(电子测量)阻抗测量
阻抗测试方法
阻抗测试方法引言：阻抗测试是电气工程中常用的一种测试方法，用于测量电路或电子设备对交流电源的阻抗。
阻抗测试方法的选择和应用对于电路分析和故障诊断至关重要。
本文将介绍几种常见的阻抗测试方法及其原理。
一、频率扫描法频率扫描法是一种常用的阻抗测试方法。
它通过改变输入信号的频率，在不同频率下测量电路的阻抗，从而获得阻抗与频率之间的关系。
频率扫描法可以用来分析电路的频率响应特性，判断电路的稳定性和动态响应。
频率扫描法的测试原理是通过信号发生器产生一段连续变化的频率信号，输入到待测电路中，再通过示波器等测试设备测量电路的电压和电流。
通过测量得到的电压和电流数据，可以计算出电路的阻抗值。
通过改变输入信号的频率，可以得到不同频率下电路的阻抗特性。
二、恒流法恒流法是一种常用的阻抗测试方法，适用于电路或电子设备中的电流源测试。
恒流法的原理是通过在待测电路中加入一个恒定的电流源，测量电路中的电压变化，从而得到电路的阻抗值。
恒流法的测试原理是通过恒定电流源提供一定的电流，通过测量电路中的电压变化，计算得到电路的阻抗值。
恒流法可以用于测试电路中的电阻、电感和电容等元件的阻抗。
在实际测试中，需要注意选择合适的电流源，并根据待测电路的特性进行测试参数的设定。
三、相位差法相位差法是一种常用的阻抗测试方法，适用于电路或电子设备中的相位差测试。
相位差法的原理是测量电路中电压和电流之间的相位差，从而得到电路的阻抗值。
相位差法的测试原理是通过示波器等测试设备测量电路中的电压和电流的相位差，根据相位差和电压、电流的幅值关系，可以计算得到电路的阻抗值。
相位差法可以用于测试电路中的电阻、电感和电容等元件的阻抗。
在实际测试中，需要注意选择合适的测试设备，并根据待测电路的特性进行测试参数的设定。
四、频率响应法频率响应法是一种常用的阻抗测试方法，适用于电路或电子设备中的频率响应测试。
频率响应法的原理是通过改变输入信号的频率，测量电路中电压和电流的变化，从而得到电路的阻抗特性。
阻抗参数测量实验报告
阻抗参数测量实验报告实验报告：阻抗参数测量实验一、实验目的通过测量电路中的阻抗参数，了解和掌握阻抗参数的测量方法，深入理解电路的特性及其应用。
二、实验装置1. 功能发生器2. 示波器3. 电阻箱4. 万用表5. 电容器6. 电感器7. 电路板三、实验原理阻抗是电路中的一个重要参数，用于描述电流和电压之间的关系。
在交流电路中，阻抗分为电阻和交流电抗两部分，分别用于描述电阻元件和电容、电感元件。
根据欧姆定律，电流等于电压除以阻抗，可以通过测量电流和电压的方法来计算阻抗参数。
四、实验步骤1. 根据实验电路图连接电路。
2. 根据实验要求选择合适的交流信号频率，并设置功能发生器的频率。
3. 选择合适的交流电压和电流的测量方法。
电流可以通过电阻箱调节，电压可以通过示波器测量。
4. 调节功能发生器的输出电压和频率，得到稳定的交流电压信号。
5. 通过万用表测量电流值。
6. 通过示波器测量电压值。
7. 计算阻抗值，并记录下实验数据。
五、实验结果根据实验测量的数据，计算得到了电阻、电容和电感的阻抗值。
比较测量值和理论值的偏差，并进行分析和讨论。
六、实验讨论1. 实验中是否存在误差？如果存在误差，有哪些因素可能影响了测量结果？2. 对于测量结果和偏差的分析和讨论。
3. 如何改进实验方法和装置，提高测量的精确性和准确性？七、实验结论通过本次实验，我们学习和掌握了阻抗参数的测量方法，并对电路的特性有了更深入的理解。
同时，通过对测量结果的分析和讨论，可以进一步提高实验的准确性和精确性。
八、参考文献[1] 高涌，等.电工与电子技术实验教程[M].北京：高等教育出版社，2012.[2] 张大伟，等.电工电子技术实验指导[M].北京：科学出版社，2009.。
万用表测阻抗的原理
万用表测阻抗的原理万用表是一种常用的电子测量仪器，用于测量电阻、电流和电压等电学量。
而测量电阻的原理是万用表通过将一个已知电流通过待测电阻，测量其产生的电压来计算电阻值的。
下面将详细介绍万用表测阻抗的原理。
我们需要了解阻抗的概念。
阻抗是指电路对交流电源的阻碍程度，其单位为欧姆（Ω）。
阻抗由电阻和电抗两部分组成，其中电阻与直流电流通过电路时的阻碍类似；电抗则是指电感和电容等元件对交流电流阻碍的程度。
对于万用表来说，测量电阻的原理其实是通过测量电压和电流来计算阻抗值的。
在测量之前，我们需要将万用表调整到电阻测量档位。
在测量电阻的过程中，万用表会产生一定的电流流过待测电阻，然后测量电压的大小，从而计算出电阻值。
具体来说，当我们将万用表的两个探头连接到待测电阻的两端时，万用表会通过内部电路产生一个已知大小的电流，然后测量电压的大小。
万用表内部电路通常采用恒流源和测量电压的电路。
恒流源是为了保证通过待测电阻的电流始终保持不变，从而确保测量的准确性。
测量电压的电路则是通过将测量电压转化为与之成正比的信号，然后通过电路进行放大和转换，最终显示在万用表的数码显示屏上。
在测量过程中，万用表会自动调整电流的大小，以保证电流通过待测电阻的大小在设定的范围内。
通过测量电流和电压的大小，万用表可以根据欧姆定律（U=IR）来计算出电阻值。
需要注意的是，万用表的测量精度和测量范围是有限的。
在选择万用表测量范围时，应根据待测电阻的大小选择合适的档位，以保证测量结果的准确性。
同时，万用表的内部电路也会引入一定的误差，因此在测量过程中应尽量减小外界干扰，以提高测量精度。
除了测量电阻，万用表还可以测量电流和电压。
测量电流的原理类似，通过将万用表串联到待测电路中，测量电流通过万用表的大小来计算电流值。
测量电压的原理也是类似的，通过将万用表并联到待测电路的两端，测量电压的大小来计算电压值。
总结起来，万用表测量电阻的原理是通过测量电压和电流来计算阻抗值的。
阻抗测量技术
阻抗测量技术阻抗测量技术是一种用于测量电网络中电流和电压之间关系（阻抗）的方法。
这种技术在许多领域都得到了广泛应用，包括医学、电力工程和电子设备制造等领域。
本文将分步骤阐述阻抗测量技术的原理、应用和常见的测量方法。
第一步，阻抗的概念。
阻抗是指电路中电流和电压之间的关系，它等于电压除以电流，通常用欧（Ω）作为单位。
阻抗的大小和相位可以描述电路中电流和电压之间的相对值及其在频域上的相对关系。
阻抗可以是实数或复数。
第二步，阻抗测量技术的原理。
阻抗测量技术通常使用V-I（电压-电流）信号测量电路的阻抗。
在V-I测量中，使用仪器对电路施加一定的电压或电流，然后测量在该电压或电流下电路中的电流或电压。
通过对电压和电流之间的关系进行分析，可以计算出电路的阻抗值。
第三步，阻抗测量技术的应用。
阻抗测量技术在医学、电力工程和电子设备制造等领域中被广泛应用。
在医学中，阻抗测量技术可以用于生物电阻抗测量、心电图诊断和体成分分析等方面。
在电力工程中，阻抗测量技术可用于配电网的短路分析和线路状态估计等方面。
在电子设备制造中，阻抗测量技术可以用于评估质量、监测飞行器和航空器的状况等。
第四步，阻抗测量技术的常用测量方法。
阻抗测量的方法包括四个主要步骤：施加电压或电流信号、测量响应信号、计算阻抗、形成输出。
阻抗测量技术的常用方法有恒流法、恒压法和相位灵敏放大器测量法等。
其中，恒流法和恒压法是最常用的两种方法，它们分别是在电路中施加恒定电流或电压，然后测量电路中的电压或电流来计算阻抗值。
总之，阻抗测量技术是一种非常实用的电学技术，它可以用于许多领域，从医学到电力工程和电子设备制造。
通过使用不同的测量方法和仪器，可以得到不同的阻抗测量结果。
虽然阻抗测量技术有一些限制和局限性，但它仍然是一个极其有用的技术，可以帮助科学家和工程师更好地了解和应用电学原理。
电路实验中的阻抗测量方法
电路实验中的阻抗测量方法电路实验中的阻抗测量是电子工程领域不可或缺的一项技术。
无论是在电力系统、通信系统还是控制系统中，对电路元件的阻抗测量都具有重要意义。
本文将探讨几种常见的阻抗测量方法，并分析它们的优缺点。
一、交流电桥法交流电桥法是一种传统且广泛应用的阻抗测量方法。
它基于被测元件与已知的参考元件之间在电压或电流下的平衡条件。
通过调节参考元件和可变电阻之间的关系，使测量电路中的电流或电压最小，从而得到被测元件的阻抗值。
交流电桥法的优点在于测量精度较高，并且适用于各种类型的被测元件。
然而，它需要大量的实验时间和复杂的调节过程，尤其是在对较小的阻抗值进行测量时，容易受到杂散电容和电感的干扰。
二、频率扫描法频率扫描法是一种基于频率响应特性测量阻抗的方法。
通过改变输入信号的频率，测量电路中的电压或电流的相位和幅值变化，从而得到被测元件的阻抗值。
频率扫描法的优点在于测量速度快，可以快速获得被测元件的阻抗随频率变化的曲线。
此外，它也适用于测量复杂的电路元件，如带有电感、电容和阻抗的元件。
然而，频率扫描法对测试设备的要求较高，且无法提供单一频率的准确测量结果。
三、瞬态响应法瞬态响应法是一种基于响应信号时域特性的阻抗测量方法。
通过在被测元件上施加一个短暂的激励信号，然后测量输出信号的响应，从而确定被测元件的阻抗。
瞬态响应法的优点在于测量速度快，适用于快速获取被测元件的阻抗动态变化。
此外，它对测试设备的要求相对较低，可以在实验室环境中方便地实施。
然而，瞬态响应法需要准确控制激励信号的时间和幅度，且对测量误差和噪声比较敏感。
四、虚功法虚功法是一种基于电功率计算的阻抗测量方法。
通过测量电路中的有功功率和无功功率，从而得到被测元件的阻抗值。
虚功法的优点在于测量简单方便，不需要复杂的仪器和测量技术。
它适用于测量具有较高阻抗值的元件，并且对杂散电容和电感的干扰较小。
然而，虚功法只能获得被测元件的等效阻抗，不适用于复杂的非线性元件。
主要的阻抗测量方法
主要的阻抗测量方法阻抗测量是评估材料、电路或器件对交流电流的阻抗大小和相位的一种方法。
阻抗测量在电子工程、通信、医学、物理等领域都有广泛应用。
下面介绍几种主要的阻抗测量方法：1.交流电桥法：交流电桥法是一种常用的测量电阻或电抗的方法。
交流电桥主要包括维恩电桥和魏斯桥。
维恩电桥适用于测量电阻值，魏斯桥适用于测量电感和电容值。
这两种方法都是通过调节电桥电路中的电阻、电感或电容的值，使得电桥平衡，从而得到阻抗的值。
2.阻抗分析仪：阻抗分析仪是一种使用频谱分析的方法来测量阻抗的设备。
它通过输入不同频率的交流信号，测量电压和电流之间的相位差和幅度，从而得到阻抗的大小和相位。
阻抗分析仪广泛应用于材料科学、化学、电子工程等领域。
3.无刷电机法：无刷电机法是一种测量液体和浆料等材料阻抗的方法。
它利用无刷电机在外加电场作用下产生的液体流动，通过测量电机的输出电流和电压来计算阻抗值。
无刷电机法具有测量精度高、测量范围广、操作简便等特点，适用于液体阻抗测量。
4.热噪声法：热噪声法是一种通过测量电路中的热噪声来计算阻抗值的方法。
根据热噪声的性质，可以通过测量电路两个端口之间的热噪声功率谱，推导出电路的阻抗谱。
热噪声法适用于高频和宽频带的阻抗测量。
5.直流电桥法：直流电桥法是一种常用的测量电阻值的方法。
它通过测量电桥电路中平衡条件下的电流和电压来计算电阻值。
直流电桥法适用于稳态条件下的电阻测量。
6.输电线电抗法：输电线电抗法是一种通过测量输电线上的电流和电压来计算线路阻抗的方法。
通过测量输电线上的电压和电流的相位差、幅度等参数，利用传输线理论，可以计算出线路的阻抗值。
7.电感模拟法：电感模拟法是一种通过比较标准电感和待测电感之间的感应程度来测量电感值的方法。
待测电感和标准电感通过一个互感器连接在一起，通过测量互感器的电压和电流之间的关系，计算出待测电感的阻抗值。
总结来说，阻抗测量方法有很多种，包括交流电桥法、阻抗分析仪、无刷电机法、热噪声法、直流电桥法、输电线电抗法和电感模拟法等。
阻抗测量原理
阻抗测量原理
阻抗测量是一种用于测试电路或设备阻抗（即电阻、电感和电容）的方法。
阻抗测量的原理是基于交流电信号在电路中的传输和响应。
以下是阻抗测量的基本原理：
1. 交流电信号：阻抗测量通常使用交流电信号，以便能够测量电路或设备对不同频率的信号的响应。
交流电信号是由正弦波组成的，并且其频率可以根据需要进行调整。
2. 激励电压：在阻抗测量中，需要在被测电路或设备上施加一个已知的交流电压。
这个电压可以通过信号发生器或其他电源产生。
3. 测试电流：被测电路或设备对施加的交流电压会产生响应，导致电流流动。
在测量中，需要测量通过电路或设备的电流大小。
4. 相位差测量：除了测量电流大小外，还需要测量电流和施加电压之间的相位差。
相位差可以提供关于阻抗性质的额外信息。
5. 计算阻抗：通过测量电流和电压以及计算它们之间的相位差，可以计算出电路或设备的阻抗值。
不同阻抗元素（电阻、电感和电容）对交流电信号的响应不同，因此通过测量可以确定它们的存在和值。
阻抗测量的原理是基于交流电信号的传输特性和电路响应的分析。
通过测量电流、电压和相位差等参数，可以计算出电路或
设备的阻抗值，从而了解其性质和特征。
这种测量方法在电子工程、电力系统和通信领域等具有广泛的应用。
阻抗 测量
• RIP有两个版本：RIP1和RIP2。
3.2.2 RIP路由配置
RIP动态路由协议的配置主要命令：
（1）router rip
启动RIP协议，开启RIP进程
（2）version 1或2
配置rip的版本号，一般使用版本2
（3）network 网络地址
网络，在设置静态路由时，直连网络不需要手工配置在路由表中。
3.1.1 静态路由简介组成
2 .静态路由的配置
例3.1 静态路由配置示例
（本示例在Cisco PT环境下
实现）。网络结构拓扑图如
图所示，各路由器所使用的
端口和端口的IP地址如标注
所示，现在给三台路由器配
置静态路由，保证网络连通。
路由器R1的配置：
R1(config)#router rip
R1(config-router)#version 2
//注入进程号为1的OSPF内部路由
R1(config-router)#redistribute ospf 1 match internal
//注入进程号为1的OSPF外部路由
R1(config-router)#redistribute ospf 1 match external
第7章
阻抗测量
【本章重点】
1、阻抗的定义、表示式和基本特性
2、电阻的测量
3、电感、电容的测量
7.1概述
7.1.1阻抗的定义与表示式
阻抗是表征一个元器件或电路中电压、电流关系的复数特征量
直流 =
交流ሶ =
ሶ
ሶ
= + = = ( + )
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6.3.3 谐振法测量元件参数 6.3.4 Q值测量
第49页
电子测量
6.3.1
电压电流法
电压-电流法又叫伏安法，即利用欧姆定律，用 测量的电压值和电流值计算被测阻抗值：
Zx U I
. .
R jX
被测器件的导纳为：
1 Y G jB Y j Z
第50页
电子测量
6.3.2
RAM 缓 冲 放 大 器 相敏检波 器
电子测量
Zx
S1
A/D 转
HC Hp
DUT
LP LC
V A
DUT
(a)连接图
(b)示意图
第40页
电子测量
5T
1m 10m 100m 1 10 100 1K 10K 100K 1M 10M 100M
(c)阻抗测量范围 ()
V A
DUT
(d)具有屏蔽的四端连接头
第41页
电子测量
四端对连接头
HC Hp
DUT
LP LC
(a)连接图
第5页
电子测量
电阻器
理想电阻 考虑引线电感
R
R
L0
考虑引线电感 和分布电容
R
C0
L0
第6页
电子测量
电容器
C
理想电容 考虑泄漏、介 质损耗等
C
R0
C
考虑泄漏、引 线电阻和电感
R0
,
L0
R0
第7页
电子测量
电感器
L
理想电感
考虑导线损耗
R0
L
R0
L C0
考虑导线损耗 和分布电容
第8页
电子测量
测量信号源
测量桥路
显示电路
电源
平衡指示电路
精密万用电桥方框图
第52页
电子测量
3） 变压器耦合臂电桥
两电桥的平衡条件都为 Zx w1 Zs
w2
.
W1
W2
Zx
Zx
ZS
I1
W1
W2
D
ZS
D
I2
.
电压比例臂构成的桥路
电流比例臂构成的桥路
第53页
电子测量
4）电桥法测量集总参数元件的误差
①标准元件值的误差
第32页
电子测量
另一种是数字式阻抗测量仪器 采用RF电压电流法的：射频阻抗分析仪
采用自动平衡电桥法的：LF阻抗测量仪
采用网络分析法的：网络分析仪
第33页
电子测量
3. 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
直流偏置电压
ΔL
V0
I0
直流偏置电流
与直流偏置电压有 关的电容器
与直流偏置电流有 关的磁芯电感器
陶瓷电容器与铁芯电感器的直流偏置影响
第14页
电子测量
④温度
中K值
ΔC o
o ΔC
高K值
25 1 10 102 103 10 4
时间
温度
陶瓷电容器的温度相关性
陶瓷电容器的老化相关性
第15页
电子测量
6.1.2元件参数测量的基本技术
第42页
电子测量
(b)示意图
V
DUT
A
(c)阻抗测量范围 ()
4TP
1m 10m 100m 1 10 100 1K 10K 100K 1M 10M 100M
第43页
电子测量
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，选择最适合的 连接方法。
②电桥指示器的误差 ③屏蔽不良引起误差
寄生耦合和外界电磁场的干扰也会引起误差。
第54页
电子测量
6.3.3谐振法测量元件参数
当回路达到谐振时:
0
1 LC 1 X 0 L 0 0C
M
L
A
C
V
1 L 2 0 C C 1
02 L
第55页
谐振法测量原理图
电子测量
（1）直接测量 选择适当电感 L(不必为标准电感)，接入标准 可变电容CS（如虚线所示），调回路至谐振，然 后接入被测电容CX 当CX较小时
1. 测量方法概述
电桥法
Z1
D
Zx
Z2
Z3
Z1 Z x Z3 Z2
第16页
电子测量
电桥法的优缺点和频率范围
高精度（0.1%典型值） 使用不同电桥可得到宽频率范围 价格低 需要手动平衡 单台仪器的频率覆盖范围较窄 频率范围 ：DC ~ 300MHz
第17页
电子测量
谐振法
改变电容C直到电路谐振 谐振时XL=XC 仅有RX存在
图6-8 标准电阻器
第46页
电子测量
标准电容器
蔽罩
端子1 极板 水晶 接地端 端子2
端子1
接地端
端子2
(a)构造
(b)外观
第47页
电子测量
标准电感器
大理石 R 1 L C
线圈
1
1.5
(a)构造面（剖面图 ）
(b)等效电路图
第48页
电子测量
6.3阻抗的模拟测量法
6.3.1 电压电流法
6.3.2
电桥法
+j
电 感
Z{R, }
DUT
Z
虚 轴 电 容
电阻
实轴
Z R X X arctg R R Z cos X Z sin
2
2
-j
第4页
电子测量
2. 电阻器、电容器、电感器的电路模型
(1)真值，有效值和指示值
(2)元件的影响因素
测试信号频率
测试信号电频
直流偏置 电压和电流 温度 其它影响因素 （环境，湿度，老化等）
网络分析法
通过测量输入信号与反射信号之比得到反射系数 用定向耦合器或电桥检测反射信号 用网络分析仪提供激励并测量响应
VINC
DUT
定向偶合 器或电桥
V1
V2 反射信号
VR
OSC
输入信号
ZX
第27页
电子测量
网络分析法的优缺点和频率范围
高频率范围
当被测阻抗接近特征阻抗时得到高精度
改变测量频率需要重新校准
阻抗测量范围窄
频率范围 ：300KHz ~ 3GHz
第28页
电子测量
哪个值正确?
Q : 165
Z Analyzer Q : 165 LCR meter Q : 120
?
Q = 120
?
uH
LCR meter 5.231uH
L : 5.310
uH
L : 5.231
uH
LCR meter 5.310uH
2T
1m 10m 100m 1 10 100 1K 10K 100K 1M 10M 100M
第36页
电子测量
三端连接头
HC Hp LP LC
R0
L0
DUT
V A R0
C0
DUT
L0
(a)连接图
(b)示意图
第37页
电子测量
3T
1m 10m 100m 1 10 100 1K 10K 100K 1M 10M 100M
电子测量
第6章 阻抗测量
6.1 引言 6.2 阻抗标准
6.3 阻抗的模拟测量法
6.4 阻抗的数字测量法
2
第1页
电子测量
元件的工业趋势
*
#
VHS
-
第2页Biblioteka 电子测量6.1慨述
6.1.1集总参数元件特性表征
1. 阻抗定义及表示方法
I
U
Z
Z
U I
阻抗定义图
第3页
电子测量
阻抗两种坐标形式的转换关系为：
第23页
电子测量
射频电压电流法的优缺点和频率范围 高精度（0.1%典型值）
高频下的宽阻抗范围
工作频率范围受使用探头的变压器的限制
频率范围 ：1MHz ~ 3GHz
第24页
电子测量
自动平衡电桥法
通过DUT的电流也通过电阻R “L”点的电位保持为0V（称为虚地）
虚地
H V1
DUT I
电子测量
选择正确的测量方法
每种方法都有其各自的优缺点
必须首先考虑测量的要求和条件，然后选择最合 适的方法
需要考虑的因素包括频率覆盖范围、测量量程、 测量精度和操作的方便性 没有一种方法能包括所有的测量能力，因而在选 择测量方法时需折衷考虑
第31页
电子测量
2.仪器分类
阻抗测量仪器分为两种 一种是利用模拟阻抗测量的仪器 采用电桥法的：万用电桥；惠斯登电桥等各 种电桥仪器 采用谐振法的：Q表 采用电压-电流法的：多用表；可变电阻器； 参数测测仪
三端连接头、四端连接头、五端连接头
四端对接头
第34页
电子测量
阻抗的连接图、示意图和测量范围 两端连接头
HC Hp
HC 为电流高端
DUT
LP LC
Hp 为电位高端 LP 为电位低端 LC 为电流低端
(a)连接图
第35页
电子测量
(b)示意图
R0
L0
V
C0 A R0
L0
DUT
(c)阻抗测量范围 ()
第44页