工程师通常可以使用信号和函数发生器,以及频率计数器和示波器,但他们可能无法使用电容或电感计。使用图 1 中的测试设置,您可以使用函数发生器、万用表、频率计数器和示波器测量电容或电感。
图 1.
您可以使用此测试设置测量电容或电感。
使用该设置测量两个信号的幅度。然后,您可以在不测量相位角的情况下计算电容或电感。您可以将输入电压与输出电压的比值表示为:
您可以将其放入标准格式中:
求解 X 的方程后C,结果为:
使用关系
电容的基本方程为:
使用方便的比率 |V在/V外|=2,则
要测量电容器的值,请测量输入电压,然后调整信号发生器的频率,使输出电压为输入电压的一半。您无需对 V 使用 2 比 1 的比率在/V外.您可以只测量输入电压和输出电压,并使用其中一个基本方程来计算电容或电感的值,但接近 2 比 1 的比率是一个不错的选择。
为了获得最佳结果,您可以使用频率计数器来测量频率,使用数字万用表来测量电阻。大多数现代示波器可以在不加载电路的情况下准确测量信号,探头的电容除外。电容通常标记在探头上。使用前面的公式计算电容器的值。从结果中减去探头电容的值,即可得到测得的电容的准确值。
通常,您知道要测量的电容的近似值,因此您可以使用以下公式为电阻 R 和频率 f 选择一个起始值:
您可以使用类似的程序来测量电感。在这种情况下,
电感的基本方程表示为:
设置 V在/V外=2,则
和
对于测量电容的示例,假设 C 大约等于 1000 pF,让 f 等于 1 MHz。计算公式为:
在图 1 的设置中使用 301 Ω 电阻器或大约 250 到 500 Ω的任何方便值。在测量输入电压和输出电压时调整频率,以获得 2 比 1 的比率。如果您获得的频率为 912 kHz,测得的 R 电阻为 304 Ω,探头电容为 10 pF,则电容为:
探头电容为负 10 pF。结果是 984.3 pF。
R 和 f 的值并不重要;您应该选择它们以最小化寄生效应。300 至 3000 Ω 的电阻值和 100 kHz 至 1 MHz 的频率应起作用。
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