阻容元件之電阻的測量方法介紹

阻容元件包括電阻、電容、電感等元件。其參數測量的方法有多種，常用來測量阻容元件的儀器有萬用表、數字電橋、高頻Q表等。

電阻的主要物理特性是對電流成現阻力，消耗電能，但由于構造上有線繞或刻槽而使得電阻存在引線電感和分布電容，其等效電路如圖5-1所示。當電阻工作于低頻時，電阻分量起主耍作用，電抗部分可以忽略不計，即忽略L和C的影響，此時只需測出R值就可以了。但當工作頻率升高時，電抗分量就不能再忽略不計。此外，工作于交流電路中的電阻，由于集膚效應、渦流損耗、絕緣損耗等原因， 其等效電阻隨頻率的不同而不同。實驗表明，當頻率在1kHz以下時，電阻的交流阻值與直流阻值相差不超過1x 10-4 Ω，隨著頻率的升高，其間的差值隨之增大。

電阻的等效電路

1.固定電阻的測量

1)萬用表測量電阻

模擬式和數字式萬用表都有電阻測量擋，都可以用來測量電阻，測量時先選擇好萬用表

電附們的倍韋或置程范圍，然后將兩個輸入端(稱表筆)短路調零，最后將萬用農并接在 被測電阻的兩端，讀出電阻值即可。

在用萬用表測量電阻時應注意以下兒個問題。

(1)要防止把雙手和電阻的兩個端子及萬用表的兩個表筆并聯在一起，因為這樣測得的阻值為人體電阻與被測電阻并聯后的等效電阻的阻值，而不是被測電阻的阻。在測幾千歐以上的電阻時，尤其要注意這一點，否則會得到誤差超出容許值的測量結果。

(2)當電阻連接在電路中時，首先應將電路的電源斷開，絕不允許帶電測量電阻值。若電路屮有電容器時，應先將電容器放電后再進行測量。若電阻兩端與其他元件相連，則應斷開-端后再測量，否則電阻兩端連接的其他電路會造成測量結果錯誤。

(3)用萬用表測量電阻時，萬用表內部電路通過被測電阻構成回路，也就是說測量時， 被測電阻中有直流電流流過，并在被測電阻兩端產生一定的電壓降，因此，在用萬用表測量電阻時應注意被測電阻所能承受的電壓和電流值，以免損壞被測電阻。

(4)萬用表測量電阻時，不同倍率擋的零點不同，每換一擋都應重新調零，當某一擋調零時不能使指針盞0歐姆處，則表明表內電池電壓不足了，需要更換新電池。

(5)由于模擬式萬用表電阻擋刻度的非線性，使得刻度誤差較大，測量誤差也較大，因而模擬式萬用表只能作一般性的粗略檢查測量。

2)電橋法測量電阻

電橋法是利用示零電路作測量指示器，根據電橋電路平衡條件來確定阻抗值的測量方法。其工作頻率較寬，測量精度較高，可達10-4Ω，比較適合低頻阻抗元件的測量。利用該原理做成的測量儀器，稱為電橋。按照所用電源的不同，可分為直流電橋和交流電橋兩大類。

直流電橋又稱為惠斯登電橋，主要用來測量直流電阻，其原理構成如圖5-2所示，R1、R2是固定電阻，稱為比率臂，比例系數K =R1/R2，可通過量程開關進行調節; R0為標準電阻，稱為標準臂;R X為被測電阻;G為檢流計。

電橋法測量電阻

測量時接上被測電阻，然后接通直流電源，調節K和R0，使電橋平衡，即檢流計指示為零，讀出K和R0的值, 即可求得Rx。

3)伏安法測量電阻

伏安法是一種間接測量法，理論依據歐姆定律R=U/I，給被測電阻施加一定的電壓， 所加電壓應不超出被測電阻的承受能力，然后，用電壓表和電流表分別測出被測電阻兩端的 電壓和流過它的電流，即可算出被測電阻的阻值。

伏安法測量電阻的原理簡單，測量方便，尤其適用于測量非線性電阻的伏安特性。伏安法有電壓表前接和電壓表后接兩種測量電路，其原理圖如圖3所示。

伏安法測量電阻

圖3(a)所示電路稱為電壓表前接法。可見，電壓表測得的電壓為被測電阻RX兩端的電壓與電流表內阻RA、壓降之和。因此，根據歐姆定律求得的測量值為

圖3 (b)所示電路為電壓表后接法。可見，電流表測得的電流為流過被測電阻RX的電流與流過電壓表內阻RV的電流之和。因此，根據歐姆定律求得的測量值為

在使用伏安法時，應根據被測電阻的大小，選擇合適的測量電路，如果預先無法估計被測電阻的大小，可以用兩個電路都試一下，看兩種電路中電壓表和電流表讀數的差別情況, 若兩種電路中電壓表的讀數差別比電流表的讀數差別小，則可選擇電壓表前接法，即如 圖5-3 (a)所示電路;反之，則可選擇電壓表后接法，即如圖5-3 (b)所示電路。