桥2)滩交流虫四臂明电桥精密挽万用劲电桥佣方框杨图平衡跌调节眼机构测量汪桥路平衡申指示尸电路显示佛电路电源测量也信号值源3）暴变症压器犬耦合饥臂电钞桥两电驳桥的真平衡镜条件侮都为电压亡比例甩臂构迅成的测桥路电流湾比例靠臂构浅成的站桥路DD4）屠电桥发法测碗量集轧总参代数元搬件的济误差①标准蜡元件备值的继误差②电桥秧指示柔器的集误差③屏蔽掩不良弦引起河误差寄生够耦合夏和外靠界电葡磁场框的干怀扰也鹊会引碗起误鄙差。6.急3.肝3谐蜜振法犯测量鸦元件覆参数谐振挪法测五量原轰理图当回括路达鉴到谐燃振时粥:（1果）直拍接测而量谐振法直接测电容振荡器当CX较小器时选择莲适当居电感窝L客(不搁必为荣标准承电感稀)，豆接入更标准扇可变摊电容营CS（如防虚线趣所示之），日调回病路至犬谐振别，然挺后接驳入被递测电作容CX当CX较大许时CX应和勒CS串联朵接入（2依）替态代法列：①并或联替帆代法并联睡替代摩法测乌量电肉感的炮原理予图信号亿源串联破替代创法测智电感②串楼联替茄代法1.Q戚表组宜成原茎理及糠测量变原理Q表晶是根复据谐住振原泉理制桥成的屑，又舒称为朱品质锐因素活测量吗仪。灰它由炸高频全振荡来器、仪测量猴电路乏和输暖入、漫输出工指示奸器等骂组成者。2．宵Q邪表测煎量中水产生虫测量冒误差桶的因响素Q浸表的贷基本明组成陈框图高频振荡器6.温3.