電路元器件參數(shù)的測(cè)量課件

電路元器件參數(shù)的測(cè)量3.1電阻和電位器的測(cè)量

3.1.1電阻和電位器的參數(shù)和標(biāo)注方法

1.電阻的標(biāo)稱方法：直標(biāo)法和色環(huán)法

(1)直標(biāo)法(a)直標(biāo)電阻阻值

(b)直標(biāo)電阻功率圖3.1電阻參數(shù)標(biāo)注方法(2)色環(huán)法其中，第一、第二色環(huán)表示電阻被乘數(shù)量值；第三色環(huán)為倍乘的量值；它們分別用X、Y、Z表示，則電阻值為：第四色環(huán)代表誤差。(c)色環(huán)法標(biāo)電阻租值圖3.1電阻參數(shù)標(biāo)注方法表3.1色環(huán)電阻色環(huán)對(duì)應(yīng)數(shù)值各種顏色代表的量值如表3.1所示：

如圖從左到右的顏色分別為棕、黑、橙、金，則該電阻的阻值為：

R=(10×1+0)×103Ω=10KΩ第四環(huán)表示該電阻誤差為±5%。

圖3.2色環(huán)電阻2.電位器的標(biāo)識(shí)法一般將電位器的阻值和功耗直接標(biāo)注在器件的表面上，如圖3.3所示三種電位器圖3.3電位器參數(shù)標(biāo)識(shí)方法3.1.2電阻的測(cè)量方法

1.電阻的頻率特性電阻工作于低頻時(shí)，其電阻分量起主要作用，電抗部分可忽略不計(jì)，即忽略L和C的影響。測(cè)量時(shí)只需測(cè)出R值就可以了。

工作頻率升高時(shí)，電抗分量不能忽略，隨著頻率的升高，電阻和阻抗相差很大，等效電阻如圖3.4所示。由于趨膚效應(yīng)、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。因此在高頻電路中使用電阻，要考慮電抗分量的影響。

圖3.4電阻的等效電路圖3.5電阻測(cè)量的基本電路

2.電阻的測(cè)量（低頻固定電阻）

(1)伏安法測(cè)電阻(間接測(cè)量)：圖3.5示出了兩種利用電流表和電壓表測(cè)量電阻的方法。電流表內(nèi)接，測(cè)量值大于實(shí)際值。如已知RA，可對(duì)測(cè)量值進(jìn)行修正。電流表外接，測(cè)量值小于實(shí)際值

(2)萬(wàn)用表測(cè)量電阻

模擬萬(wàn)用表測(cè)電阻原理基本上同圖3.5相同，測(cè)電阻前須調(diào)零，測(cè)量過(guò)程中要適當(dāng)調(diào)整萬(wàn)用表的量程范圍，使指針處于儀表的中間位置，以減小誤差。由于刻度的非線性，使刻度誤差較大，測(cè)量誤差也較大。因而模擬式萬(wàn)用表只能做一般性的粗略檢查測(cè)量。

數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電阻不需要調(diào)零。而且測(cè)量時(shí)沒(méi)有刻度誤差的影響，精度比模擬萬(wàn)用表高。但由于其輸入電阻的影響，測(cè)量較小電阻時(shí)，相對(duì)誤差仍然比較大。

(3)電橋法測(cè)電阻

1)直流單臂電橋當(dāng)對(duì)電阻的測(cè)量精度要求很高時(shí)，可用直流電橋進(jìn)行測(cè)量。一種叫惠斯登電橋（*直流單臂電橋）的測(cè)量方法原理如圖3.6所示,圖中R1、R2是固定電阻，R2/R1=K，RN為標(biāo)準(zhǔn)電阻，Rx為被測(cè)電阻，G為檢流計(jì)。圖3.6惠斯登電橋測(cè)電阻

測(cè)量時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)RN，使電橋平衡，即檢流計(jì)指示為零。此時(shí)有

也即R2RN=R1Rx

所以有圖3.6惠斯登電橋測(cè)電阻RN稱比較臂，R2/R1稱比率臂*直流單臂電橋的使用

常見(jiàn)的便攜式單臂電橋有QJ-23型，其測(cè)量范圍為1Ω~9999000Ω，基本量程100Ω~99990Ω范圍內(nèi)誤差不超過(guò)±0.2%。如圖為產(chǎn)品外形圖及面板示意圖。產(chǎn)品外形

面板示意圖測(cè)量舉例：如測(cè)量電阻85Ω:0.018568根據(jù)RX估算值（用萬(wàn)用表粗測(cè)得到）選擇比率臂倍率。選擇原則是：被測(cè)電阻RX為1Ω～9.9Ω選0.001擋；RX為10Ω～99.9Ω選0.01擋；RX為100Ω～999Ω選0.1擋；RX為1kΩ～9.9kΩ選1擋；RX為10kΩ～999kΩ選10擋；RX為1MΩ～9.999MΩ選100擋；RX為10MΩ~1000MΩ選1000檔。00RX＝（8×1000＋5×100＋6×10＋8×1）×0.01＝85.68Ω測(cè)量完畢，先斷開(kāi)檢流計(jì)按鈕G，再斷開(kāi)電源按鈕B測(cè)量時(shí)先按下電源按鈕B并鎖住，再點(diǎn)按檢流計(jì)按鈕G，若檢流計(jì)指針偏離0，適當(dāng)增減比較臂電阻，當(dāng)指針基本穩(wěn)定，將G按鈕鎖住進(jìn)行細(xì)調(diào)，即調(diào)整倍率最?。ā?）的比較臂，直至檢流計(jì)指針指0。2)直流雙臂電橋直流雙臂電橋又叫凱爾文電橋，是專門用于測(cè)量小電阻的常用儀器，其測(cè)量范圍可在10-6~10Ω，其原理電路如圖3.9所示。通常應(yīng)用于工礦企業(yè)、實(shí)驗(yàn)室或車間現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)直流低值電阻作準(zhǔn)確測(cè)量。圖3.9直流雙臂電橋原理電路圖

比值R2/R1稱為直流雙臂電橋的倍率，即被測(cè)電阻值＝倍率讀數(shù)×標(biāo)準(zhǔn)電阻讀數(shù)。國(guó)產(chǎn)QJ44直流雙臂電橋(a)實(shí)物圖

(b)原理電路圖(c)面板圖

讀測(cè)方法：調(diào)電橋平衡，被測(cè)電阻值＝倍率讀數(shù)×標(biāo)準(zhǔn)電阻讀數(shù)（步進(jìn)盤讀數(shù)＋滑線盤讀數(shù)）。準(zhǔn)確度等級(jí)為0.2圖3.10QJ44直流雙臂電橋3.電位器的測(cè)量

(1)用萬(wàn)用表進(jìn)行性能測(cè)量主要測(cè)量電阻標(biāo)稱值和端片接觸情況。

(2)用示波器測(cè)量電位器的噪聲

4.非線性電阻的測(cè)量非線性電阻如光敏電阻、壓敏電阻、熱敏電阻等一般采用伏安法測(cè)量，測(cè)出一定直流電壓下的直流電流值，逐點(diǎn)測(cè)，最后做出伏安特性曲線。圖3.11電位器噪聲測(cè)量

小結(jié)1.電阻的標(biāo)稱方法：直標(biāo)法和色標(biāo)法2.電阻的測(cè)量方法：伏安法測(cè)量萬(wàn)用表測(cè)量電橋法測(cè)量3.電位器的測(cè)量方法3.2電感的測(cè)量

3.2.1電感的主要參數(shù) 電感的主要參數(shù)有三個(gè)，即電感量、品質(zhì)因數(shù)和分布電容。

(1)電感量L：也叫自感系數(shù)或自感，當(dāng)線圈及周圍不存在鐵磁性物質(zhì)時(shí)，通過(guò)線圈的磁通量與其中流過(guò)的電流成正比，其比值稱為線圈的自感量，單位是亨利（H）。

(2)品質(zhì)因數(shù)：電感的等效電路如圖3.12所示。電感損耗電阻為R，在一定頻率的交流電壓下工作時(shí)，電感所呈現(xiàn)的感抗與損耗電阻R之比，稱為電感的品質(zhì)因數(shù)，即

(3)分布電容：高頻時(shí)會(huì)使線圈的穩(wěn)定性變差，Q值下降。分布電容越小越好。（a）電感的實(shí)際等效電路圖3.12電感的等效電路

3.2.2電感的測(cè)量

如圖3.12（a）是電感的實(shí)際等效電路圖，R為等效損耗電阻，C為分布電容

電感的測(cè)量主要是電感量L和Q值（反應(yīng)損耗）的測(cè)量。

當(dāng)C較小、工作頻率較低時(shí)，分布電容可忽略不計(jì)，等效電路可簡(jiǎn)化為圖3.12（b）所示。（b）電感的簡(jiǎn)化等效電路

圖3.13用通用儀器測(cè)電感示意圖1.利用通用儀器測(cè)量其方法是在交流電壓工作條件下，忽略電感的損耗，利用交流電壓表測(cè)出加于電感兩端的電壓U1和取樣電阻r兩端的電壓U2，即可求出電感量L。測(cè)量電路如圖3.13所示。由歐姆定律可知所以

2.交流電橋法測(cè)量若電感的損耗不可以忽略，可以采用交流電橋進(jìn)行測(cè)量。如圖3.14所示為測(cè)量電感的兩種電路

(a)馬氏電橋(b)海氏電橋

圖3.14交流電橋法測(cè)電感

交流電橋的工作原理與直流電橋基本相同，所不同的是電橋采用交流供電，平衡指示表為交流電表，橋臂由電阻和電抗元件組成。馬氏電橋的測(cè)量原理如下：根據(jù)電橋的平衡方程有：可得：

馬氏電橋圖3.15諧振法測(cè)電感3.諧振法測(cè)量由電感和電容組成諧振電路，諧振時(shí)感抗和容抗相等，電抗為零。若已知激勵(lì)源頻率，且電感與電容中有一個(gè)為已知量，則可測(cè)出另一個(gè)量。測(cè)量電路如圖3.15所示。電感分布電容標(biāo)準(zhǔn)電容被測(cè)電感

測(cè)量時(shí)，首先調(diào)節(jié)信號(hào)源的頻率，使電壓表的讀數(shù)為最大值，記下此時(shí)頻率為f1，這時(shí)有 由于式中C0還未可知，需進(jìn)行第二次測(cè)量，此時(shí)不接入電容C，對(duì)應(yīng)的諧振頻率為f2，因此有

所以有

Q表測(cè)量就是基于上述諧振的原理制成的，Q表又稱品質(zhì)因數(shù)測(cè)量?jī)x。它能在高頻狀態(tài)下測(cè)量電容量、電感量、品質(zhì)因數(shù)等參數(shù)。如圖3.16為QBG3型Q表的實(shí)物面板圖圖3.16QBG3型Q表的實(shí)物面板圖圖3.17電感—電壓轉(zhuǎn)換法測(cè)量電感4.電感的數(shù)字化測(cè)量方法

電感的數(shù)字化測(cè)量方法是通過(guò)電感—電壓轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)的，常用的LCR測(cè)試儀器測(cè)量電感就采用了這種方法，如圖3.17所示。

圖中Us、R1為固定量，運(yùn)算放大器輸出為Uo，在復(fù)數(shù)領(lǐng)域： 后續(xù)虛部、實(shí)部分離電路可以從Uo中分離出實(shí)部Ur和虛部Ux，則：由已知的UrUx

R1Us可求得LXRXQX并顯示出來(lái)。HP4275A多頻LCR測(cè)量?jī)x

CY2693自動(dòng)RLC測(cè)試儀典型LCR測(cè)量?jī)x的外形如圖3.31所示

5.用模擬萬(wàn)用表測(cè)量

MF-47型萬(wàn)用表也可以測(cè)電感的電感量，可測(cè)的范圍是20~1000H，需要用到50Hz、10V的交流信號(hào)，測(cè)量電路原理如圖3.18圖3.18模擬萬(wàn)用表測(cè)電感電路原理圖測(cè)量方法為：選擇開(kāi)關(guān)置于交流10V擋（標(biāo)有C.L.dB字樣），如圖3.19，觀察指針在電感量刻度線（如圖3.19所示標(biāo)有“L”字樣）對(duì)應(yīng)的刻度值，讀數(shù)即可。圖3.19MF-47型萬(wàn)用表測(cè)電感面板圖小結(jié)電感的測(cè)量電感的主要參數(shù)：電感量、品質(zhì)因數(shù)和分布電容。電感的測(cè)量方法：通用儀器、電橋法、諧振法（Q表法），數(shù)字化測(cè)量方法和萬(wàn)用表測(cè)量。

3.3電容的測(cè)量

3.3.1電容的參數(shù)與標(biāo)識(shí)方法

1.電容的參數(shù)

(1)標(biāo)稱電容量標(biāo)注在電容器上的電容量，稱作標(biāo)稱電容量。

(2)額定工作電壓指在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)，電容器能夠長(zhǎng)期可靠工作的最高電壓。

(3)漏電電阻和漏電電流電容器的漏電流越大，絕緣電阻越小。當(dāng)漏電流較大時(shí)，電容器會(huì)發(fā)熱，發(fā)熱嚴(yán)重時(shí)，電容器因過(guò)熱而損壞。

(4)損耗因數(shù)電容器的損耗因數(shù)定義為損耗功率與電容器無(wú)功功率之比，用D表示，它等于損耗角的正切，即。D值越小，損耗越小，電容的質(zhì)量越好。2.電容的標(biāo)注方法

(1)直標(biāo)法在產(chǎn)品的表面上直接標(biāo)志出產(chǎn)品的主要參數(shù)和技術(shù)指標(biāo)的方法。如圖

(2)文字符號(hào)法容量的整數(shù)部分寫在容量單位標(biāo)志符號(hào)前面，小數(shù)部分放在單位符號(hào)后面。如：3p3，6n8。如圖

(3)數(shù)字表示法一般用三位整數(shù)，第一位、第二位為有效數(shù)字，第三位表示有效數(shù)字后面零的個(gè)數(shù)，單位為皮法（pF），如：“243”，“339”，如圖(4)色標(biāo)法就是用不同顏色的色帶或色點(diǎn)，按規(guī)定的方法在電容器表面上標(biāo)志出其主要參數(shù)的標(biāo)志方法。電容器的標(biāo)稱值、允許偏差及工作電壓均可采顏色進(jìn)行標(biāo)志。色標(biāo)法原則上與電阻器類似，其單位為皮法（pF）。3.3.2電容的測(cè)量電容的實(shí)際等效電路如圖3.22(a)所示。在工作頻率較低時(shí)，等效電路可簡(jiǎn)化為如圖3.22(b)所示。(a)電容的實(shí)際等效電路

所以一般電容的測(cè)量主要有電容量C、漏電電阻（或電流）與電容器損耗D三部分。(b)電容的簡(jiǎn)化等效電路圖3.22電容的等效電路1.用諧振法測(cè)量諧振法又稱Q表法，它是以LC諧振特性為基礎(chǔ)進(jìn)行測(cè)量的方法，在高頻范圍內(nèi)具有可靠的測(cè)量結(jié)果。測(cè)量電路如圖3.23所示，圖3.23諧振法測(cè)電容

測(cè)量時(shí)可反復(fù)調(diào)節(jié)信號(hào)源頻率，使電壓表讀數(shù)最大，這時(shí)信號(hào)源的頻率為f0，由電路諧振條件可知

所以

實(shí)際Q表測(cè)量小電容的電路如圖3.24所示。選擇合適的外接電感L0，將Q表的調(diào)諧電容C調(diào)至較大值C1，調(diào)節(jié)振蕩器頻率使電路諧振，這時(shí)諧振頻率為fo。圖3.24用Q表測(cè)電容保持振蕩器頻率不變，將被測(cè)電容Cx跨接于“外接電容”上，重新調(diào)整調(diào)諧電容,使電路達(dá)到諧振，將新的調(diào)諧電容的值記為C2，這時(shí)有12

小電容的測(cè)量采用上述并聯(lián)替代法，大電容的測(cè)量采用串聯(lián)替代法，即選擇合適的外接電感L0，將Q表的調(diào)諧電容C調(diào)至較小值C1，調(diào)節(jié)振蕩器頻率使電路諧振，這時(shí)諧振頻率為f0。保持振蕩器頻率不變，將被測(cè)電容Cx與調(diào)諧電容C串聯(lián)上，重新調(diào)整調(diào)諧電容,使電路達(dá)到諧振，將新的調(diào)諧電容的值記為C2，這時(shí)有：則：122.電橋法測(cè)電容：如圖3.25為電橋法測(cè)量電容的電路，CX為被測(cè)電阻，RX為它的串聯(lián)等效電阻：圖3.25測(cè)量電容的電橋電路根據(jù)電橋的平衡條件：得：

3.用模擬萬(wàn)用表測(cè)量

(1)性能測(cè)量用模擬式萬(wàn)用表的電阻擋測(cè)量電容器，不能測(cè)出其容量和漏電阻的確切數(shù)值，更不能知道電容器所能承受的耐壓，但對(duì)電容器的好壞程度能粗略判別，在實(shí)際工作中經(jīng)常使用。

1)估測(cè)電容量：萬(wàn)用表設(shè)置在電阻擋，表筆并接于電容器兩引腳，接觸的瞬間，表針擺動(dòng)幅度越大，表示電容量越大。這種方法對(duì)較小的電容指針偏轉(zhuǎn)不明顯。2)估測(cè)漏電阻用萬(wàn)用表測(cè)量電容器漏電阻時(shí)，萬(wàn)用表應(yīng)置×1K或×10K倍率擋。當(dāng)表筆與被測(cè)電容并接的瞬間，表針會(huì)偏轉(zhuǎn)很大的角度，然后慢慢擺回，待指針不動(dòng)時(shí)，指示的電阻值即為被測(cè)電容的漏電阻值。顯然，指示的電阻值越大，漏電流越小。鋁電解電容的漏電阻應(yīng)超過(guò)200KΩ才能使用。若表針偏轉(zhuǎn)一定角度后，無(wú)逐漸回轉(zhuǎn)現(xiàn)象，說(shuō)明被測(cè)電容已被擊穿，不能使用了。(2)容量測(cè)量

MF-47型萬(wàn)用表也可以測(cè)電容的容量，可測(cè)的范圍是0.001~0.3μF，需要用到50Hz、10V的交流信號(hào)，測(cè)量電路原理如圖3.26圖3.26萬(wàn)用表測(cè)量電容量原理圖

測(cè)量方法為：選擇開(kāi)關(guān)置于交流10V擋（標(biāo)有C.L.dB字樣），如圖3.19，然后按圖3.26連線，觀察指針在電容量刻度線（如圖3.19所示標(biāo)有“C”字樣）對(duì)應(yīng)的刻度值，讀數(shù)即可。圖3.19MF-47型萬(wàn)用表測(cè)電容面板圖數(shù)字萬(wàn)用表直接測(cè)圖3.27電容—電壓轉(zhuǎn)換電路

如：采用電容—電壓轉(zhuǎn)換電路對(duì)電容進(jìn)行數(shù)字化測(cè)量，原理如圖3.27所示。4.電容的數(shù)字化測(cè)量方法

圖中Cx與Rx為被測(cè)電容，R1為已知標(biāo)準(zhǔn)電阻，us為測(cè)量用正弦信號(hào)源，運(yùn)算放大器的輸出與輸入之間用復(fù)數(shù)表示的電壓關(guān)系為

輸出電壓的實(shí)數(shù)部分與虛數(shù)部分可以被分離并計(jì)算出來(lái)，分別用Ur與UI表示，則有

所以有：小結(jié)電容的測(cè)量電容的參數(shù)與標(biāo)識(shí)方法：電容量、額定電壓和損耗因數(shù)。電容的測(cè)量方法：諧振法（Q表法）、電橋法、萬(wàn)用表測(cè)量和數(shù)字化測(cè)量方法。3.4RLC參數(shù)的綜合測(cè)量?jī)x器

3.4.1萬(wàn)用電橋同時(shí)具備測(cè)量電阻、電容、電感以及線圈的Q值和電容器的損耗因數(shù)等功能的電橋稱萬(wàn)用電橋。萬(wàn)用電橋應(yīng)用較為廣泛，常見(jiàn)的有QS-18A萬(wàn)用電橋、WQ-5A型萬(wàn)用電橋等。其工作原理基本相似。下面以QS-18A型萬(wàn)用電橋?yàn)槔榻B萬(wàn)用電橋的原理和使用方法。交流電橋的工作原理電橋平衡條件若第一橋臂Z1接入的是被測(cè)阻抗ZX,其阻抗值可根據(jù)電橋平衡條件，由其余橋臂的標(biāo)準(zhǔn)阻抗值而求得：電橋臂的設(shè)置與電橋的分類測(cè)量電阻的電橋測(cè)量電感的電橋測(cè)量電容的電橋QS-18A型萬(wàn)用電橋的組成

原理框圖如圖3.27：它由橋體、信號(hào)源（1KHz晶體振蕩器）和晶體管指零儀三部分組成。圖3.27QS—18A型萬(wàn)用電橋的組成圖3.28QS18A型萬(wàn)用電橋的面板結(jié)構(gòu)實(shí)物圖QS18A型萬(wàn)用電橋的面板實(shí)物圖

1.QS-18A型萬(wàn)用電橋面板結(jié)構(gòu)1

撥動(dòng)開(kāi)關(guān)2外接電源插孔3被測(cè)接線柱4

測(cè)量選擇5損耗平衡調(diào)節(jié)6損耗微調(diào)旋鈕7讀數(shù)盤8接地插孔9靈敏度調(diào)節(jié)旋鈕10指示電表11損耗倍率開(kāi)關(guān)12量程開(kāi)關(guān)

2.QS-18A型萬(wàn)用電橋的使用方法

(1)電容的測(cè)量：估計(jì)被測(cè)電容的大小，旋動(dòng)“量程”開(kāi)關(guān)置于合適位置，使量程值大于被測(cè)電容容量；把被測(cè)元件接在接線柱上，將“測(cè)量選擇”開(kāi)關(guān)置于“C”，損耗倍率置于“D×0.01”（一般電容器）或“D×1”（大電解電容器），反復(fù)調(diào)節(jié)“讀數(shù)”及“損耗平衡”旋鈕，使電表指零。當(dāng)電橋平衡時(shí)，被測(cè)量CX，DX分別為：

CX=“量程”開(kāi)關(guān)指示ד讀數(shù)”指示值

DX=“損耗倍率”指示值ד損耗平衡”指示值注：如果損耗倍率放在“Q×1”位置，電橋平衡時(shí)損耗因數(shù)按：DX=1/Q計(jì)算，電容則修正為：C/X=CX（1+1/Q2）(2)電感的測(cè)量：估計(jì)被測(cè)電感的大小，“量程”開(kāi)關(guān)置于合適位置，把被測(cè)元件接在接線柱上，將“測(cè)量選擇”開(kāi)關(guān)置于“L”，損耗倍率置于合適位置（測(cè)空心電感線圈置“Q×1”），（測(cè)高Q值濾波電感線圈置“D×0.01”，此時(shí)Q=1/D，測(cè)疊片鐵心電感線圈置于“D×1”）；反復(fù)調(diào)節(jié)“讀數(shù)”及“損耗平衡”旋鈕，使電橋平衡。當(dāng)電橋平衡時(shí)，被測(cè)量LX，QX分別為：

LX=“量程”開(kāi)關(guān)指示ד讀數(shù)”指示值

QX=“損耗倍率”指示值ד損耗平衡”指示值注：如果損耗倍率放在“D”位置，電橋平衡時(shí)的品質(zhì)因數(shù)按：Q=1/D計(jì)算，電感的修正值為L(zhǎng)/X=LX/（1+1/D2）(3)電阻的測(cè)量：估計(jì)被測(cè)電阻的大小，將“量程”開(kāi)關(guān)、“測(cè)量選擇”開(kāi)關(guān)置于合適位置，把被測(cè)元件接在接線柱上。如被測(cè)電阻在10Ω以內(nèi)，量程開(kāi)關(guān)應(yīng)置于1Ω或10Ω位置，測(cè)量選擇開(kāi)關(guān)應(yīng)置于R≤10，否則上述開(kāi)關(guān)應(yīng)分別置于100Ω~1MΩ之間及R＞10位置。調(diào)節(jié)“讀數(shù)”旋鈕，使電橋平衡，此時(shí)被測(cè)電阻RX為：

RX=“量程”開(kāi)關(guān)指示ד讀數(shù)”指示值

例3.1：用QS-18A型萬(wàn)用電橋測(cè)量線圈的電感量及Q值，當(dāng)電橋平衡時(shí)，左邊讀數(shù)盤示值為0.9，右邊讀數(shù)盤讀數(shù)為0.095，量程開(kāi)關(guān)在100mH擋上，損耗倍率開(kāi)關(guān)在Q×1擋上，損耗平衡盤讀數(shù)為2.5，求被測(cè)電感LX和品質(zhì)因數(shù)QX。解：3.4.2Q表

Q表測(cè)量是基于諧振的原理制成的。Q表又稱品質(zhì)因數(shù)測(cè)量?jī)x，它能在高頻狀態(tài)下測(cè)量電容量、電感量、品質(zhì)因數(shù)等參數(shù)。雖然交流電橋也能測(cè)量上述參數(shù)，但只能在低頻狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)量，否則誤差較大。如圖3.16為QBG3型Q表的實(shí)物面板圖。*QBG-3型高頻Q表面板示意圖如：某一標(biāo)稱值為56μH的電感線圈，經(jīng)測(cè)量，從主調(diào)電容度盤上讀得的電感值為6.2μH，查對(duì)照表知倍率為×10，則被測(cè)線圈的實(shí)際電感量L？圖3.30QBG-3型高頻Q表面板示意圖3.4.3智能化RLC參數(shù)測(cè)試儀

RLC參數(shù)的測(cè)量方法主要有電橋法、諧振法和伏安法三種。電橋法具有較高的測(cè)量精確度，因而被廣泛采用，但是電橋法測(cè)量需要反復(fù)進(jìn)行平衡調(diào)節(jié)，測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)，很難實(shí)現(xiàn)快速自動(dòng)測(cè)量；諧振法要求有較高頻率的激勵(lì)信號(hào)，一般不易滿足高精度測(cè)量的要求；伏安法是最經(jīng)典的方法，尤其是應(yīng)用近代電路技術(shù)，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)，這一經(jīng)典方法得到發(fā)展。智能化RLC參數(shù)測(cè)試儀就是伏安法的應(yīng)用。

智能化RLC參數(shù)測(cè)試儀一般采取3種方法，它們是時(shí)間常數(shù)法，虛部實(shí)部分離法和矢量計(jì)算法。虛部實(shí)部分離法：是先利用正弦信號(hào)在被測(cè)阻抗的兩端產(chǎn)生交流電壓，然后進(jìn)行虛部和實(shí)部的分離，最后利用電壓的數(shù)字化測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

（1）電容的數(shù)字化測(cè)量方法

（2）電感的數(shù)字化測(cè)量方法小結(jié)RLC參數(shù)的綜合測(cè)量?jī)x器——萬(wàn)用電橋、Q表、RLC參數(shù)測(cè)試儀3.5半導(dǎo)體二極管的測(cè)量

3.5.1二極管的特性與參數(shù)

1.二極管的主要特性：二極管最主要的特性是單向?qū)щ娦?/p>

2.決定二極管的作用的主要參數(shù)有以下幾個(gè)：

(1)最大整流電流IfM。

(2)最大反向工作電壓URM。

(3)反向電流IR。

(4)導(dǎo)通電阻。

(5)極間電容。圖3.32用模擬式萬(wàn)用表測(cè)量二極管的等效電路3.5.2二極管的測(cè)量1.用模擬式萬(wàn)用表測(cè)量用模擬式萬(wàn)用表測(cè)量二極管的等效電路如圖3.31所示。(1)判定二極管的好壞、極性(2)判定二極管的材料類型2.用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量

(1)測(cè)量原理：一般數(shù)字萬(wàn)用表都有二極管測(cè)試擋，與模擬萬(wàn)用表測(cè)量二極管不同的是，他將二極管作為一個(gè)分壓器來(lái)檢測(cè)。測(cè)量原理如圖3.33所示.

當(dāng)二極管的正、負(fù)極分別與數(shù)字萬(wàn)用表紅、黑表筆相接時(shí)，二極管正向?qū)?，萬(wàn)用表指示正向?qū)妷褐担ü韫?.45~0.7V，鍺管0.15~0.3V）。反接時(shí)二極管截止，萬(wàn)用表顯示固定電壓2.8V或溢出符號(hào)“1”、“OL”。圖3.33數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量二極管等效電路

(2)測(cè)量舉例：將紅表筆插入VΩHz插孔，黑表筆插入“COM”插孔，擋位選擇開(kāi)關(guān)置于二極管測(cè)量擋，紅、黑表筆分別置于被測(cè)二極管的兩個(gè)引腳，記下顯示屏顯示數(shù)值。對(duì)換兩表筆，比較兩次示值，確定二極管正負(fù)極及質(zhì)量好壞。二極管正向測(cè)量二極管反向測(cè)量圖3.34數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量二極管3.用晶體管圖示儀測(cè)量

晶體管特性圖示儀不僅可以測(cè)量二極管的大多數(shù)參數(shù)，而且能夠以圖形的形式展示二極管的正向伏安特性曲線。圖3.35硅整流二極管2CZ82C的特性曲線4.發(fā)光二極管的測(cè)量

(1)用模擬萬(wàn)用表測(cè)量測(cè)量時(shí)用×1K和×10K倍率擋測(cè)其正向和反向電阻，一般正向電阻小于50KΩ，反向電阻大于200KΩ為正常。

(2)發(fā)光二極管工作電流的測(cè)量發(fā)光二極管的工作電流是一個(gè)很重要的參數(shù)。工作時(shí)電流太小，發(fā)光二極管不亮，太大則易使管子的使用壽命縮短，甚至燒毀。可以用如圖3.36所示的電路來(lái)測(cè)量發(fā)光二極管的工作電流。圖3.36發(fā)光二極管工作電流的測(cè)量

5.穩(wěn)壓二極管的檢測(cè)穩(wěn)壓二極管是一種工作在反向擊穿區(qū)、具有穩(wěn)定電壓作用的二極管。其極性與性能好壞的測(cè)量與普通二極管的測(cè)量方法相似，不同之處在于：當(dāng)使用萬(wàn)用表的Rxlk擋測(cè)量二極管時(shí)，測(cè)得其反向電阻是很大的，此時(shí)，將萬(wàn)用表轉(zhuǎn)換到Rx10k檔，如果出現(xiàn)萬(wàn)用表指針向右偏轉(zhuǎn)較大角度，即反向電阻值減小很多的情況，則該二極管為穩(wěn)壓二極管；如果反向電阻基本不變，說(shuō)明該二極管是普通二極管，而不是穩(wěn)壓二極管。

3.6半導(dǎo)體三極管的測(cè)量

3.6.1三極管的特征與參數(shù) 特征：在滿足一定的條件時(shí)，對(duì)小信號(hào)輸入電流進(jìn)行線性放大，或者控制大信號(hào)（開(kāi)關(guān)信號(hào)）的傳遞，是三極管的基本特征。參數(shù)：一類是特性參數(shù)，另一類是極限參數(shù)。

3.6.2三極管的測(cè)量

1.用模擬萬(wàn)用表測(cè)量

模擬萬(wàn)用表常用來(lái)判定三極管的管腳、管型、好壞和電流放大倍數(shù)。

(1)管腳的判定

1)基極的判定選擇萬(wàn)用表的“×100”或“×1K”擋，將兩表筆分別對(duì)晶體管的三個(gè)管腳中的任意兩個(gè)管腳進(jìn)行正接測(cè)量和反接測(cè)量各一次，如果在正、反接時(shí)測(cè)得的電阻均較大，則此次測(cè)量中所空下的管腳即為基極。2)發(fā)射極和集電極的判定發(fā)射極和集電極的判別依據(jù)是發(fā)射區(qū)的雜質(zhì)濃度比集電區(qū)的雜質(zhì)濃度高，因而三極管正常運(yùn)用時(shí)的β值比倒置運(yùn)用時(shí)要大得多。以NPN型管為例說(shuō)明測(cè)試方法。圖3.37用萬(wàn)用表判斷三極管的發(fā)射極和集電極(2)管型的判定管型的判定依據(jù)是PN結(jié)的單向?qū)щ娦浴＞唧w方法為：用黑表筆接基極，紅表筆分別和另外兩極相接，若測(cè)得兩個(gè)電阻都很大，即為PNP型；若測(cè)得兩個(gè)阻值都很小，即為NPN型三極管。

(3)電流放大倍數(shù)β的測(cè)量模擬萬(wàn)用表都有電流放大倍數(shù)測(cè)試底座，底座上有對(duì)應(yīng)管腳和管型的插孔，將三極管的管腳插入對(duì)應(yīng)插孔，將選擇開(kāi)關(guān)撥至hFE擋，便可從表盤上相應(yīng)刻度處直接讀取電流放大倍數(shù)β

。

2.用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量

(1)利用二極管測(cè)量擋檢測(cè)二極管的方法確定三極管的基極和管型將選擇開(kāi)關(guān)置于二極管測(cè)量擋，用如圖3.34所示的檢測(cè)二極管的方法逐一測(cè)量三極管每?jī)蓚€(gè)管腳之間的電壓，如果紅、黑表筆正接、反接某兩個(gè)管腳，顯示屏都顯示溢出符號(hào)“1”或“OL”，則剩余管腳為基極。然后將紅表筆接基極，黑表筆分別接另外兩極，如均顯示正向電壓值，則此三極管為NPN型管，反之為PNP型管。

（2）根據(jù)電流放大倍數(shù)β來(lái)確定集電極和發(fā)射極數(shù)字萬(wàn)用表一般都有三極管測(cè)量擋，在已知基極與管子的類型后，根據(jù)三極管正確連接時(shí)直流放大倍數(shù)β較大的特點(diǎn)，可以區(qū)分出發(fā)射極和集電極，正確插入后可直接顯示出三極管的電流放大倍數(shù)。如圖3.38是數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)三極管電流放大倍數(shù)的原理圖。圖3.38數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量三極管電流放大倍數(shù)原理圖數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量三極管放大倍數(shù)舉例圖3.39數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量某三極管電流放大倍數(shù)實(shí)例3.用晶體管圖示儀測(cè)量用晶體管特性圖示儀可以測(cè)得三極管的多種特性曲線和相應(yīng)的參數(shù)，所以在實(shí)際中廣泛使用圖示儀，以直觀地判斷三極管的性能三極管的輸出特性曲線

三極管的輸入特性曲線

3.7模擬萬(wàn)用表檢測(cè)特殊電子元器件3.7.1用模擬萬(wàn)用表檢測(cè)單向晶閘管1.判別各電極KGA(a)符號(hào)G控制極K陰極陽(yáng)極

APPNN四層半導(dǎo)體三個(gè)

PN

結(jié)(b)結(jié)構(gòu)圖3.40單向晶閘管（c）小功率塑封管

將萬(wàn)用表電阻檔量程撥至R×100Ω或R×1K，黑表筆任接晶閘管某一極，紅表筆依次去觸碰另外兩個(gè)電極。若測(cè)量結(jié)果一次阻值大，而另一次阻值小，則可判定黑表筆接的是門極G。在阻值小的測(cè)量中，紅表筆接的是陰極K，而在阻值大的那次測(cè)量中，紅表筆接的是陽(yáng)極A，若兩次測(cè)出的阻值均很大，則說(shuō)明黑表筆接的不是門極G。

測(cè)量方法：2.觸發(fā)能力判斷先回憶晶閘管導(dǎo)通條件

(1)陽(yáng)極電路(陽(yáng)極與陰極之間)施加正向電壓。

(2)控制電路(控制極與陰極之間)加正向觸發(fā)電壓。晶閘管導(dǎo)通后，控制極便失去作用。

依靠正反饋，晶閘管仍可維持導(dǎo)通狀態(tài)。測(cè)量方法：小功率晶閘管采用R×1擋測(cè)量AKG3.判斷好壞(1)陽(yáng)極A與陰極K之間(2)門極G與陰極K(3)陽(yáng)極A與門極G之間KGA(a)符號(hào)PPNNG控制極K陰極陽(yáng)極

A(b)結(jié)構(gòu)萬(wàn)用表用R×1K或R×100擋測(cè)量3.7.3用模擬萬(wàn)用表檢測(cè)整流橋堆的好壞圖3.45整流橋堆外形圖

圖3.46橋式整流電路原理圖

將黑表筆接“－”管腳，紅表筆分別接“AC”或“~”的兩個(gè)管腳，觀察指針擺動(dòng)情況，然后對(duì)調(diào)紅黑表筆再觀察，如果前一次指針擺動(dòng)大，后一次指針幾乎不動(dòng)，說(shuō)明D3、D4是好的，反之則為斷路或短路損壞；將紅表筆接“+”管腳，黑表筆分別接“AC”或“~”的兩個(gè)管腳，同樣的方法可判斷D1、D2的好壞。

3.7.2用模擬萬(wàn)用表檢測(cè)場(chǎng)效應(yīng)管

1.結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管（JFET）的檢測(cè)

N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)構(gòu)

(b)N溝道管符號(hào)

(c)P溝道管符號(hào)圖3.41結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)構(gòu)與符號(hào)圖

將萬(wàn)用表置于R×100或R×1K檔，黑表筆接管子的一個(gè)電極，紅表筆依次接觸另外兩個(gè)電極。若兩次測(cè)出的阻值均很小，則黑表筆接觸的就是柵極而且是N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管。測(cè)量中如果出現(xiàn)兩阻值相差很大，可改換電極重新測(cè)量，直到判斷出柵極為止。

一般結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的源極和漏極在制造工藝上是對(duì)稱的，因此可互換使用，所以可以不再定源極和漏極，源極和漏極間的電阻值正常時(shí)約為幾千歐姆。（1）管子電極的判別：

（2）放大性能的檢測(cè)將萬(wàn)用表置于“R×1K”擋或“R×100”擋，兩只表筆分別接觸D極和S極，用手靠近或接觸G極，此時(shí)表針左擺或右擺，且擺動(dòng)幅度越大，放大能力越強(qiáng)。（3）好壞的判定利用PN結(jié)的單向?qū)щ娦钥膳袛嘟Y(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的好壞。利用放大能力判斷。2.絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)（MOS）管的檢測(cè)（a）

N溝道MOS管結(jié)構(gòu)圖;（b）N溝道符號(hào);（c）P溝道符號(hào)圖3.42耗盡型MOS管結(jié)構(gòu)及符號(hào)圖

（1）管子電極的判別（N溝道為例）：

1）G極的判別：如圖（a）將萬(wàn)用表電阻檔量程撥至R×1K檔，分別測(cè)量三個(gè)管腳之間的電阻，若某腳與其他兩只引腳之間的電阻值均為無(wú)窮大，并且交換表筆后再測(cè)仍為無(wú)窮大，則此腳為G極，其他兩腳為S極和D極；（a）（b）2）S極和D極的判別

將表置于R×100檔，黑筆接漏極D，紅筆接源極S，這時(shí)指針指出漏極和源極間的電阻值。用手握住螺絲刀的絕緣柄，用金屬桿去碰觸柵極，表針應(yīng)有較大幅度的擺動(dòng)，擺幅越大，則放大能力越強(qiáng)，若表