现代电子测量技术_6.ppt

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1、现代电子测量技术赵志斌电力系电信教研室阻抗测量引言引言阻抗标准阻抗的模拟测量法阻抗的数字测量法引言-VHS3214567890*#集总参数元件特性表征阻抗定义及表示方法阻抗定义图DUT实轴+j-j电阻电感电容虚轴阻抗两种坐标形式的转换关系为：阻抗标准电阻标准标准概况标准电阻器电容标准标准概况标准电容器电感标准标准概况标准电感器电阻标准标准概况电阻计量标准器具分为一等和二等两个等级一等电阻标准包括10-3Ω，10-2Ω，10-1Ω，1Ω，10Ω，102Ω，103Ω，104Ω，105Ω9个标称值及一等电阻标准装置。二等电阻标准除上述9个标称值及电阻标准装置外，还有106Ω和1

2、07Ω及其相应装置。电阻工作计量器具有13个标称值,从10-4Ω到108Ω.每个标称值又有0.00005级到0.2级不等的7到9个准确度等级。电压端子2）标准电阻器水银罩电流端子插入温度表无感线圈的锰铜电阻线(a)构造电流端子电流端子电压端子(b)外观图6-8标准电阻器电容标准1）标准概况标准电容器分为三等。一等和二等标准电容量具采用标称值分别为1PF，10PF，100pF和1000PF的标准电容器。它们的差别在不确定度和年稳定度。三等标准电容量具采用标称值为10-4PF-1F的标准电容器。2）标准电容器端子1端子2接地端(b)外观水晶极板蔽罩端子1端子2接地端(a)构造

3、电感标准1）标准概况采用标称值为1μH-10000H的标准电感器作为标准电感量具。标准电感量具分成0.01级、0.02级、0.05级、0.1级、0.2级、0.5级和1.0级，对应的级别指数a为0.01，0.02，0.05，0.1，0.2，0.5和1.0，对应的最大允许误差δ和年稳定度γ为a%。2)标准电感器1.511线圈大理石(a)构造面（剖面图）RLC(b)等效电路图测试连接头所有阻抗测试都涉及连接头的问题.常用的连接方法有：两端接线柱式（或香蕉插头）适用于Q表等低准确度谐振式阻抗仪器有极性的同轴的连接头中性精密同轴连接头三端连接头、四端连接头、五端连接头四端对接头阻抗

4、的连接图、示意图和测量范围两端连接头HpLCDUTLPHCHC为电流高端Hp为电位高端LP为电位低端LC为电流低端(a)连接图R0L0DUTVAR0L0(b)示意图1m10m100m1101001K10K100K1M10M100M2T(c)阻抗测量范围ΩC0三端连接头HpLCDUTLPHC(a)连接图(b)示意图R0L0DUTVAR0L0C0(d)具有屏蔽的两端连接头1m10m100m1101001K10K100K1M10M100M3T(c)阻抗测量范围ΩDUTVA四端连接头HpLCDUTLPHCDUTVA1m10m100m1101001K10K100K1M10M100M

5、4T(a)连接图(b)示意图(c)阻抗测量范围Ω五端连接头HpLCDUTLPHCDUTVA(a)连接图(b)示意图第20页1m10m100m1101001K10K100K1M10M100M5TDUTVA(d)具有屏蔽的四端连接头(c)阻抗测量范围四端对连接头HpLCDUTLPHC(a)连接图DUTVA(b)示意图1m10m100m1101001K10K100K1M10M100M4TP(c)阻抗测量范围小结实际的阻抗测量范围不仅取决于测量仪器，而且也取决于四端对连接头与DUT的正确连接。否则也会限制测量范围。每种连接方法各有优缺点，必须根据DUT的阻抗和要求的测量精度，选择

6、最适合的连接方法。电阻器、电容器、电感器的电路模型元件的影响因素测试信号频率由于存在寄生参数，频率对所有实际元件都有影响测试信号电平对于某些元件，施加的测试信号（AC）可能会影响测试结果直流偏置电压和电流温度大多数元件都存在温度影响因素。对于电阻器、电容器和电感器，温度系数是一项重要的技术指标其它影响因素（环境，湿度，老化等）其它物理和电气环境，如湿度、磁场、光、大气条件、振动和时间都会改变阻抗值理想电阻考虑引线电感考虑引线电感和分布电容电阻器RRRC0L0L0理想电容考虑泄漏、引线电阻和电感考虑泄漏、介质损耗等电容器CCCR0R0L0R,0电感器理想电感考虑导线损耗考虑

7、导线损耗和分布电容LR0LC0LR0测量器件的寄生参数影响DUT电阻器的频率响应寄生电容C0R低阻值电阻理想RƒR

8、z

9、高阻值电阻理想RƒR

10、z

11、引线电感RL0电感器的频率响应C0LR0LC0R0C0的影响

12、z

13、理想LƒR0理想LC0的影响

14、z

15、ƒR0电容器的频率响应L0的影响

16、z

17、R0理想CƒR0CL0测试信号（AC）电频对电容器和铁芯电感器的影响与AC有关的磁芯电感器与AC电压有关的陶瓷电容器(a)测试电压(AC)②测试信号电频：高K值中K值低K值ΔCoV(b)测试电流(AC)ΔLoI与直流偏置电压有关的电容器直流偏置电压