電橋法測(cè)量阻抗方法

電橋法又稱指零法，它利用拾零電路作測(cè)量的指示器，工作頻率很寬。其優(yōu)點(diǎn)是能在很大程度上消除或削弱系統(tǒng)誤差的影響，精度很高，可達(dá)到10-4。

1、電橋的平衡條件

| Zx|～|Z4|——復(fù)數(shù)阻抗ZX、Z2、Z3、Z4的模；φX～φ4——復(fù)數(shù)阻抗ZX、Z2、Z3、Z4的阻抗角。

當(dāng)被測(cè)元件為電阻元件時(shí)，取ZX＝RX，Z2＝R2，Z3＝R3，Z4＝R4，有

2、直流電橋與交流電橋

（1）直流雙臂電橋

當(dāng)電橋達(dá)到平衡時(shí)，IP=0，c、d兩點(diǎn)電位相等，此時(shí)

R1-R4為橋臂電阻，阻值很小，一般不超過(guò)0。5Ω。如果能在制造電橋時(shí)，使R2=R3，R1=R4并精心同步調(diào)整，滿足R2R3=R1R4則被測(cè)電阻為

（2）使用凱爾文電橋應(yīng)注意以下三點(diǎn)

（3）交流電橋

1）測(cè)量電容時(shí)，橋體連接成圖下圖所示的串聯(lián)電容電橋（維恩電橋）。被測(cè)的電容接在1/2兩端，Cx為被測(cè)電容的容量，Rx是他的燈效串聯(lián)電阻。調(diào)節(jié)橋臂中可調(diào)電阻使電橋平衡，此時(shí)，根據(jù)電橋的平衡條件：ZxZ4=Z2Z3可導(dǎo)出式中：tanδ——損耗系數(shù)，δ是電容器的損耗角。CX、RX、tanδ都可以由面板上讀出數(shù)值。

2）測(cè)量電感時(shí)，橋體連接成如下圖所示（麥克斯威電橋）。被測(cè)電感接在1、2兩端，LX是它的電感量，RX是它的等效串聯(lián)損耗電阻。當(dāng)電橋平衡時(shí)有

諧振法測(cè)量阻抗方法

1、諧振法測(cè)電感

測(cè)量小電感量的電感時(shí)用串聯(lián)替代法，如下圖所示：

然后去掉1、2之間的短路線，將Lx按入回路，保持信號(hào)源頻率不變，調(diào)節(jié)C至C2時(shí)，回路再次諧振，此時(shí)

測(cè)量較大的電感常采用并聯(lián)替代法，如圖5-1所示。先不接LX，可變電容C調(diào)到小容量位置，這時(shí)C為C1，調(diào)節(jié)信號(hào)源頻率使回路諧振，此時(shí)有，

并聯(lián)替代法測(cè)量電感，如圖1所示：

圖1 并聯(lián)替代法測(cè)量電感

2、諧振法測(cè)量電容

（1）直接法測(cè)量電容

把被測(cè)電容Cx接好，調(diào)節(jié)振蕩源頻率f，使電壓表指示最大，則被測(cè)電容為

直接法測(cè)量電容的誤差包含：分布電容（線圈和接線分布電容）引起的誤差；當(dāng)頻率過(guò)高時(shí)引線電感引起的誤差；當(dāng)回路Q值較低時(shí)，諧振曲線很平坦，不容易準(zhǔn)確找出諧振點(diǎn)（電壓表指示值最大），也會(huì)產(chǎn)生誤差。

（2）替代法測(cè)電容

1）并聯(lián)替代法

它適合于測(cè)量小電容。其測(cè)量誤差主要取決于可變標(biāo)準(zhǔn)電容的刻度誤差。

用替代法測(cè)電容，可以消除由于分布電容引起的測(cè)量誤差，測(cè)試電路，如下圖所示：

C是一只已定度好的可變電容器，其容量變化范圍大于被測(cè)的電容量。在不接Cx的情況下，將可變電容C調(diào)到某一容量較大的位置，設(shè)其容量為C1，調(diào)節(jié)信號(hào)源頻率，使回路諧振。然后接入被測(cè)電容Cx，信號(hào)源頻率保持不變，此時(shí)回路失諧，重新調(diào)節(jié)C使回路再次諧振，這時(shí)C為C2，那么被測(cè)電容Cx＝C1－C2。

2）串聯(lián)替代法

當(dāng)被測(cè)電容容量大于標(biāo)準(zhǔn)電容器的最大容量時(shí)，必須用串聯(lián)接法，如下圖所示。先將圖中1、2兩端短路，調(diào)到容量較小位置，調(diào)節(jié)信號(hào)源頻率使回路諧振，這時(shí)電容量為C1。然后拆除短路線，將Cx接入回路，保持信號(hào)源頻率不變，調(diào)節(jié)c使回路再次諧振，此時(shí)可變電容C為C2，顯然Cl等于C2與CX的串聯(lián)值。

3、電容量的測(cè)量

（1）小于460pF電容的測(cè)量

（2）大于460pF電容的測(cè)量

大于460pF電容的測(cè)量可以來(lái)用串聯(lián)替代法來(lái)測(cè)量：將標(biāo)準(zhǔn)電感接至Lx接線柱，調(diào)節(jié)主調(diào)電容刻度盤。使Q值表指示最大，刻度盤讀數(shù)記為C1；取下標(biāo)準(zhǔn)電感，將其與被測(cè)電容串聯(lián)后再接于Lx接線柱上，重調(diào)主調(diào)電容刻度盤使Q值表指示再次達(dá)到最大，此時(shí)刻度盤讀數(shù)記為C2。被測(cè)電容Cx為：