電阻、電容、電感的知識以及如何選用LCR電橋
流入電流I,如果RS太大,則消耗功率也大,這是變壓器為什么發(fā)熱的原因。因此,RS的測量就成為必須的一個程序。但應(yīng)用的電橋大多為交流電橋,不具備DCR功能,因此便無法測出RS值。
如下圖:
所測出來的值是包含jWLS的ZL而非單純的RS。如何判斷電感的好壞,當(dāng)然RS 要越小越好。(Q值越大或D值越小越好。)
電感的應(yīng)用,同樣利用 ZL = jWL = j2πfL 這個公式。如果f越大,則感抗越高,便可將高頻的噪聲(Noise)或瞬間的浪涌(Spike) 予以抑制。
綜合L、C,一般電路圖中常見到如下圖所示:就是這個道理。
四、測量L、C時容易陷入的誤區(qū)
a. 如何選用并聯(lián)模式(LP、CP)或串聯(lián)模式(LS、CS)。
通常在并聯(lián)模式(LP、CP)時是采用恒壓方式測量,而在串聯(lián)模式(LS、CS)是采用恒流方式測量。(因涉及電路設(shè)計,實無法一一詳談。)故一般針對小電容、大電感采用的是并聯(lián)模式;大電容、小電感則采用串聯(lián)模式測量,而其間的差異與D值有關(guān),轉(zhuǎn)換公式如下所示:
任何元器件都會有頻率響應(yīng)的問題,換句話說,如果排除測量儀器的精度問題,那么,在某個頻點所測出來的值即表示這個元器件在這個頻點的真正值。換句話說,如果工程師想測量某一個元器件的值,就必須考慮這個元器件在電路中的工件頻率是多少,而選擇該頻率或接近的頻率來測量,才會得到該元器件在該電路中的真正值。而從實際應(yīng)用面來考慮,可以歸結(jié)出下面結(jié)論供使用者參考。
小電容、小電感 →常用于高頻電路 (測量時頻率要高一點)
大電容、大電感 →常用于低頻電路 (如市電50Hz或全波整后100Hz則測量頻點可選在低頻)
c. 如何選用測量幅度?
測量幅度的選擇,譬如用在測量帶有鐵蕊的線圈(電感)時,因涉及鐵蕊的材質(zhì),故與頻率點的選擇一樣,須選擇適當(dāng)?shù)姆?,予以測量。
d. 校正歸零
對自動量程的儀器,在測量小電容、小電感時,為追求精準度,故必須歸零,尤其是利用測試夾具時,更須將測試線所存在的小電容、小電感予以扣除,才能測量出元器件本身的真正值。一般而言,電容為開路時歸零,電感為短路時歸零,對于手動量程的儀表也須遵循小電容(CP模時)開路歸零,小電感(LS模式時)短路歸零的原則。
e.4線對2線的測量方法
當(dāng)測量低阻抗元件時,導(dǎo)線上的電壓跌落會影響測量結(jié)果.用4線測量方法可以消除導(dǎo)線電阻的影響,一般與高精度電壓表和電源使用的方法一致,通過分離電源和測試線, 4線技術(shù)自動消除壓降的影響.
三、 結(jié)論
綜上所述,在教科書中所考慮的元件并不能夠說明元件本身的特性,元件特性更依賴于環(huán)境,信號頻率和幅度.這樣LCR電橋除需要測量范圍廣、反應(yīng)速度快、精確度高之外,仍須具備頻點選擇、幅度選擇及D值(Q值)、DCR、θ值、ESR值測量等功能,才不會在設(shè)計時,產(chǎn)生"知其然而不知其所以然"之撼。
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