第2章電參量測量技術(shù)-資料下載頁
2025-07-20 08:35本頁面
【正文】 (266) 式中 CQ為沖擊電流計的沖擊常數(shù)，為電流計的最大偏轉(zhuǎn)角。于是有： (267) ? ?xxC RtUCRtCUCUQ ?????? 000 )(1Cx QtUR ?? 0mQC CQ ???mQx CtUR???? 0(2) 高阻電橋法 高阻電橋法利用如圖 224所示的六臂電橋，通過電路變換并結(jié)合四臂電橋的基本平衡條件就可推得關(guān)系式為： (268) 高阻電橋測量范圍為 Ω。 被測電阻值小于 時，測量誤差為 ％，被測電阻值為 時誤差為 ％。這種電橋的供電電壓在 50～ 1000V范圍。 178 10~101210 131063642542532432RRRRRRRRRRRRRRRx????圖 224 高阻電橋測量原理 交流阻抗及 L、 C的測量 如 ，在交流條件下， R、 L、 C元件必須考慮損耗、引線電阻、分布電感和分布電容的影響，R、 L、 C元件的實際阻抗隨環(huán)境以及工作頻率的變化而變。測量交流阻抗和 L、 C參數(shù)的方法有傳統(tǒng)的交流電橋，也可以用變量器電橋和數(shù)字式阻抗測量儀等儀器來測量。 1. 交流阻抗電橋 圖 225是交流阻抗電橋原理圖。由 4個橋臂阻抗Z Z Z3和 Z4， 1個激勵源 U和 1個零電位指示器G組成。 圖 225 交流四臂電橋 (1)電橋平衡條件 調(diào)節(jié)各橋臂參數(shù)，使零電位指示器讀數(shù) IG=0， 則電橋處于平衡，可得： (269) 設(shè) Z1為被測阻抗 Zx， 則電橋平衡后 Zx可從其 他三個橋臂阻抗求得。 根據(jù)復(fù)數(shù)相等的定義 ， 上式必須同時滿足 ： (270) 4231 4231 ???? jjjj eZeZeZeZ ??????????42314231????ZZZZ 因此，在交流情況下，電橋四個橋臂阻抗的大小和性質(zhì)必須按一定條件配置，否則可能不能實現(xiàn)電橋平衡。 交流電橋至少應(yīng)有兩個可調(diào)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)元件，通常是用一個可變電阻和一個可變電抗，大多采用標(biāo)準(zhǔn)電容器作為標(biāo)準(zhǔn)電抗器。需反復(fù)調(diào)節(jié)可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)元件，以使 (270)式成立，調(diào)節(jié)交流電橋平衡要比調(diào)節(jié)直流電橋平衡麻煩得多。 (2)電橋電路及元件參數(shù)的測量 交流阻抗電橋有多種配置形式，各有特點和適用范圍。此處僅以串聯(lián)電容電橋為例說明。 圖 225中，若 Z1和 Z2為串聯(lián)電容， Z3和 Z4為純電阻，則構(gòu)成串聯(lián)電容電橋或稱維恩電橋。根據(jù)電橋平衡條件得： 上式兩邊必須同時滿足實部相等和虛部相等條件，因此可以解得： (271) 4223 )1()1( RCjRRCjR xx ?? ????????????243234CRRCRRRRxx2. 變量器電橋 交流四臂電橋適用于在低頻時測量交流電阻、電感、電容等，且使用不太方便。變量器電橋可用于高頻時的阻抗測量。變量器電橋有變壓式、變流式和雙邊式三種結(jié)構(gòu)，雙邊式是前兩種結(jié)構(gòu)形式的組合。 圖 226 雙邊式變量器電橋 3. 數(shù)字式阻抗測量儀 傳統(tǒng)的阻抗測量儀是模擬式的。主要采用電橋法、諧振法和伏安法進行測量，缺點較多。測量技術(shù)的發(fā)展，要求對阻抗的測量既精確又快速，并實現(xiàn)自動測量和數(shù)字顯示。近年來，由于高性能微處理器的使用使得現(xiàn)在的阻抗測量儀向數(shù)字化、智能化方向發(fā)展。 圖 227 阻抗測量原理 (1)矢量阻抗測量原理 目前帶有微處理器的數(shù)字式阻抗測量儀多采 用矢量阻抗測量法 ， 根據(jù)被測阻抗元件兩端的電壓 矢量和流過它的電流矢量計算出其矢量值 。 如圖 227(a)所示，若已知被測阻抗的端電壓和流過被測阻抗的電流矢量，則可精確求得被測阻抗： (275) 若在圖 227(a)中，將被測阻抗 Zx與一標(biāo)準(zhǔn)阻抗 Zb串聯(lián)，如圖 227(b)所示，則可得： (276) 可見，這樣就將對阻抗 Zx的測量變成了測量兩個矢量電壓的比。 xxxxx jXRIUZ ?????bbxx ZUUZ??? 被測阻抗 Zx兩端電壓 217。x與標(biāo)準(zhǔn)阻抗 Zb兩端電壓 217。b的矢量關(guān)系如圖 228所示。圖中， (277) 若 (276)式中 Zb用標(biāo)準(zhǔn)電阻 Rb代替，則 (278) ?????????4123jUUUjUUUbX??)(24214321242142314123UUUUUUjUUUUUURRjUUjUURUUZbbbbxx????????????圖 228 矢量關(guān)系圖 可見，只要知道兩個電壓矢量在直角坐標(biāo)軸上的投影，則經(jīng)過標(biāo)量運算，就可求出被測阻抗 Zx。 (2) 數(shù)字式阻抗測量儀組成 組成數(shù)字式阻抗測量儀有多種方案，圖 229是采用鑒相原理的阻抗 電壓變換器，用它與數(shù)字電壓表結(jié)合，可以實現(xiàn)對阻抗的數(shù)字化測量 。 圖 229 阻抗 — 電壓變換器 HP4274A自動阻抗測量儀
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