電容器和電感器交流參數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，常用的交流參數測量方法有傳統模擬式(即電橋法和諧振法)和數字智能化測量方法兩大類型。通過對比分析傳統模擬式和數字智能化測量方法的基本原理和優缺點得出電感(電容)-電壓的轉換方法優點多，應用廣，并指出電容器和電感器交流參數測量方法的發展趨勢。
關鍵詞：電容器；電感器；交流參數；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。
電容器的主要參數有電容量及其誤差、額定電壓、溫度系數、損耗因數等，實際應用中需要測量的是電容量和損耗因數；電感器的主要參數有電感量及其誤差、額定電流、溫度系數、品質因數等，實際應用中需要測量的是電感量和品質因數。目前，對電容器和電感器交流參數進行測量的測量儀主要有傳統模擬式和數字智能化兩類。

1 傳統模擬式測量方法
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、電容參數的精度較高，結構簡單，主要適用于低頻，但需要反復調節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，在技術實現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諧回路，所以在高頻電路參數測量中，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 數字智能化測量方法
隨著數字電子技術和計算機技術的發展，出現了新的電容電感參數測量方法，即將待測電感和電容的相關參數經過測量電路轉換為電壓、頻率和周期等信號，再由A／D轉換器轉化為數字信號，送入微處理器進行計算處理，最終由顯示裝置顯示參數數值。數字化智能化電感、電容測量設備根據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。