阻抗測量包括復(fù)數(shù)阻抗、導(dǎo)納與電感、電容、電阻、品質(zhì)因數(shù)及損耗因數(shù)等實數(shù)參量的測量，阻抗的計量單位歐姆的依據(jù)，是標(biāo)準(zhǔn)電阻器和電抗器，而電阻、電抗的基準(zhǔn)則源于可計算電容。

中文名

阻抗測量

外文名

Impedance measurement

包括

復(fù)數(shù)阻抗、導(dǎo)納與電感、電容、電阻、品質(zhì)因數(shù)及損耗因數(shù)等實數(shù)參量的測量

優(yōu)勢

具有較小的殘余參量和較好的穩(wěn)定性

應(yīng)用學(xué)科

電力、通信

正文

在低頻、高頻和超高頻范圍內(nèi)，測量集總參數(shù)電路或元件中電壓與電流的復(fù)數(shù)比（阻抗）或其倒數(shù)(導(dǎo)納)。分布參數(shù)電路中的阻抗測量屬于駐波與反射測量。阻抗測量包括復(fù)數(shù)阻抗、導(dǎo)納與電感、電容、電阻、品質(zhì)因數(shù)及損耗因數(shù)等實數(shù)參量的測量。屬于同一被測對象的上述諸參量之間具有確定的換算關(guān)系，因而只要測出其中幾項便可求出其他參量。

阻抗的計量單位歐姆的依據(jù)，是標(biāo)準(zhǔn)電阻器和電抗器，而電阻、電抗的基準(zhǔn)則源于可計算電容。日常計量測試所有的電抗標(biāo)準(zhǔn)，大都采用各種固定的和可變的標(biāo)準(zhǔn)電容器，因為它們與標(biāo)準(zhǔn)電感器相比，具有較小的殘余參量和較好的穩(wěn)定性。

電橋法?　用交流電橋測量阻抗的原理與用直流惠斯登電橋測量電阻的原理相同。電橋電源 E用指定頻率的正弦信號，平衡條件由四個橋臂的復(fù)數(shù)阻抗（圖1）決定，即

調(diào)節(jié)已知臂中某兩個元件，使指示器D示零，便可由平衡條件式求出未知臂的阻抗。

阻抗測量

阻抗測量

通用電橋?

　內(nèi)含固定頻率 (例如1千赫)信號源和零指示器并可迅速改接成多種常用電路的電橋 (如用惠斯登電橋測電阻，用電阻比率電橋測電阻或電容，用電阻乘積電橋測電感，圖2),俗稱萬用電橋或

電橋。這類電橋常以固定的

作為電抗標(biāo)準(zhǔn)，靠調(diào)節(jié)電阻

和

達到平衡，然后由

讀出

或

。

阻抗測量

高頻電橋?

　當(dāng)頻率高于數(shù)十千赫時，交流電橋便會因橋臂殘余參量和雜散電磁耦合而不能正常工作，須選擇適當(dāng)?shù)碾姌螂娐凡⒆屑毜丶右云帘魏徒拥?。例如，圖

的變壓器比臂電橋和圖

的雙

電橋易于屏蔽，這是因為標(biāo)準(zhǔn)臂、未知臂和零指示器甚至信號源均能接地，它能工作到數(shù)十以至數(shù)百兆赫。雙T電橋便于測量導(dǎo)納，故又稱導(dǎo)納電橋。電橋法的優(yōu)點是測量精確度較高；缺點是頻帶有限和操作困難。

阻抗測量

諧振法?　利用回路的諧振現(xiàn)象是測量高頻元件參量的主要方法。在圖4的串聯(lián)諧振回路(也可用并聯(lián)回路)中，當(dāng)調(diào)信號源

的頻率

或調(diào)標(biāo)準(zhǔn)可變電容器

使回路達到諧振時，有

電流

或電壓

達到最大。如果已知

和

值，便可求出

值。在

表中，通常使

取某些固定值，便可將

的度盤另一刻度直讀

。由于標(biāo)準(zhǔn)電感不易得，諧振法測量電容通常采用標(biāo)準(zhǔn)電容替代法, 用

表測量電阻等損耗參量(見品質(zhì)因數(shù)測量)。

阻抗測量

電壓－電流法?　按照阻抗定義直接求取電壓對電流之復(fù)數(shù)比，以求得阻抗值，又稱復(fù)數(shù)伏安比法。通常用一個恒流源來提供固定的電流值。用電壓表分別測出被測件和同類標(biāo)準(zhǔn)器上的端電壓，即可求得被測的電阻、電容或電感值。如果僅用標(biāo)準(zhǔn)電阻器作為標(biāo)準(zhǔn)，則可求得被測件阻抗的絕對值

(模值)。電壓表上可直接以

或

來標(biāo)定，這樣就構(gòu)成了直讀式

表或阻抗表。如果把被測件和標(biāo)準(zhǔn)電阻上的端電壓加到幅－相檢測器（矢量電壓表）的兩個輸入端，則可測得被測阻抗的模值和相角，這稱為矢量阻抗表；或者得到被測阻抗的實數(shù)部分（電阻）和虛數(shù)部分（電抗），這就成為復(fù)數(shù)阻抗表。這類阻抗表是直讀式儀器，使用十分方便，工作頻率可達幾十至幾百兆赫。

參考書目

B.M.奧利弗、J.M.卡奇編，張倫等譯：《電子測量和儀器》,科學(xué)出版社，北京,1978。(B.M.Oliver and J.M.Cage,Electronic Measurements and Instrumentation,McGraw-Hill,New York,1971.)