電容器和電感器交流參數(shù)測量方法的對比研究

摘要：為了測量電容器和電感器的性能，常用的交流參數(shù)測量方法有傳統(tǒng)模擬式(即電橋法和諧振法)和數(shù)字智能化測量方法兩大類型。通過對比分析傳統(tǒng)模擬式和數(shù)字智能化測量方法的基本原理和優(yōu)缺點得出電感(電容)-電壓的轉(zhuǎn)換方法優(yōu)點多，應(yīng)用廣，并指出電容器和電感器交流參數(shù)測量方法的發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞：電容器；電感器；交流參數(shù)；測量方法

0 引言
電容器和電感器性能的好壞決定了電路各項功能的優(yōu)劣，因此對電容器和電感器性能的判定是非常重要的。
電容器的主要參數(shù)有電容量及其誤差、額定電壓、溫度系數(shù)、損耗因數(shù)等，實際應(yīng)用中需要測量的是電容量和損耗因數(shù)；電感器的主要參數(shù)有電感量及其誤差、額定電流、溫度系數(shù)、品質(zhì)因數(shù)等，實際應(yīng)用中需要測量的是電感量和品質(zhì)因數(shù)。目前，對電容器和電感器交流參數(shù)進行測量的測量儀主要有傳統(tǒng)模擬式和數(shù)字智能化兩類。

1 傳統(tǒng)模擬式測量方法
1．1 電橋法測量
交流電橋是一種以交流電為電源，用于測量電容和電感元件參數(shù)的比較式儀器，其平衡條件為：Z1Z3=Z2Z4，原理電路如圖1所示。

采用交流阻抗電橋法測量電感、電容參數(shù)的精度較高，結(jié)構(gòu)簡單，主要適用于低頻，但需要反復調(diào)節(jié)才能滿足其模和阻抗角的平衡，操作繁瑣。
1．2 諧振法測量
諧振法是測量電容、電感的另一種基本方法，它是利用調(diào)諧回路的諧振特性建立的測量方法。諧振法的測量精度不如交流電橋法高，但由于測量線路簡單方便，在技術(shù)實現(xiàn)上的困難要比高頻電橋小(主要是雜散耦合的影響)，再加上高頻電路元件大多用于調(diào)諧回路，所以在高頻電路參數(shù)測量中，諧振法是一種重要的手段。其原理如圖2所示，它包括由振蕩源G、已知元件和被測元件組成的諧振回路及諧振指示器。當回路達到諧振時：


2 數(shù)字智能化測量方法
隨著數(shù)字電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了新的電容電感參數(shù)測量方法，即將待測電感和電容的相關(guān)參數(shù)經(jīng)過測量電路轉(zhuǎn)換為電壓、頻率和周期等信號，再由A／D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，送入微處理器進行計算處理，最終由顯示裝置顯示參數(shù)數(shù)值。數(shù)字化智能化電感、電容測量設(shè)備根據(jù)測量方法的不同又分不同的類型。
2．1 電壓比例法
電壓比例法的電路原理框圖如圖3所示。