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：