电子测量技术与仪器 教学课件 作者 康秀强 项目七 电子元器件的测量与仪器.ppt

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1、项目七电子元器件的测量与仪器在电子技术中，电子元器件的测量主要包括电阻、电感、电容、阻抗品质因数Q及损耗因数D的测量和二极管、晶体管、场效应晶体管等器件的测量。平时在课本中看到的电阻、电感、电容基本上都是理想化的，那实际的电阻、电感、电容是怎么样的呢？实际的电阻可以等效为纯电阻R与寄生电感LR串联，再与分布电容CR并联，如图7-1所示。寄生电感是由于绕制电阻的金属丝或碳膜电阻制造过程中的刻槽等原因而产生的，在低频状态下，ωLR很小，ωCR很大，故可以忽略寄生电感LR和分布电容CR的影响，但在高频状态下，应考虑LR和CR的影响。在电路中

2、应尽量选择寄生电感、分布电容小的电阻，或使用无引脚电阻，一般膜式电阻的寄生电感和分布电容较小，线绕式电阻较大。图7-1实际电阻的等效电路实际电感可以等效为串联损耗电阻RLS与纯电感L的串联或并联损耗电阻RLP与纯电感L的并联，如图7-2所示。事实上实际电感还包含分布电容，但在频率不高的情况下，由于分布电容的影响较小，故可以忽略。通常用品质因数Q来表示电感的损耗大小，即（串联等效电路）（并联等效电路）Q越大，表示损耗越小。a）串联等效电路b）并联等效电路图7-2实际电感的等效电路实际电容可以等效为串联损耗电阻RCS与纯电容C的串联或并联

3、损耗电阻RCP与纯电容C的并联，如图7-3所示。损耗电阻包括电容漏电阻和介质损耗电阻。事实上实际电容还存在引线电感，因为低频状态下引线电感的感抗很小，可以忽略。通常用损耗因数DX（或损耗角正切tanδ）来表示电容的损耗大小，即（串联等效电路）（并联等效电路）式中，XC为电容的容抗；δ为电容的损耗角。Dx越大，表示损耗越大。a）串联等效电路b）并联等效电路图7-3实际电容的等效电路电阻、电容、电感都是电路的基本元件。电路基本元件参数是电路测试的基本内容之一。由于电路元件的工作频率范围不同，测试的方法和测试的仪器也有所不同。对于

4、工作在低频电路中的元件大多采用电桥法（万用电桥）；对于工作在高频电路中的元件，大多采用谐振法（Q表）等。下面介绍怎么用电桥法、谐振法、伏安法测量电阻、电感、电容、阻抗品质因数Q及损耗因数D等参数。模块1电桥的使用一、教学目标终极目标：能够熟练使用交、直流电桥正确测量电容、电感和电阻。促成目标：1）能懂得交、直流电桥测试的基本原理。2）能知道交、直流电桥基本组成。3）会交、直流电桥的正确使用。4）会用交、直流电桥测量电容、电感和电阻。二、工作任务1）用交流电桥测量电容容量。2）用交流电桥测量电感量。3）用惠斯登电桥测量中阻值电阻。4）

5、用开尔文电桥测小阻值电阻及电机、变压器和各种电器设备的直流电阻。三、相关实践知识电桥电路是电磁测量中电路连接的一种基本方式，电桥有直流电桥和交流电桥之分，直流电桥主要用于电阻测量，直流电桥有单臂电桥（惠斯登电桥）和双臂电桥（开尔文电桥），单臂电桥（惠斯登电桥）主要用来测中值电阻（1Ω~1MΩ），双臂电桥（开尔文电桥）主要用来测低值电阻（10-5~1Ω）。交流电桥可测电阻，还可测电容容量、电感量等。（一）直流单臂电桥我们知道电阻的测量，在电气测量中占有重要的地位。测量方法可以采用仪表（万用表）直接测量，也可以利用欧姆定律（伏安法）间接测量

6、，但为了得到较高的测量准确度，应用更多的是采用比较测量法，即用电桥去测量。直流单臂电桥有模拟式和数字式两类，其外形图如图7-4所示，直流单臂电桥又称惠斯登电桥，是测量1Ω以上中阻值电阻的一种比较精密的测量仪器。图7-4模拟式和数字式直流单臂电桥外形图1．QJ23型直流单臂电桥的组成QJ23型直流单臂电桥面板主要由检流计、外接检流计接线端钮、外接/内接检流计转换开关、测量盘（比较臂）、电源按钮、检流计按钮、被测电阻接线端钮、内接/外接电源转换开关、外接电源接线端钮、量程倍率开关（比率臂）、检流计零位调整器、灵敏度调节旋钮等组

7、成，其面板图如图7-5所示，面板上各旋钮开关作用分别说明如下：（1）检流计（调零仪）可根据指针偏转，调节电桥平衡。（2）外接检流计接线端钮可以通过它外接检流计。（3）外接/内接检流计转换开关外接检流计时转换开关置“外接”，内接检流计时转换开关置“内接”。“外接”可用于锁定内接检流计指针，避免损坏检流计。（4）测量盘（比较臂）有4档，每个转盘有9个完全相同的电阻组成，分别构成可调电阻的个位、十位、百位和千位，总电阻从0～9999Ω变化，所以电桥的测量范围为1～9999000Ω。（5）电源按钮B按下电源接通（可以锁定）。（6）检

8、流计按钮G按下接入检流计（点按）。（7）被测电阻接线端钮用于外接被测电阻。（8）外接/内接电源转换开关外接电源时转换开关置“外接”，内接电源时转换开关置“内接”。（9）外接电源接线端钮可以通过它外接