自动检测技术实用教程 教学配套课件 周征 第2章 电参数检测技术.pdfVIP

第2章 电参数检测技术  本章提要  本章介绍频率（周期）、相位、电压、 电流和阻抗等常见电参数的测量方法。  其中，在电流的测量方法中介绍了霍尔 元件及其在电流测量中的应用。 内容简介  频率（周期）、相位的测量技术  电压和电流的测量技术  阻抗的测量技术简介 2.1.1 频率（周期）的测量技术  频率的测量方法主要有模拟法和计数法两类。  计数法具有测量精度高、速度快、操作简便、 可以直接显示数字、便于与微机结合实现测量 过程自动化等优点，应用最为广泛；  模拟法由于简单、经济等原因，在某些场合目 前仍被使用。 1. 频率的模拟测量技术  由电路原理可知，LC谐振回路在频率等于谐振 频率时，幅频特性有一个峰值；  RC文氏电桥在频率等于谐振频率处，输出电压 为零，即有一个最小值。  频率的模拟测量原理是对于无源网络，若它们 的频率特性存在极值，就可以利用这个极值点 来实现频率的测量。 （1）文氏电桥法测频  文氏电桥法测频是利用电桥电源频率与交流电 桥的平衡条件之间的关系来实现频率的测量， 电路如图2-1所示。 图2-1 文氏电桥测频电路  将频率为fx 的被测交流信号加在文氏电桥的一 组对角线上，G为指示电桥平衡的检流计。  当交流电桥达到平衡时，有下式 1 1   R R   j C  3   1  x 2  j C R R   1 x 2   4 （2- 1）  由式（2-1）可知，电桥的平衡条件为  即，等式左右两端实部、虚部分别相等为电桥 平衡的两个条件。  若取R1=R2=R，C1=C2=C 则平衡条件为 R1 C2 R3  R2 C1 R4 （2- 2） R C  1 0 1  2 x R C   2 1 x  由式（2-2）可知，图2-1中的电桥在R3=2R4的 条件下，调节R （或C ）可使电桥对被测信号频率 fx达到平衡（检流计指示最小）。在电桥面板上 可变电阻（或电容）调节旋钮（度盘）如果按频 率刻度，测试者便可从刻度上直接读得被测信号 频率fx 。一般情况下，电阻的调节相对电容的调 节容易，通常采用固定电容，调节电阻的方式。  文氏电桥测频法的测频精确度大约是±（0.5～ 1）％。在高频时，由于寄生参数的影响严重， 测量精确度大大降低，所以这种测频法仅适用于 10kHz以下的音频范围。 （2）谐振法测频  谐振法测频是利用电感、电容串联谐振回路或并联谐振回 路的谐振特性来实现频率的测量，电路如图2-2所示。 图2-2 谐振法测频电路  频率为fx 的交流信号加到变压器的初级绕组上，调节电容 C，当LC电路达到谐振点时，电流表或电压表将指示最大 值，此时 1 f x 2 LC  如果电容的调节度盘按谐振频率刻度，则测试者可直接从 刻度盘上读出被测频率值。  谐振法测量频率的误差大约在±（0.25～1）％范围内，常