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電阻器、電容器、電感器都是電路的基本元件。電路基本元件參數(shù)是電路測(cè)試的基本內(nèi)容之一。電路參數(shù)測(cè)試儀器是基本測(cè)試儀器。由于電路元件的工作頻率范圍不同，測(cè)試的方法和測(cè)試的儀器也有所不同。對(duì)于工作在低頻電路中的元件大多采用電橋法和萬(wàn)用電橋；對(duì)于工作在高頻電路中的元件，大多采用諧振法和Q表等。

（一）電容量的測(cè)試

諧振法測(cè)電容器有直接法和替代法兩種。

1．直接法

用直接法測(cè)試電容量的電路與圖的基本電路相同。選用一適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)電感L，與被測(cè)電容Cx組成諧振電路，調(diào)節(jié)高頻振蕩電路的頻率，當(dāng)電壓表的讀數(shù)達(dá)最大，即諧振回路達(dá)到串聯(lián)諧振狀態(tài)。這時(shí)振蕩電路輸出信號(hào)的頻率f 將等于測(cè)量回路的固有頻率fo，即

由此可求得電容Cx值，

式中電容的單位是F（法），頻率的單位是Hz（赫），電感的單位是H（亨）。若上述各量的單位分別用pF，MHz，uH，則Cx式可寫(xiě)為：

由于諧振頻率fo可由振蕩電路的度盤(pán)讀得，電感線(xiàn)圈的電感量是已知的，即可由上式計(jì)算被測(cè)電容量Cx。

由直接法測(cè)得的電容量是有誤差的，因?yàn)樗臏y(cè)試結(jié)果中包括了線(xiàn)圈的分布電容和引線(xiàn)電容，為了消除這些誤差，宜改用替代法。

2．替代法

用替代法測(cè)試電容量有并聯(lián)替代法和串聯(lián)替代法兩種。串聯(lián)和并聯(lián)替代法，采用替代原理，必須進(jìn)行兩次測(cè)試。被測(cè)元件接入前使電路諧振；被測(cè)元件接入已調(diào)諧好的電路后會(huì)使電路失諧，然后重新調(diào)整電路中的標(biāo)準(zhǔn)元件，以補(bǔ)償（替代）被測(cè)元件造成的失諧。測(cè)量結(jié)果需計(jì)算后方能得到。這是一種間接測(cè)量的方法。

（1）并聯(lián)替代法

用并聯(lián)替代法測(cè)試電容量的電路如圖8-2所示，進(jìn)行測(cè)試時(shí)，首先將標(biāo)準(zhǔn)可變電容器放在電容量甚大的刻度位置C_S1上，調(diào)節(jié)振蕩電路的頻率使串聯(lián)諧振回路諧振。然后將被測(cè)電容器接在Cx接線(xiàn)柱上，與標(biāo)準(zhǔn)可變電容器并聯(lián)，振蕩電路保持原來(lái)的頻率不變，減小標(biāo)準(zhǔn)可變電容器的電容量到C_S2，使串聯(lián)諧振回路恢復(fù)諧振。在這種情況下，

C_S1= C_S2+Cx

即可求得被測(cè)電容Cx的值為:

Cx= C_S1- C_S2

測(cè)試時(shí)，首先把已知電容接在Cx接線(xiàn)柱上，標(biāo)準(zhǔn)可變電容器放在電容量所在的刻度位置C_S1上，調(diào)節(jié)振蕩電路的頻率使串聯(lián)諧振回路諧振。然后拆去Cx接線(xiàn)柱上的已知電容，接上被測(cè)電容。振蕩電路保持原來(lái)的頻率不變。減小標(biāo)準(zhǔn)可變電容器的電容量到C_S2,使串聯(lián)諧振回路恢復(fù)諧振。在這種情況下

C_S1+C_已知=C_S2+Cx

即可求得被測(cè)電容Cx的值為:

Cx=C_Sl-C_S2 +C_已知

（2）串聯(lián)替代法

測(cè)電容量大于標(biāo)準(zhǔn)可變電容器容量變化范圍的另一種方法是串聯(lián)替代法。串聯(lián)替代法測(cè)電容的電路如圖8-3所示。進(jìn)行測(cè)試時(shí)，首先將標(biāo)準(zhǔn)可變電容放在電容量甚小的刻度位置C_S1上，調(diào)節(jié)振蕩電路的頻率使串聯(lián)諧振回路諧振。然后將被測(cè)電容串聯(lián)在諧振回路中，振蕩電路保持原來(lái)的頻率不變，增加標(biāo)準(zhǔn)可變電容量到C_S2，使串聯(lián)諧振回路恢復(fù)諧振。在這種情況下

C_S1=l/(1/C_S2+1/Cx)

即可測(cè)得被測(cè)電容Cx的值為

（二）電感量的測(cè)試

1．直接法

在圖若選用已知標(biāo)準(zhǔn)電容Cs和被測(cè)電感Lx組成諧振回路，按測(cè)試電容的同樣方法，調(diào)節(jié)振蕩電路的輸出頻率，使諧振回路達(dá)到諧振狀態(tài)，由式可得被測(cè)電感Lx的值為

式中電容的單位是法，頻率的單位是赫，電感的單位是亨。若上述各量的單位分別用pF，MHz，uH，則上式可寫(xiě)為。上式中fo可由振蕩電路的度盤(pán)讀得，Cs可由標(biāo)準(zhǔn)可變電容器的度盤(pán)讀得，由上式即可計(jì)算得被測(cè)電感量Lx。

實(shí)際上按諧振法設(shè)置的測(cè)試儀器，測(cè)電感時(shí)為了能直接讀數(shù)，通常是在某些指定的頻率點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)試。由式可知，當(dāng)fo為定值時(shí)，Lx與Cs成反比例關(guān)系，所以，在標(biāo)準(zhǔn)可變電容器Cs的刻度盤(pán)上附加直讀電感的刻度，就可以直接讀出被測(cè)電感Lx值，而無(wú)需計(jì)算。

用直接法測(cè)得的電感量是有誤差的，因?yàn)閷?shí)際上式中的電容值還包括線(xiàn)圈的分布電容和引線(xiàn)電容，而標(biāo)準(zhǔn)可變電容的刻度中不包括這兩項(xiàng)電容值，使測(cè)試結(jié)果為正誤差，即測(cè)試值大于實(shí)際值。若要消除誤差，應(yīng)采用替代法。

2．替代法

與測(cè)電容一樣，也有并聯(lián)替代法和串聯(lián)替代法兩種。測(cè)小電感時(shí)用圖所示的串聯(lián)替代法，測(cè)大電感時(shí)用圖的并聯(lián)替代法。由于具體的測(cè)試方法與測(cè)電容的替代法相仿，故不再贅述。

(a)

替代法測(cè)量電容量

（三）品質(zhì)因數(shù)（Q值）的測(cè)試

利用諧振法測(cè)回路的品質(zhì)因數(shù)（Q值），可采用電容變化法或頻率變化法，兩種測(cè)試方法均采用圖的電路。

電容變化法是變化調(diào)諧回路中的電容量，使回路發(fā)生一定程度的失諧，從而求得回路的品質(zhì)因數(shù)。根據(jù)回路諧振時(shí)可變電容器Cs的讀數(shù)Cso和回路兩次失諧（諧振指示器指示下降到70.7%）時(shí)可變電容器Cs的讀數(shù)C_l、C₂，即可按下式計(jì)算品質(zhì)因數(shù)

Q=2Cso / (C₂-C₁)

頻率變化法是變化高頻振蕩電路的振蕩頻率，使回路發(fā)生一定程度的失諧，從而求得回路的品質(zhì)因素。根據(jù)回路諧振時(shí)振蕩電路的頻率數(shù)fo和回路兩次失諧（諧振指示的指示下降到70.7%）時(shí)振蕩電路的頻率讀數(shù)f₁和f₂，可計(jì)算品質(zhì)因數(shù)Q=fo / (f₂-f₁)。

用電容變化法和頻率變化法測(cè)回路的品質(zhì)因數(shù)Q值，須經(jīng)過(guò)幾步操作和計(jì)算。

根據(jù)諧振原理制成的一種能直接讀出線(xiàn)圈Q值的測(cè)試儀器，稱(chēng)之為Q表。它是測(cè)高頻電路元件參數(shù)的重要儀器。Q表除測(cè)線(xiàn)圈Q值的基本用途以外，因?yàn)槠渲邪兄C振測(cè)試法所需用的各項(xiàng)設(shè)備，所以還可以用它進(jìn)行其他項(xiàng)目的諧振法測(cè)試。

Q表的基本電路

Q表的基本原理圖如圖。由圖可見(jiàn)，被測(cè)線(xiàn)圈（視在參量為L(zhǎng)x與Rx）與Q表內(nèi)部的一只標(biāo)準(zhǔn)可變電容器Cs組成一個(gè)串聯(lián)諧振回路；并在標(biāo)準(zhǔn)可變電容器的兩端跨接一只標(biāo)準(zhǔn)可變電容器Cs組成一個(gè)串聯(lián)諧振回路；并在標(biāo)準(zhǔn)可變電容器的兩端跨接一只輸入阻抗很高的電子電壓表，作為諧振指示器；加在標(biāo)準(zhǔn)電阻R₁及R₂上的高頻電壓，由一個(gè)作監(jiān)視器的電子電壓表測(cè)試，用以監(jiān)視引入串聯(lián)諧振回路的高頻電壓U₁的大小。

調(diào)節(jié)可變高頻振蕩電路的頻率或標(biāo)準(zhǔn)可變電容器的電容，使串聯(lián)諧振回路諧振，此時(shí)并聯(lián)在標(biāo)準(zhǔn)可變電容器上的電子電壓表的指示最大。按照諧振回路的原理，最大電壓

U₂和輸入回路的電壓U₁之間關(guān)系U₂=QU₁，可得，

Q=U₂/U₁

由此測(cè)得的Q值是串聯(lián)諧振回路總的品質(zhì)因數(shù)。但由于在一般情況下標(biāo)準(zhǔn)可變電容器Cs的損耗與線(xiàn)圈的損耗相比可以忽略，電子電壓表的輸入電阻極大，由其所引入回路中的損耗可以忽略，輸入電壓U₁的內(nèi)部電阻與線(xiàn)圈的有效串聯(lián)電阻Rx相比也可以忽略，所以串聯(lián)諧振回路的品質(zhì)因數(shù)Q可以認(rèn)為是被測(cè)線(xiàn)圈的品質(zhì)因數(shù)Qx。

若將U₁的大小保持一定，則U₂即比例于被測(cè)線(xiàn)圈的Q值，因此如將電子電壓表的度盤(pán)直接按Q值刻度，在測(cè)試時(shí)便可以直接讀出Q值。

由U₂=QU₁這一基本關(guān)系式可見(jiàn)，因?yàn)閁₂和Q之間的比例常數(shù)為U₁，改變U₁的大小可以改變Q表量程。U₁愈小，則同一U₂值所代表的Q值愈大。所以Q表的量程能借助U_l的減小而擴(kuò)大。某些產(chǎn)品Q(chēng)表就是通過(guò)減小U_l值來(lái)擴(kuò)展Q值讀數(shù)倍率的。

為了使Q表除測(cè)試線(xiàn)圈Q值之外能進(jìn)行其他諧振法測(cè)試，通常將其內(nèi)部的高頻振蕩電路和可變標(biāo)準(zhǔn)電容均加以正確的定度。這樣便可由振蕩電路的頻率度盤(pán)和頻段開(kāi)關(guān)所示出的讀數(shù)，知道測(cè)試所用振蕩頻率的準(zhǔn)確數(shù)值；由可變標(biāo)準(zhǔn)電容器度盤(pán)所示出的讀數(shù)，知道測(cè)試時(shí)標(biāo)準(zhǔn)電容器的準(zhǔn)確數(shù)值。為了微調(diào)和讀出微小電容變化值的變化值的需要，一般Q表內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)電容器除一只容量較大（如500pF）的可調(diào)電容器外，還包括一個(gè)與之并聯(lián)的、度盤(pán)直接按微小電容量（如±3pF）刻度的較小的電容器。

Q表按其應(yīng)用的頻率范圍不同，有低頻Q表、高頻Q表和超高頻Q表等不同類(lèi)型。不同頻率的Q表的基本原理都同上所述。

Q表可以用來(lái)測(cè)量高頻電感或諧振回路的Q值、電感器的電感量及其分布電容量、電容器的電容量及其損耗角、電工材料的高頻介質(zhì)損耗、高頻回路的有效并聯(lián)電阻及串聯(lián)電阻、傳輸線(xiàn)特性阻抗等。

高頻Q表原理功能方框圖

產(chǎn)品Q(chēng)表的原理功能方框圖如圖。由圖可見(jiàn)，Q表包括高頻振蕩電路、定位指示電路、諧振指示電路、測(cè)試回路和電源供給電路5個(gè)部分。現(xiàn)分別介紹如下。

1．高頻振蕩電路

通常是一個(gè)電感3點(diǎn)式振蕩電路。一般產(chǎn)生頻率為50KHz～50MHz的高頻振蕩信號(hào)。分若干個(gè)頻段，由筒形波段開(kāi)關(guān)（儀器面板的頻段開(kāi)關(guān)）控制變換，每個(gè)頻段的頻率由雙聯(lián)可變電容器（儀器面板的頻率度盤(pán)）連續(xù)調(diào)節(jié)。高頻振蕩電路的輸出信號(hào)通過(guò)電感耦合線(xiàn)圈饋送到寬帶低阻分壓器（由1.96Ω、0.04Ω組成）。借助調(diào)節(jié)電位器（儀器面板上的定位粗調(diào)和定位細(xì)調(diào)旋鈕）改變高頻振蕩管的相關(guān)直流電壓，可以控制一定大小的高頻信號(hào)電壓，加到寬頻帶低阻分壓器上，此高頻信號(hào)通過(guò)電阻分壓后加入串聯(lián)諧振回路。

2．定位指示電路

加在寬頻帶低阻分壓器上的高頻信號(hào)電壓由作定位指示用的電子電壓表測(cè)量，用以監(jiān)視引入串聯(lián)諧振回路的高頻電壓的大小。當(dāng)調(diào)節(jié)高頻振蕩電路的輸出信號(hào)電壓，使定位指示器的指示在定位線(xiàn)“Q×1”上時(shí)，寬帶低阻分壓器的輸入電壓為500mV，通過(guò)分壓，從0.04Ω電阻上取出的10mV的高頻信號(hào)電壓，加到測(cè)試回路（串聯(lián)諧振回路）上。分壓電阻是一個(gè)0.04Ω的小電阻，以實(shí)現(xiàn)低阻抗的高頻信號(hào)源，減小電源內(nèi)阻對(duì)測(cè)量電路的影響。作為定位指示用的電子電壓表的零點(diǎn)調(diào)節(jié)（即起始電流補(bǔ)償）由一只電位器（儀器面板上的定位校正旋鈕）擔(dān)當(dāng)。

3．測(cè)試回路

測(cè)試回路中有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可變電容器，一個(gè)是主調(diào)電容器（2×250pF），另一個(gè)是微調(diào)電容器（5～13pF）；有兩對(duì)接線(xiàn)柱：“Lx”和“Cx”，“Lx”接被測(cè)線(xiàn)圈或輔助線(xiàn)圈（測(cè)量電容時(shí)）；“Cx”接被測(cè)電容等。由被測(cè)線(xiàn)圈（或輔助線(xiàn)圈）與標(biāo)準(zhǔn)電容器（或包括被測(cè)電容器）組成一個(gè)串聯(lián)諧振回路。當(dāng)調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)可變電容器的電容量或振蕩電路的頻率，使串聯(lián)諧振回路諧振時(shí)，作諧振指示器的電子電壓表指示最大。

4．諧振指示電路

諧振指示電路是一個(gè)作諧振指示和Q值讀數(shù)的電子電壓表，它并接在串聯(lián)諧振回路中的可變電容器的兩端。當(dāng)串聯(lián)諧振回路達(dá)到諧振狀態(tài)時(shí)，電容器兩端的電壓達(dá)最大值，電子電壓表指示達(dá)最大。由于回路諧振時(shí)標(biāo)準(zhǔn)可變電容器兩端的電壓的是測(cè)試電路的輸入電壓值U_l的Q倍，即U₂=QU_l，Q=U₂/U₁，這里的Q值是串聯(lián)諧振回路的品質(zhì)因數(shù)，但可以認(rèn)為是串聯(lián)諧振回路線(xiàn)圈的品質(zhì)因數(shù)。在U₁為定值時(shí)（當(dāng)定位指示器指示在“Q×1”位置時(shí)），測(cè)試電路輸入電壓U_l等于10mV，所以Q值正比于U₂值（假使U₂為0.lV，則Q為10；假使U₂為0.5V，則Q為50；假使U₂為lV，則Q為100……），因此可將作為諧振指示器用的電子電壓表的表度盤(pán)直接按Q值刻度。這樣刻度以后，在測(cè)量時(shí)便可以直接讀出Q值。一般測(cè)量Q值的量程分三檔：10～100，20～300，50～600，由電子電壓表的靈敏度轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（儀器面板上的Q值范圍開(kāi)關(guān)）選擇。作為諧振指示器的電子電壓表的零點(diǎn)調(diào)節(jié)（即起始零點(diǎn)補(bǔ)償），由一只電位器（儀器面板上的Q值零位校正旋鈕）擔(dān)當(dāng)。

5．電源供給電路

通常采用磁飽和穩(wěn)壓器和穩(wěn)壓管雙重穩(wěn)壓，保證儀器在電源電壓變化較大的情況下正常工作。

Q表雖然型號(hào)不少。但是它們除頻率范圍、測(cè)量范圍、測(cè)量精度等不完全一樣外，基本使用方法是相同的�，F(xiàn)以QBG-3型高頻Q表為例加以介紹。

（一）面板裝置

QBG-3型高頻Q表面板圖

QBG-3型高頻Q表面板上所具有的控制裝置有頻段選擇開(kāi)關(guān)、振蕩頻率度盤(pán)、定位指示表頭、定位零點(diǎn)校正旋鈕、定位粗調(diào)和定位細(xì)調(diào)旋鈕、Q表指示表頭、Q值零位校正旋鈕、Q值范圍開(kāi)關(guān)、主調(diào)電容度盤(pán)、微調(diào)電容度盤(pán)、測(cè)量接線(xiàn)柱、電源開(kāi)關(guān)和指示燈。如圖的Q表面板圖，現(xiàn)分別介紹如下。

1．頻段選擇開(kāi)關(guān) 是高頻振蕩電路中的波段開(kāi)關(guān)，分成七個(gè)頻段。

2．振蕩頻率度盤(pán) 作每個(gè)指示頻段內(nèi)的頻率連續(xù)調(diào)節(jié)用�？潭缺P(pán)上有與頻段選擇開(kāi)關(guān)配合使用的若干條頻率刻度，以選擇所需頻率。

3．定位指示表頭是定位指示電路中的直流微安計(jì)CB₁，用作監(jiān)視引入測(cè)試電路的高頻電壓的大小。一般使用時(shí)調(diào)節(jié)定位粗調(diào)和定位細(xì)調(diào)旋鈕，使表頭指針指示在定位刻度的Q×1上，才能從Q值指示表上直讀Q值。

4．當(dāng)定位粗調(diào)旋鈕置于起始位置（逆時(shí)針旋到底）時(shí)，調(diào)節(jié)定位零位校正旋鈕，使定位指示表的指針在零位。

5．定位粗調(diào)和定位細(xì)調(diào)旋鈕是高頻振蕩電路中的兩個(gè)電位器。調(diào)節(jié)定位粗調(diào)和定位細(xì)調(diào)旋鈕，可改變高頻振蕩電路輸出電壓大小，使定位指示表指在刻度“Q×1”上。當(dāng)定位粗調(diào)旋鈕置于起始位置時(shí)，高頻振蕩電路輸出為零（此時(shí)與定位細(xì)調(diào)旋鈕所在位置無(wú)關(guān)）。

6．Q值指示表頭是諧振指示電路中的直流微安計(jì)CB₂，作諧振指示和Q值讀數(shù)用。表頭上有三條刻度：0～100，0～300，0～600。根據(jù)Q值范圍開(kāi)關(guān)所在位置，讀表頭上相應(yīng)的刻度。

7．Q值零位校正旋鈕是諧振指示電路中的電位器。在測(cè)試回路遠(yuǎn)離諧振點(diǎn)的情況下，調(diào)節(jié)Q值零位校正旋鈕，使Q值指示表的指針在零位。

8．Q值范圍開(kāi)關(guān) 是諧振指示電路中的波段開(kāi)關(guān)，作諧振指示時(shí)的靈敏度變換和Q值指示的量程變換用，有三檔位置：10～100，20～300，50～600，進(jìn)行測(cè)量時(shí)，應(yīng)根據(jù)被測(cè)元件Q值的大小選擇適宜檔級(jí)。

9．主調(diào)電容度盤(pán) 是測(cè)試回路中標(biāo)準(zhǔn)可變電容器。度盤(pán)上有C和L兩種刻度。C刻度線(xiàn)在度盤(pán)的上方（以對(duì)準(zhǔn)上方的讀數(shù)指示紅線(xiàn)為讀數(shù)值），測(cè)量電容量時(shí)用。L刻度在度盤(pán)的下方（以對(duì)準(zhǔn)下方的讀數(shù)指示紅線(xiàn)為讀數(shù)值），測(cè)量電感量時(shí)用。

10．微調(diào)電容度盤(pán) 是測(cè)試回路中的標(biāo)準(zhǔn)可變電容器，有-3pF～0～+3pF刻度，作微調(diào)之用，通常該度盤(pán)置于零位，否則測(cè)試時(shí)須將微調(diào)電容器度盤(pán)的讀數(shù)加到主調(diào)電容度盤(pán)的讀數(shù)上去。

11．測(cè)量接線(xiàn)柱是測(cè)試回路中的接線(xiàn)柱，有兩對(duì)，位于儀器的頂部�！癓x”接線(xiàn)柱是接被測(cè)線(xiàn)圈的，若測(cè)量電容時(shí)，此接線(xiàn)柱須接輔助線(xiàn)圈�！癈x”接線(xiàn)柱是測(cè)量電容等時(shí)接被測(cè)電容等的。

12．電源開(kāi)關(guān)和指示燈

（二）測(cè)試步驟與技巧

1．測(cè)試準(zhǔn)備

進(jìn)行各項(xiàng)測(cè)試時(shí)均應(yīng)做好本項(xiàng)使用工作。

（1）將儀器安裝在水平的工作臺(tái)上，校正定位指示電表的機(jī)械零點(diǎn)。

（2）將定位粗調(diào)旋鈕向逆時(shí)針?lè)较蛐降�，定位零位校正和Q值零位校正旋鈕置于中間附近位置，微調(diào)電容度盤(pán)調(diào)到零。

（3）接通電源（指示燈亮），預(yù)熱30分鐘以上，待儀器穩(wěn)定后進(jìn)行測(cè)試。

2．高頻線(xiàn)圈Q值測(cè)量（基本測(cè)量法）

將被測(cè)線(xiàn)圈接在儀器頂部的“Lx”接線(xiàn)柱上（接觸必須良好）；調(diào)節(jié)頻段選擇和頻率度盤(pán)，使之到規(guī)定的測(cè)量頻率點(diǎn)上；估計(jì)被測(cè)件的Q值，將Q值范圍開(kāi)關(guān)置于適當(dāng)?shù)臋n級(jí)上；將定位粗調(diào)旋鈕向逆時(shí)針?lè)较蛐降祝ǘㄎ晃⒄{(diào)旋鈕位置任意）。調(diào)節(jié)定位零位校正旋鈕，使定位表指示為零；調(diào)節(jié)定位粗調(diào)、定位細(xì)調(diào)旋鈕，使定位表指示在“Q×1”上（在回路調(diào)諧后，若定位表指示偏離定位點(diǎn)，則應(yīng)重新調(diào)節(jié)定位粗調(diào)和定位細(xì)調(diào)旋鈕，使指針仍在定位點(diǎn)上）；調(diào)節(jié)主調(diào)電容度盤(pán)，使之遠(yuǎn)離諧振點(diǎn)（使Q值表指示最小）；調(diào)節(jié)Q值零位校正旋鈕，使Q表指示為零（100，300，600 三檔零位在同一點(diǎn)上）；再調(diào)節(jié)主調(diào)電容和微調(diào)電容度盤(pán)，使測(cè)試回路諧振，即Q值表指示最大，此時(shí)Q值表頭指示值便為測(cè)量回路的Q值。因?yàn)闇y(cè)量回路中標(biāo)準(zhǔn)電容器的損耗極小，所以測(cè)量回路的Q值就近似等于被測(cè)電感的Q值。

注意：當(dāng)工作頻率高于10MHz時(shí)，若回路諧振，定位表可能有微小偏轉(zhuǎn)，此時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)定位細(xì)調(diào)旋鈕定位表仍指示“Q×1”上，并以調(diào)節(jié)后的Q值表的讀數(shù)為準(zhǔn)。

由于被測(cè)線(xiàn)圈本身分布電容的影響，以上所測(cè)得的Q值和實(shí)際值略有相差，如果所進(jìn)行的測(cè)量作為Q值的大概比較，那就不需加以修正。當(dāng)需獲得較精確的Q值時(shí)，則應(yīng)按后面所述的方法測(cè)出線(xiàn)圈的分布電容量Co，然后按照下式修正：

Q=Q_m（C₁+Co）/C₁

式中Q_m為測(cè)量值，C₁為回路諧振時(shí)主調(diào)電容度盤(pán)與微調(diào)電容的讀數(shù)之和。如回路諧振時(shí)C₁讀數(shù)很大，Co只占很小比數(shù)，則測(cè)得值和修正后的實(shí)際值相差很小。

3．高頻線(xiàn)圈電感量的測(cè)量

Q表在測(cè)量高頻線(xiàn)圈的Q值時(shí)，能夠知道與被測(cè)高頻線(xiàn)圈相諧振時(shí)的電容量C值和頻率fo值。按照公式可計(jì)算出被測(cè)高頻線(xiàn)圈的電感量。實(shí)際上測(cè)量高頻線(xiàn)圈電感值時(shí)，為了能夠直讀，通常是在某些指定頻率上進(jìn)行電感測(cè)量的。在頻率已經(jīng)指定的情況下，Lx與C成反比例的關(guān)系，所以在標(biāo)準(zhǔn)可變電容器的度盤(pán)上可附加直讀電感的刻度，以免除計(jì)算的麻煩。

（1）將被測(cè)線(xiàn)圈接在儀器頂部“Lx”接線(xiàn)柱上（接觸必須良好）。

（2）根據(jù)被測(cè)線(xiàn)圈的大約電感值，在面板上的“電感、倍率、頻率”對(duì)照表中選擇一標(biāo)準(zhǔn)頻率。然后通過(guò)頻段選擇開(kāi)關(guān)和頻率度盤(pán)，將高頻信號(hào)調(diào)到這一標(biāo)準(zhǔn)頻率上。

（3）使被測(cè)電感在此標(biāo)準(zhǔn)頻率上諧振。

（4）微調(diào)電容度盤(pán)置于“0”上，調(diào)節(jié)主調(diào)電容度盤(pán)，使測(cè)試回路諧振。則主調(diào)電容度盤(pán)對(duì)應(yīng)的電感數(shù)乘以對(duì)照表上所指示的倍率就是被測(cè)線(xiàn)圈的近似電感值。

“電感、倍率、頻率”對(duì)照表見(jiàn)表8-1所示。對(duì)照表的使用方法舉例如下：如被測(cè)的高頻線(xiàn)圈的大約電感值為50μH，根據(jù)表查得被測(cè)電感量在10μH～100μH范圍內(nèi)，測(cè)試頻率為2.52MHz，電感量按主調(diào)電容度盤(pán)上的L讀數(shù)乘以倍率10。

（5）要測(cè)得準(zhǔn)確的電感數(shù)，必須先測(cè)得電感的分布電容量Co（分布電容的具體測(cè)法見(jiàn)后面所述）。然后照上述步驟讀得約略電感值后，再將主調(diào)電容度盤(pán)的刻度調(diào)在“C₁+Co”的位置上，這時(shí)度盤(pán)的電感讀數(shù)乘以對(duì)照表上所指示的倍率即為線(xiàn)圈的較精確的電感量。

（6）在被測(cè)電感小于10μH時(shí)，按上述方法測(cè)得的電感值，還應(yīng)減去儀器中測(cè)試回路本身的剩余電感Lo（Lo近似等于0.07μH）。

實(shí)例：已知被測(cè)線(xiàn)圈的分布電容值Co=4pF，儀器剩余電感值Lo=0.07μH，按“電感、倍率、頻率”對(duì)照表選擇的標(biāo)準(zhǔn)頻率f=7.95MHz。微調(diào)電容度盤(pán)置于“0”上，調(diào)節(jié)主調(diào)電容度盤(pán)，使測(cè)試回路諧振，測(cè)得C_l=196pF。隨后再調(diào)整主調(diào)電容度盤(pán)到C₁+Co=196+4=200（pF）處。從對(duì)邊L刻度線(xiàn)上讀得L值為4μH。被測(cè)線(xiàn)圈的實(shí)際電感值為L(zhǎng)-Lo=4-0.07=3.39（uH）。

4．高頻線(xiàn)圈分布電容Co的測(cè)量

兩倍頻率法

將被測(cè)線(xiàn)圈接在儀器頂部的“Lx”接線(xiàn)柱上，將主調(diào)電容度盤(pán)調(diào)到C₁上，通常C₁以200pF較為適宜。調(diào)節(jié)頻段選擇開(kāi)關(guān)和頻率度盤(pán)，找出諧振頻率f₁。然后將頻率調(diào)至f₂（f₂=<:chmetcnv UnitName="F" SourceValue="2" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">2f₁），再調(diào)節(jié)主調(diào)電容度盤(pán)至諧振點(diǎn)C₂。根據(jù)下式可求得分布電容Co的值

Co=（C₁<:chmetcnv UnitName="C" SourceValue="4" HasSpace="False" Negative="True" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">-4C₂）/3。

自然頻率法

此法可獲得較準(zhǔn)確結(jié)果。

（1）將被測(cè)高頻線(xiàn)圈接在“Lx”接線(xiàn)柱上。

（2）將微調(diào)電容度盤(pán)置于“0”位置上，主調(diào)電容度盤(pán)調(diào)C₁，C₁取400pF。

（3）調(diào)節(jié)高頻振蕩器的頻率，使測(cè)試回路諧振，諧振頻率為f₁。

（4）取下被測(cè)線(xiàn)圈，換上一個(gè)能在主調(diào)電容度盤(pán)調(diào)節(jié)范圍內(nèi)和<:chmetcnv UnitName="F" SourceValue="10" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">10f₁頻率諧振的標(biāo)準(zhǔn)電感。

（5）將高頻振蕩器調(diào)到約<:chmetcnv UnitName="F" SourceValue="10" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">10f₁的頻率上，調(diào)節(jié)主調(diào)電容度盤(pán)，使測(cè)試回路諧振。

（6）將被測(cè)線(xiàn)圈接在“Cx”接線(xiàn)柱上，調(diào)節(jié)主調(diào)電容度盤(pán)，使測(cè)試回路諧振，此時(shí)看電容度盤(pán)讀數(shù)是增加還是減小，如果增加則應(yīng)將信號(hào)頻率調(diào)高些，如是減小則將信號(hào)頻率調(diào)低些。

（7）再取下被測(cè)線(xiàn)圈，調(diào)節(jié)主調(diào)電容度盤(pán)，使測(cè)試回路諧振。

（8）重復(fù)（6）、（7）直到某一頻率，被測(cè)線(xiàn)圈接上或不接上“Cx”柱均不改變諧振點(diǎn)，這一頻率即為被測(cè)線(xiàn)圈的自然諧振頻率f₂，線(xiàn)圈的分布電容：Co=C₁(f₁/f₂)²。式中電容量單位用pF；頻率單位用MHz。

5．電容器容量的測(cè)量

（1）小于460pF電容器的測(cè)量

通常采用并聯(lián)替代法測(cè)量電容量小于460pF電容量，具體測(cè)量步驟如下。

① 取一個(gè)電感量大于lmH的輔助線(xiàn)圈，接在“Lx”接線(xiàn)柱上，與標(biāo)準(zhǔn)可變電容器組成串聯(lián)諧振回路。

② 將微調(diào)電容度盤(pán)調(diào)到“0”位，主調(diào)電容度盤(pán)調(diào)到較大電容量C₁上。

③ 定位粗調(diào)旋鈕置于起始零位時(shí)，調(diào)節(jié)定位零位校正旋鈕，使定位表示于零。調(diào)節(jié)定位粗調(diào)和定位細(xì)調(diào)旋鈕，使定位表指示在“Q×1”位置附近。

④ 調(diào)節(jié)高頻振蕩頻率，使遠(yuǎn)離諧振點(diǎn)（即Q值表頭指示最�。{(diào)節(jié)Q值零位校正旋鈕，使Q值表指示于零。

⑤ 調(diào)節(jié)頻段選擇開(kāi)關(guān)和頻率度盤(pán)，使測(cè)試回路諧振。

⑥ 將被測(cè)電容器接在“Cx”接線(xiàn)柱上，與標(biāo)準(zhǔn)可變電容器并聯(lián)，保持高頻振蕩頻率不變，調(diào)節(jié)（減�。┲髡{(diào)電容度盤(pán)。使測(cè)試回路恢復(fù)諧振，若此時(shí)主調(diào)電容器度盤(pán)的讀數(shù)為C₂，則C₁=C₂+Cx。所以被測(cè)電容器的電容量為Cx=C₁-C₂。

（2）大于460pF電容量的測(cè)量

通常標(biāo)準(zhǔn)可變電容器的電容變化范圍有限，一般Q表的主調(diào)電容度盤(pán)的電容變化范圍為460pF（從500pF變化到40pF）。故按上述的并聯(lián)替代法只能測(cè)量電容量小于460pF的電容，若要測(cè)量大于460pF的電容時(shí)，可借助一只已知電容量的電容器作輔助元件，再用并聯(lián)替代法進(jìn)行測(cè)量或采用串聯(lián)替代法進(jìn)行測(cè)量。具體測(cè)量在測(cè)試原理中已介紹。

6．電容器損耗因數(shù)的測(cè)量

下面介紹電容量不超過(guò)460pF的電容器損耗因數(shù)的方法。

（1）調(diào)節(jié)頻段選擇開(kāi)關(guān)和頻率度盤(pán)到規(guī)定的測(cè)量頻率點(diǎn)。

（2）選擇本身Q值較高、電感量適當(dāng)?shù)妮o助電感，接在“Lx“接線(xiàn)柱上，與標(biāo)準(zhǔn)可變電容器組成串聯(lián)諧振回路。

（3）定位粗調(diào)旋鈕置于起始零位時(shí)，調(diào)節(jié)定位零位校正旋鈕，使定位表指示于零位，調(diào)節(jié)定位粗調(diào)和定位細(xì)調(diào)旋鈕，使定位表指在“Q×1”上。

（4）調(diào)節(jié)主調(diào)電容度盤(pán)到遠(yuǎn)離諧振點(diǎn)處（使Q值表指示最�。�，再調(diào)節(jié)Q值零位校正旋鈕使Q表示于零位。

（5）調(diào)節(jié)主調(diào)電容度盤(pán)，使測(cè)試回路諧振。讀得Q值為Q₁，電容讀數(shù)為C₁。

（6）將被測(cè)電容器接在“Cx”接線(xiàn)柱上，與標(biāo)準(zhǔn)可變電容器并聯(lián)。調(diào)節(jié)電容度盤(pán)使測(cè)試回路恢復(fù)諧振。讀得Q值為Q₂，電容讀數(shù)為C₂。根據(jù)下式便可算得電容器損耗正切角δ，

tgδ=1/Q=[(Q₁-Q₂) / (Q₁·Q₂)][(C₁+Co) / (C₁-Co)]

式中Co為輔助電感的分布電容量。

電容器的有效并聯(lián)電阻為Rp

Rp=[(Q₁·Q₂) / (Q₁-Q₂)]·{1/[2πf / (C₁+Co)]}

式中Rp是有效并聯(lián)電阻，單位為Ω；f是諧振頻率，單位Hz；C₁和Co單位pF。如果f以kHz作單位，C₁和Co以pF為單位，則上式寫(xiě)成

Rp=[(Q₁·Q₂) / (Q₁-Q₂)]·[（159·10⁶）f (C₁+Co)]

7．大電阻的測(cè)量（在規(guī)定頻率下的有效電阻）

（1）按第6項(xiàng)（1）～（5）操作，其中C₁值要盡量小些（即選用適當(dāng)?shù)碾姼衅鳎蕴岣邷y(cè)量靈敏度。

（2）將被測(cè)件接在“Cx”接線(xiàn)柱，再調(diào)節(jié)電容度盤(pán)，使測(cè)試回路恢復(fù)諧振，此時(shí)Q值讀數(shù)為Q₂，電容讀數(shù)為C₂，有效電阻值即為

Rp=[(Q₁·Q₂) / (Q₁-Q₂)]·[1/2πf (C₁+Co)]

此電的分布電容Cp=C₁-C₂。如C₁小于Co，則此電阻在這個(gè)測(cè)試頻率上具有電感性，它的電感量為L(zhǎng)p=1/[(2πf)²(C₂-C₁)]，此處Lp單位uH；C₁、C₂單位pF；f單位kHz。

8．低阻抗的測(cè)量

低阻值電阻、大容量的電容和小電感等低阻抗都可以且串聯(lián)法來(lái)進(jìn)行測(cè)量。

（1）按第6項(xiàng)（1）～（5）操作進(jìn)行。

（2）將被測(cè)件和標(biāo)準(zhǔn)電感串聯(lián)后再接入“Lx”接線(xiàn)柱，保持高頻振蕩頻率不變。并重調(diào)電容度盤(pán)，使測(cè)試回路恢復(fù)諧振。讀出C₂和Q₂值，就可以按下式算得有效電阻值

Rs={(1/2πf)[1 / (C₂Q₂)-1 / (C₁Q₁)]}×10⁶

此處Rs單位Ω；C₁、C₂單位為pF；f單位kHz。

（三）使用注意事項(xiàng)

1．被測(cè)件和測(cè)量回路的接線(xiàn)柱間的接線(xiàn)應(yīng)盡量短和足夠粗，并且要接觸良好可靠，以減少因接線(xiàn)的電阻和分布參數(shù)所帶來(lái)的測(cè)量誤差。

2．被測(cè)件不要直接擱在儀器頂部，必要時(shí)可用低損耗的絕緣材料如聚苯乙烯做成的襯墊物襯墊。

3．不要把手靠近被測(cè)件，以免人體感應(yīng)影響而造成測(cè)量誤差。有屏蔽的被測(cè)件，屏蔽罩應(yīng)連接在低電位端的接線(xiàn)柱上。

4．估計(jì)被測(cè)件的Q值，并將Q值范圍開(kāi)關(guān)置于適當(dāng)?shù)臋n級(jí)上。在不了解被測(cè)件的Q值時(shí)，Q值范圍開(kāi)關(guān)應(yīng)置于高檔。定位粗調(diào)旋鈕應(yīng)保持適當(dāng)位置，特別在變換高頻振蕩頻率檔級(jí)時(shí)，要避免定位表超過(guò)滿(mǎn)度引起損壞。

5．儀器應(yīng)保持清潔干燥，特別是測(cè)試回路部分。

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電感	倍率	頻率
0．1～1.0uH	×0.1	25.2 MHz
1.0～10uH	×1	7.95 MHz
10～100uH	×10	2.52 MHz
0.1～1.0mH	×0.1	795kHz
1.0～10mH	×1	252kHz
10～100mH	×10	79.5kHz

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高頻Q表及其應(yīng)用

一、諧振法測(cè)元件參數(shù)的基本原理

二、高頻Q表的組成

三、使用方法

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高頻Q表及其應(yīng)用

一、諧振法測(cè)元件參數(shù)的基本原理

二、高頻Q表的組成

三、使用方法

一、諧振法測(cè)元件參數(shù)的基本原理

二、高頻Q表的組成

三、使用方法