阻抗測(cè)量一般是指電阻、電容、電感及相關(guān)的Q值、損耗角、電導(dǎo)等參數(shù)的測(cè)量。在阻抗測(cè)量中，測(cè)量環(huán)境的變化，信號(hào)電壓的大小及其工作頻率的變化等，都將直接影響測(cè)量的結(jié)果。例如，不同的溫度和濕度，將使阻抗表現(xiàn)為不同的值，過(guò)大的信號(hào)可能使阻抗元件表現(xiàn)為非線性，特別是在不同的工作頻率下，阻抗表現(xiàn)出的性質(zhì)會(huì)截然相反，因此在阻抗測(cè)量中，必須按照實(shí)際工作條件(尤其是工作頻率)進(jìn)行。

　　阻抗的測(cè)量方法主要分為模擬測(cè)量法和數(shù)字測(cè)量法。集總參數(shù)元件的測(cè)量主要采用電壓-電流法、電橋法和諧振法。依據(jù)電橋法制成的測(cè)量?jī)x總稱為電橋，電橋主要用來(lái)測(cè)量低頻元件。Q表是依據(jù)諧振法制成的測(cè)量?jī)x器，Q表主要用來(lái)測(cè)量高頻元件。阻抗的數(shù)字測(cè)量法有自動(dòng)平衡電橋法；射頻電壓電流法；網(wǎng)絡(luò)分析法等。現(xiàn)代的低頻阻抗測(cè)量?jī)x器一般都使用自動(dòng)平衡電橋法。內(nèi)含微處理器的各種智能化LCR測(cè)量?jī)x已成為阻抗測(cè)量?jī)x器的發(fā)展主流。

　　阻抗測(cè)量有多種方法，必須首先考慮測(cè)量的要求和條件，然后選擇最合適的方法，需要考慮的因素包括頻率覆蓋范圍、測(cè)量量程、測(cè)量精度和操作的方便性。沒(méi)有一種方法能包括所有的測(cè)量能力，因此在選擇測(cè)量方法時(shí)需折衷考慮。應(yīng)在測(cè)試頻率范圍內(nèi)根據(jù)它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)選擇正確的測(cè)試方法。

一電橋法測(cè)量阻抗的工作原理是什么?

　　電橋法是采用模擬法測(cè)量阻抗值，其基本工作原理是四臂電橋電路，電路原理如圖2.47所示。

圖2.47 電橋法測(cè)量阻抗原理

　　圖中Z1，Z2，Z3，Zx為電橋的四臂的阻抗，其中Zx為所要測(cè)量的阻抗。整個(gè)電橋由信號(hào)源供電，G為電橋的平衡指示器。當(dāng)電橋橋路平衡時(shí)，Uab=0，橋臂平衡指示器上無(wú)電流流過(guò)。電橋的平衡條件為

    (2.63)

　　當(dāng)橋路中有三個(gè)橋臂已知時(shí)，待測(cè)量阻抗才可以求得。

二諧振法測(cè)量阻抗的工作原理是什么?

　　諧振法也是模擬測(cè)量阻抗值得一種方法，是利用調(diào)諧回路的諧振特性而建立的阻抗測(cè)量方法。測(cè)量線路簡(jiǎn)單方便，在技術(shù)上的困難要比高頻電橋小。它的原理圖如圖2.48所示。

圖2.48 諧振法測(cè)量阻抗原理

　　諧振法測(cè)量阻抗的相關(guān)公式見(jiàn)式(2.36)，(2.37)，(2.38)。可以看出測(cè)量電路也是由模擬電路構(gòu)成。

    (2.64)

    (2.65)

    (2.66)

三矢量伏安法測(cè)量阻抗的工作原理是什么?

　　伏安法可用圖2.49的原理電路來(lái)說(shuō)明。

圖2.49 伏安法測(cè)量阻抗原理

　　圖中Io是恒流源，為已知量;Zs是標(biāo)準(zhǔn)電阻，也是已知量(為計(jì)算方便一般選為實(shí)電阻);被測(cè)阻抗Zx與Zs相串聯(lián)。分別測(cè)出Zx與Zs兩端的矢量電壓Ux和Us，便可通過(guò)計(jì)算得到待測(cè)阻抗，見(jiàn)式(2.67)。

    (2.67)

　　上述測(cè)量實(shí)際上是先分別測(cè)出各個(gè)矢量電壓的兩個(gè)分量，然后再通過(guò)一系列運(yùn)算得到被測(cè)值Zx的數(shù)值。顯然，上述測(cè)量單純用電子線路來(lái)完成是很不方便的。計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)入測(cè)量?jī)x器以后，可以充分利用計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)記憶、計(jì)算以及靈活的控制功能，方便地獲取Us和Ux的各標(biāo)量并存入內(nèi)存，迅速計(jì)算其結(jié)果，實(shí)現(xiàn)快速的自動(dòng)測(cè)量，從而使伏安法這一古典方法獲得了新的生命力。

　　上述三種的阻抗測(cè)量方法各有什么優(yōu)缺點(diǎn)?

　　電橋法具有較高的測(cè)量精確度，因而被廣泛采用，目前電橋已派生出很多類型。但電橋法需要反復(fù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)，因而很難實(shí)現(xiàn)快速的自動(dòng)測(cè)量。

　　諧振法要求有較高頻率的激勵(lì)信號(hào)，一般不容易滿足高精度測(cè)量的要求，且由于測(cè)試頻率不固定，測(cè)試速度也很難提高。

　　矢量伏安法是是采用數(shù)字測(cè)量技術(shù)，充分利用計(jì)算機(jī)的處理能力，進(jìn)行虛實(shí)部的分離的測(cè)量，矢量伏安法測(cè)量阻抗能夠充分利用數(shù)字信號(hào)處理的方法，通過(guò)對(duì)數(shù)字芯片進(jìn)行簡(jiǎn)單的硬件連接，用軟件編程的方法進(jìn)行數(shù)字濾波和阻抗值的計(jì)算，避免了用模擬電路測(cè)量阻抗連接電路繁瑣，抗干擾性差的缺點(diǎn)。

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