电子测量文档

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1、电子测量目录阻抗测量：1电阻测量1电容测量5电感测量10电压电流测量11电压测量11电流测量31周期与频率的测量36频率与周期36相位38传输特性测量41功耗测量44功率44效率47功率因数47暂态稳态特性测量48暂态特性48稳态性能54元件测量55晶体管55二极管55三极管57电阻元件59电容器元件61电感元件62输入阻抗以及输出阻抗63输入阻抗63输出阻抗6566/66阻抗测量：电阻测量原理：电阻上电流与压降有固定的关系对大电阻中等电阻与小电阻分别处理。将阻值转换为电流或电压值来间接的测量，使用恒流方式驱动或恒压方式驱动。方法：直流电阻在路非在路直接测量

2、比较测量间接测量电表法伏安法欧姆表三表电桥法直流电桥交流电桥谐振法利用变换器测量直流小电阻：直流双电桥数字微欧计脉冲电流测量直流大电阻：冲击电流计高阻电桥测量高阻时很容易因为烦扰而出现跳表等严重干扰测量的阻碍。使用比例法也会因为稳定时间过长而增长测量时间，所以在高阻及超高组的测量上，必须突破比例法。200M高阻测量设计思想是将被测电阻Rx与基准电压的电路相串联，使UREF值随Rx而变化。所用芯为ICL7106，其输入端接固定电压UIN，这样Rx上引入的干扰就加不到模拟输入端，从而避免了跳数现象。使用正温度系数热敏电阻（PTC）与晶体管（VT）等构成，ICL7

3、106内部的2.8V基准电压源E0经过R1,PTC(阻值为Rt)和Rx之后接模拟地，并以R1上的压降作基准电压，有公式因被测电阻为高阻，故Rx>>R1+Rt，上式就化简为另有R2，R3组成固定分压器，以R3上的压降作为ICL7106的输入电压UIN，其表达式为：若把R3=10Kohm，R2=990Kohm，=+2.8V一并带入，则UIN=0.01=28mV。66/66所以，综合上三式，我们得到最后带入各电阻值，得到上式就是200M欧姆档测量原理。测量超高阻利用电导法可间接测量超高阻，所用芯片是4位半A/D转换器ICL7129。使用电导法，分辨力达0.1nS，

4、测量范围为0.1nS~100.0nS，对应于10000Mohm~10Mohm，准确度达正负1%。RP为精密多圈电位器，其阻值为RRP，R2R4为限流电阻。FU采用0.2A/250V熔丝管作为过流保护。VD1和VD2是过压保护二极管。C用以滤除高频干扰，R3与RP均为取样电阻，他们与被测电阻Rx相串联。ICL7129输出的+3.2V基准电压源E0经过R1向Rx提供测试电压。当基准电压选1.0000V，ICL7129的RANGE端开路时，基本量程UM=200mV。因R3+RRP与Rx构成分压，故被测电阻值越大，在R3+RRP上的压降越低。令测试电流为I，仪表输

5、入电压改变RRP值能适当调整UIN大小，对电导表进行校准。交流电阻：交流阻抗电桥（电桥平衡）变压器电桥数字式具体方案一：利用恒流源将电阻转换成正比的电压，然后通过A/D测量。原理电路如图所示：66/66如果所用的恒流源电流为I0,则输出的电压为Uo=I0*Rx只要调理电路的输入阻抗足够高，测出的电压就是有效的。该电路有一个明显的缺点是输出阻抗不够高，在应用中要注意克服。方案二：为了在实际应用中测电阻时可以调整档位，也常用到下面的电路，该电路相对于方案一由于引入了集成运算放大器的负反馈，是输出阻抗显著减小。电路如图所示：所用的恒流源电流为I0,则输出的电压为I

6、0*R1最后输出的表达式为：Uo=（I0*R1*Rx）/R_level上式表明:输出的电压与Rx成正比，通过调整R_level可以实现切换档位测量，R_level越大，可测范围也越大。方案三：利用惠斯登电桥测电阻，该方法在以前模拟仪表中常被采用，是测量准确度比较高的一种方法（电路如图示）。66/66要实现电阻的全自动测量，可以将其中的R1改为电子负载，通过电子负载在一定范围内的阻值扫描，实现电桥平衡。当电桥平衡时，有下式成立：Rx=(R2*R3)/R1为准确地找到该平衡状态，将输出的电势差的两端接到一个相减器的两个输入端，然后通过提调理电路接A/D，即可实现

7、对该电势差的监测。惠登斯电桥的优点：测试准确度高，结构简单。缺点：灵敏度不高、输出电阻较大、电桥不平衡时输出电压与被测元件的相对误差呈非线性。方案四：惠斯登电桥的改进——有源电桥。该电路的输出表达式为：当=0时，有Rx=(R2*R3)/R1成立。所以=0是有源电桥的平衡条件。为找到平衡状态，电阻自动扫描方法可仍参考方案三进行。由于采用了集成运算放大器，有源电桥可以降低输出阻抗，且输出电阻与Rx大小无关。另外，它克服了惠斯登电桥的相对误差Uo与相对误差γ呈非线性的缺点。一般情况，相对误差γ大小一定的情况下，灵敏度越高，的数值就越大，采用有源电桥后，对后级放大器

8、的增益要求降低，放大器可在更深的负反馈下工作，是后级