电子测量技术第6章阻抗测量
电子测量技术的基本概念和原理
第六章:电子测量第一节:电子测量的基本概念一. 电子测量的定义:测量是用实验方法,将被测量与所选用的作为标准的同类量进行比较,从而确定它的量值的过程.电子测量是以电子技术理论为依据,以电子测量设备和仪器为手段,对待测的电量或非电量所进行的测量.二. 电子测量的内容:根据本课程的任务,这里对电子测量的主要内容加以分类介绍,以使读者在学习测量技术之前,有一个大慨的认识.1.关于电能量的测量:包括电流,电压,功率等2.关于电路参数的测量:包括电阻,电感,电容,阻抗,品质因子等.3.关于电信号波形特征的测量:包括频率,周期,时间,相位等.4.电路性能方面的测量:包括放大倍数,衰减量,灵敏度.5.半导体器件方面的测量:包括二极管,三极管,稳压管,场效应管等的各种参数.三. 电子测量的方法:采用正确的测量方法,可以得到比较精确的测量结果,否则会出现测量数据不准确或错误,甚至会损坏测量仪器或损坏被测组件和设备等现象.例如用万用表的R x1档测量,小功率三极管的发射结电阻时,由芜仪表的内阻很小,使三极管基极注入的电流过大,结果晶体管尚未使用就会在测试过程中被损坏.四. 测量数据的舍入规则:1.有效数字由于在测量中不可避免地存在误差,并且仪器的分辨能力有一定的限制,测量数据就不可能完全准确.同时,在对测量数据进行计算时,遇到像π,e 等无理数,实际计算时也只能取近似值,因此得到的数据通常只是一个进似值.当我们用这个数据表示一个量时,为了表示得确切,通常规定误差不得超过末位单位数字的一半.例如末位数字是个位,则包含的误差绝对值应不大于0.5;若末位是十位,则包含的误差绝对值应不大于5.对于这种误差不大于末位单位数字一半的数,从它左边第一个不为零的数字起,直到右面一个数字止,都叫作有效数字.例如375,123.08,3.10等,只要其中误差不大末位数字之半.它们就都是有效数字.值得注意的是,在数据左边的零不是有效数据,而数字中间和右面的零都是有效数字.例0.0038KΩ,左面的三个零就不是有效数字,因为它们可以通过单位变换变为3.8.可见只有两位有效数字.此外,对于像391000HZ这样的数,若实际上在百位数上就包含了误差,即只有四位有效数字,这时百分位数字上的零是有效数字,不能去掉,这时为了区别右面三个零的不同,10的乘幂的形式,即写为3.910*10 HZ,它清楚地表明有效数字只有四位,误差绝对值不大于50HZ.1. 数字的舍入规则当需要几位有效数字时,对超过几位的数字就根据舍入规则进行处理.例如对某电压进形四次测量,每次测量值均可用四位有效数字表示.例如四次测量值分别为U1=38.71V,U2=38.68V,U3=38.70V,U4=38.72V时,它们的平均值为:U=U1+U2+U3+U4/4=38.7052V所以在小数点后第三,四位可以根据舍入规则处理掉.五. 误差的基本慨念一个量值是本身所具有的直实大小,称为真值.在测量过程中,测量工具不准确,测量手段不完善或测量工作中的疏忽等原因,都会使测量结果与被测量的直值不同,这个差异称为误差.1. 测量误差的表示法测量的结果与被测量的直值的差异,称为测误差,用△x表示,即:△x=X-A0 (1-1)当X>A0时,△x是正值; X<A0时,△x是负值;所以△x是有大小,正负,有单位的数值,它的大小和符号分别表示测量值偏离真值的数值和方向.如:一个被测电压,其真值U0为220V,用一只电压表测量,其指示值U x 为222V,则绝对误差:△U=U X-U0=222V-220V=+2V这是正误差,比真值大了2V式(1-1)中的A0是无法测得的,故该式缺乏实用价值.实际上,可用比使用仪器的精度等级高一级的标准仪器来测量.用它所显示的实际值A来替A0.其实A中仍包含误差,只不过小一点,那么(1-1)式应改写成:△x=X-A (1-2)这是绝对误差的表达式.与绝对误差△x相等而符号相反的值称为修正值,用C表示C=-△x=A-X (1-3)通过校验,由上一级标准仪器给出受检仪器的修正值.在测量时,利用测得的结果与已知的修正值相加,即:A=X+C (1-4)如一个量程为10V的电压表,当用它进行测量时,指示值为8V,若检定时8V刻度处的修正值为-0.1V,求被测电压的实际值.解:实际值U=8V+(-0.1)V=7.9V根据国家标准GB776-65<<电气测量指示仪器通用技术条例>>的规定,常用电气测量仪表的准确度写为0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0等七个等级,0.2级仪器的引用误差在0.1%到0.2%之间;1.0级仪表的误差在0.5%到1.0%之间.△U=U*5%如:若要测一个10V左右的电压,手上有两快电压表,其中一块量程为150V,1.5级;另一块量程为1.5V,2.5级.选用哪一块合适?解:若使用量程为150V,1.5级的电压表△U=U*5%=150*(±1.5%)= ±2.25V若表头示值为10V, 则被测电压的真值是在10V±2.25V的范围内,误差值是相当大.若使用量程为15V,2.5级的电压表.△U=U*5%=15*(±2.5%)= ±0.375V若表头示值为10V,则被测电压的真值是在10V±0.375V的范围内,误差值小得很多,因此应选用1.5V的2.5 级电压表.。
电子测量技术课程教学大纲
《电子测量技术》课程教学大纲学时: 48 学分：2.5理论学时: 28 实验学时：20面向专业：电信工程/电信科技课程代码：先开课程：模拟电子技术、数字电子技术、概率论、信号与系统、微机原理课程性质：必修执笔人：车晓言代爱妮审定人：陈龙猛曹洪波第一部分：理论教学部分一、说明1、课程的性质、地位和任务电子测量技术是电子信息、自动控制、测量仪器等专业的通用技术基础课程。
包括电子测量的基本原理、测量误差分析和实际应用，主要电子仪器的工作原理，性能指标，电参数的测试方法，该领域的最新发展等。
电子测量技术综合应用了电子、计算机、通信、控制等技术。
通过本课程的学习，培养学生具有电子测量技术和仪器方面的基础知识和应用能力；通过本课程的学习，可开拓学生思路，培养综合应用知识能力和实践能力；培养学生严肃认真，求实求真的科学作风，为后续课程的学习和从事研发工作打下基础。
2、课程教学和教改基本要求(1)模块化、多层次教学方法(2)理论联系实际(3)互动式、开放式教学方法(4)课程组的教学方法研讨(5)考试方式的改革通过本课程的学习，培养学生具有电子测量技术和仪器方面的基础知识和应用能力；通过本课程的学习，可开拓学生思路，培养综合应用知识能力和实践能力。
二、教学内容与课时分配第1章.测量的基本原理（4学时）（1）测量的基本概念、基本要素，测量误差的基本概念和计算方法。
（2）计量的基本概念，单位和单位制，基准和标准，量值的传递准则。
（3）测量的基本原理，信息获取原理和量值比较原理。
（4）电子测量的实现原理：变换、比较、处理、显示技术。
重点:掌握测量与计量的基本概念，测量误差的概念与来源，测量的量值比较原理。
了解信息的获取原理，测量的基本实现技术。
难点：测量的量值比较原理第2章.测量方法与测量系统（2学时）（1）电子测量的意义、特点、内容。
（2）电子测量的基本对象——信号和系统的概念、分类。
（3）电子测量方法分类。
（4）测量系统的基本特性——静态特性和动态特性。
阻抗测量技术
阻抗测量技术阻抗测量技术是一种用于测量电网络中电流和电压之间关系（阻抗）的方法。
这种技术在许多领域都得到了广泛应用，包括医学、电力工程和电子设备制造等领域。
本文将分步骤阐述阻抗测量技术的原理、应用和常见的测量方法。
第一步，阻抗的概念。
阻抗是指电路中电流和电压之间的关系，它等于电压除以电流，通常用欧（Ω）作为单位。
阻抗的大小和相位可以描述电路中电流和电压之间的相对值及其在频域上的相对关系。
阻抗可以是实数或复数。
第二步，阻抗测量技术的原理。
阻抗测量技术通常使用V-I（电压-电流）信号测量电路的阻抗。
在V-I测量中，使用仪器对电路施加一定的电压或电流，然后测量在该电压或电流下电路中的电流或电压。
通过对电压和电流之间的关系进行分析，可以计算出电路的阻抗值。
第三步，阻抗测量技术的应用。
阻抗测量技术在医学、电力工程和电子设备制造等领域中被广泛应用。
在医学中，阻抗测量技术可以用于生物电阻抗测量、心电图诊断和体成分分析等方面。
在电力工程中，阻抗测量技术可用于配电网的短路分析和线路状态估计等方面。
在电子设备制造中，阻抗测量技术可以用于评估质量、监测飞行器和航空器的状况等。
第四步，阻抗测量技术的常用测量方法。
阻抗测量的方法包括四个主要步骤：施加电压或电流信号、测量响应信号、计算阻抗、形成输出。
阻抗测量技术的常用方法有恒流法、恒压法和相位灵敏放大器测量法等。
其中，恒流法和恒压法是最常用的两种方法，它们分别是在电路中施加恒定电流或电压，然后测量电路中的电压或电流来计算阻抗值。
总之，阻抗测量技术是一种非常实用的电学技术，它可以用于许多领域，从医学到电力工程和电子设备制造。
通过使用不同的测量方法和仪器，可以得到不同的阻抗测量结果。
虽然阻抗测量技术有一些限制和局限性，但它仍然是一个极其有用的技术，可以帮助科学家和工程师更好地了解和应用电学原理。
《电子测量技术》课程标准(检测类专业)
《电子测量技术》课程标准一、课程基本信息1、课程名称：电子测量技术/ Electronic Measurement Techniques2、学时/学分：40/2.53、先修课程：《高等数学》、《模拟电子技术》，《数字电子技术》。
4、面向对象：检测类专业5、开课系：机电工程系6、教材：于宝明等, 《电子测量技术》，高等教育出版社,2017.2二、课程性质和任务电子测量是现代科学获取信息的重要途径。
掌握电子测量技术是从事生产实践和科研的必备基础，也是培养学生“实践动手能力”的重要标志性课程。
其特点是综合性强、实践性突出、应用面广泛。
电子测量技术综合应用了电子、计算机、通信、控制等技术。
通过本课程的学习，培养学生具有电子测量技术和仪器方面的基础知识和应用能力；通过本课程的学习，可开拓学生思路，培养综合应用知识能力和实践能力；培养学生严肃认真，求实求真的科学作风，为后续课程的学习和从事生产实践以及研发工作打下基础。
三、教学内容和基本要求（一）电子测量技术的基本知识1、教学内容（1）测量及其意义；（2）电子测量的意义和特点；（3）电子测量方法的分类；（4）测量误差的基本概念；（5）测量结果的表示及有效数字；2、教学要求（1）了解电子测量的主要内容、特点和基本方法；（2）了解测量误差产生的原因及特点；（3）掌握误差基本理论及分析（4）能对测量结果（数据）进行正确的处理。
3、重点和难点重点：（1）电子测量的特点；（2）测量误差的基本概念；（3）测量结果的表示及有效数字。
难点：测量结果的表示及有效数字。
（二）信号发生器1、教学内容（1）信号源概述；（2）低频信号源的组成原理及使用。
（3）高频信号源的组成原理。
（4）函数信号发生器的组成原理及使用。
2、教学要求（1）了解信号源的分类和基本组成；（2）掌握低频信号发生器的基本组成、工作原理及特点；（3）掌握高频信号发生器的基本组成、工作原理及特点。
( 4) 掌握函数信号发生器的基本组成、工作原理及特点；3、重点和难点重点：（1）正弦信号源的主要性能指标；（2）低频信号发生器的基本组成和工作原理；（3）函数信号发生器的基本组成和工作原理。
电子测量技术基础课后习题答案 (第二版)
电子测量技术基础习题一1.1 解释名词：①测量；②电子测量。
答：测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程。
在这个过程中，人们借助专门的设备，把被测量与标准的同类单位量进行比较，从而确定被测量与单位量之间的数值关系，最后用数值和单位共同表示测量结果。
从广义上说，凡是利用电子技术进行的测量都可以说是电子测量；从狭义上说，电子测量是指在电子学中测量有关电的量值的测量。
1.2 叙述直接测量、间接测量、组合测量的特点，并各举一两个测量实例。
答：直接测量：它是指直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法。
如：用电压表测量电阻两端的电压，用电流表测量电阻中的电流。
间接测量：利用直接测量的量与被测量之间的函数关系，间接得到被测量量值的测量方法。
如：用伏安法测量电阻消耗的直流功率P，可以通过直接测量电压U，电流I，而后根据函数关系P＝UI，经过计算，间接获得电阻消耗的功耗P；用伏安法测量电阻。
组合测量：当某项测量结果需用多个参数表达时，可通过改变测试条件进行多次测量，根据测量量与参数间的函数关系列出方程组并求解，进而得到未知量，这种测量方法称为组合测量。
例如，电阻器电阻温度系数的测量。
1.3 解释偏差式、零位式和微差式测量法的含义，并列举测量实例。
答：偏差式测量法：在测量过程中，用仪器仪表指针的位移(偏差)表示被测量大小的测量方法，称为偏差式测量法。
例如使用万用表测量电压、电流等。
零位式测量法：测量时用被测量与标准量相比较，用零示器指示被测量与标准量相等(平衡)，从而获得被测量从而获得被测量。
如利用惠斯登电桥测量电阻。
微差式测量法：通过测量待测量与基准量之差来得到待测量量值。
如用微差法测量直流稳压源的稳定度。
1.4 叙述电子测量的主要内容。
答：电子测量内容包括：（1）电能量的测量如：电压，电流电功率等；（2）电信号的特性的测量如：信号的波形和失真度，频率，相位，调制度等；（3）元件和电路参数的测量如：电阻，电容，电感，阻抗，品质因数，电子器件的参数等：（4）电子电路性能的测量如：放大倍数，衰减量，灵敏度，噪声指数，幅频特性，相频特性曲线等。
阻抗测试必须知道的27个基本常识
阻抗测试必须知道的27个基本常识1. 什么是阻抗测试？- 阻抗测试是一种测量电路中阻抗的方法，用于确定电路中电阻、电感和电容等参数的数值。
2. 阻抗测试的重要性- 阻抗测试可以帮助我们了解电路性能、诊断故障和优化设计，是电路测试中的关键步骤。
3. 阻抗测试的常见应用- 阻抗测试在电子设备、通信系统、电力系统和医疗设备等领域中被广泛应用。
4. 阻抗测试的基本原理- 阻抗测试通过施加一个交流信号并测量响应信号来确定电路的阻抗参数。
5. 阻抗测试的交流信号- 阻抗测试常用的交流信号包括正弦波、方波和脉冲等。
6. 阻抗测试的测量设备- 阻抗测试常用的测量设备有信号发生器、示波器和阻抗分析仪等。
7. 阻抗测试的测量方法- 阻抗测试可以采用两线法、四线法和八线法等不同的测量方法。
8. 阻抗测试中的频率范围- 阻抗测试可以在不同的频率范围内进行，常见的范围包括低频、中频和高频等。
9. 阻抗测试的测量参数- 阻抗测试中常用的测量参数有电阻、电感、电容、复阻抗、相位和衰减等。
10. 阻抗测试的测量误差- 阻抗测试中可能存在的误差包括测量仪器的误差和电路自身的误差。
11. 阻抗测试的校准方法- 阻抗测试可以通过校准来减小测量误差，常见的校准方法包括零点校准和参考校准等。
12. 阻抗测试的数据分析- 阻抗测试得到的数据可以通过数据分析来提取有用信息和评估电路性能。
13. 阻抗测试的故障诊断- 阻抗测试可以帮助我们检测和诊断电路中的故障，如短路、断路和接地等。
14. 阻抗测试的优化设计- 阻抗测试可以帮助我们优化电路设计，提高电路性能和可靠性。
15. 阻抗测试的自动化- 阻抗测试可以通过自动化测试系统来实现高效、准确和重复的测试操作。
16. 阻抗测试的兼容性- 阻抗测试可以与其他测试方法和技术相结合，实现全面的电路测试。
17. 阻抗测试的标准和规范- 阻抗测试有一些标准和规范可供参考，如ISO和IEC等国际标准。
18. 阻抗测试的挑战- 阻抗测试可能面临的挑战包括复杂的电路配置、测量噪声和信号干扰等。
单片机引脚阻抗测量方法
单片机引脚阻抗测量方法1.引言1.1 概述概述部分提供了关于单片机引脚阻抗测量方法的总体介绍。
它将简要描述本文的主题和重要性，并提供一个概览，使读者对下面的内容有一个整体的理解。
概述：引脚阻抗测量方法单片机是一种集成电路，具有多个引脚用于输入和输出数据、信号和电源。
在设计和开发电子设备时，对单片机引脚的阻抗进行测量是非常重要的。
对引脚阻抗的准确了解可以帮助我们更好地了解引脚对电路性能的影响，并采取相应的措施来优化和改进电路设计。
本文将介绍两种常用的单片机引脚阻抗测量方法。
这些方法包括使用测试电路和测量设备来测量引脚电阻和电容的方法。
通过这些测量，我们可以获得引脚的电气特性，如阻抗大小、频率响应和相位差等。
这些数据对于电路设计和性能评估至关重要。
在接下来的部分中，我们将详细介绍每种方法的原理和步骤，并比较它们的优缺点。
我们还将探讨一些常见问题和技巧，以确保准确、可靠和一致的测量结果。
通过本文的阅读，读者将对单片机引脚的阻抗测量方法有一个全面的了解。
这将有助于他们在实际应用中更好地理解和解决与引脚阻抗相关的问题，并优化他们的电路设计。
同时，本文也有助于丰富和扩展这一领域的研究和应用。
在下一节中，我们将开始详细介绍第一种阻抗测量方法。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以是：本文主要分为三个部分，分别是引言、正文和结论。
引言部分包括概述、文章结构和目的三个小节。
在概述中，我们介绍了单片机引脚阻抗测量方法的重要性和应用背景。
接着，在文章结构中我们简要概括了本文的整体结构，以引导读者对文章内容有一个整体的认知。
最后，在目的部分我们明确了本文的研究目标，即介绍单片机引脚阻抗测量的两种方法及其应用。
正文部分主要介绍了两种阻抗测量方法。
每种方法都详细描述了其原理、步骤和实验验证。
在阻抗测量方法一的部分，我们详细介绍了其原理和使用场景，并给出了具体的实验步骤和测量结果。
在阻抗测量方法二的部分，我们同样进行了详细的介绍和实验验证。
古天祥电子测量原理古天祥版各章习题附详细答案
古天祥电子测量原理古天祥版各章习题附详细答案(总31页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除第一章测量的基本原理一、填空题1 ．某测试人员在一项对航空发动机页片稳态转速试验中，测得其平均值为 20000 转 / 分钟（假定测试次数足够多）。
其中某次测量结果为 20002 转 / 分钟，则此次测量的绝对误差△x ＝ ______ ，实际相对误差＝ ______ 。
答案：2 转 / 分钟，％。
2 ．在测量中进行量值比较采用的两种基本方法是 ________ 和 ________ 。
答案：间接比较法，直接比较法。
3 ．计量的三个主要特征是 ________ 、 ________ 和 ________ 。
答案：统一性，准确性，法律性。
4 ． ________ 是比较同一级别、同一类型测量标准的一致性而进行的量值传递活动。
答案：比对。
5 ．计算分贝误差的表达式为，其中称为 ______ 。
答案：相对误差6 ．指针偏转式电压表和数码显示式电压表测量电压的方法分别属于 ______ 测量和______测量。
答案：模拟，数字7 ．为了提高测量准确度，在比较中常采用减小测量误差的方法，如 ______ 法、 ______法、 ______ 法。
答案：微差、替代、交换二、判断题：1 ．狭义的测量是指为了确定被测对象的个数而进行的实验过程（）答案：错2 ．基准用来复现某一基本测量单位的量值，只用于鉴定各种量具的精度，不直接参加测量。
答案：对3 ．绝对误差就是误差的绝对值（）答案：错4 ．通常使用的频率变换方式中，检波是把直流电压变成交流电压（）答案：错5 ．某待测电流约为 100mA 。
现有两个电流表，分别是甲表：级、量程为 0~400mA ；乙表级，量程为 0~100mA 。
则用甲表测量误差较小。
答案：错6 ．在电子测量中，变频是对两个信号的频率进行乘或除的运算。
电子测量复习提纲
《电子测量技术》复习提纲试卷类型：一、填空题：30%;二、单项选择题：10％；三、判断题：10％；四、问答题：25%;五、计算题：25％。
复习要求：第一章：1、掌握电子测量的特点和一般方法（偏差、零位、微差）。
特点：（1）测量频率范围宽（2）测量量程宽（3）测量准确度高低相差悬殊(4）测量速度快（5）可以进行遥测（6）易于实现测试智能化和测试自动化（7）影响因素众多,误差处理复杂一般方法：直接、间接、组合.时域、频域、数据域、随机。
2、掌握测量仪表的主要性能指标和计量的基本概念.性能指标：（1）精度：精密度、正确度、准确度(2）稳定性：稳定度、影响量（3）输入阻抗（4）灵敏度（5）线性度（6）动态特性计量的基本概念：计量是利用技术和法制手段实现单位统一和量值准确可靠的测量.单位制:任何测量都要有一个统一的体现计量单位的量作为标准，这样的量称为计量标准。
计量基准:1、主基准2、副基准3、工作基准例题：1。
7 设某待测量的真值为土10．00，用不同的方法和仪器得到下列三组测量数据。
试用精密度、正确度和准确度说明三组测量结果的特点：①10.10，l0。
07,10.l2，l0。
06,l0。
07，l0.12,10.11，10。
08，l0。
09，10。
11；②9。
59，9.7l，1 0。
68，l0.42,10。
33，9.60,9.80，l0.21，9.98，l0.38; ③10.05，l0.04，9。
98，9。
99,l0.00，10.02，10.0l，999，9。
97,9。
99。
答:①精密欠正确；②准确度低；③准确度高。
1.15 解释名词:①计量基准；②主基准；③副基准;④工作基准. 答：①用当代最先进的科学技术和工艺水平，以最高的准确度和稳定性建立起来的专门用以规定、保持和复现物理量计量单位的特殊量具或仪器装置等。
②主基准也称作原始基准，是用来复现和保存计量单位,具有现代科学技术所能达到的最高准确度的计量器具，经国家鉴定批准，作为统一全国计量单位量值的最高依据。
阻抗测量基础
阻抗测量基础一． 元件阻抗的测量我们日常使用或工厂生产的无源元件（主要指各种电感、电容、电阻）均标有一定的数值，从使用的角度说已确定了该元件的数值（标称值），实际上存在下列三个因素需要对元件进行测量：电抗X 、导纳Y 、电导G 、电纳B 、损耗D 、品质因素Q 、相位角θ。
仪器测量时并不直接测量某单个参数，而是测量复阻抗，然后按照其相互关系转换成所需测量将式（3）代入式（2）得：Rs ErrEdutZx ×−=----------------------------------------------------（4）这里，Err ，Edut 均为矢量。
令10jV V Edut +=， 32jV V Err +=--------------------------------------------------------（5）将式（5）代入式（4）可得：s sR V V V V V V j R V V V V V V Zx 2222322130323120+−+++−=----------------------------------------------------（6） 比较式（6）与式（1）可得到：s x R V V V V V V R 22323120++−=--------------------------------------------------------------------------------（7） s x R V V V V V V X 22322130+−=----------------------------------------------------------------------------------（8） 式（7）与（8）即为所需的阻抗参数。
各类仪器测试电路的实际配置会有很大不同。
宽带高精度LCR 表和阻抗分析仪所使用的I-V 转换器包括复杂的null 检波器、相位检波器、积分器和矢量调制器，以保证在宽频率范围内的高精度。
阻抗测量实验报告
阻抗测量实验报告阻抗测量实验报告引言阻抗测量是电子工程领域中常见的实验技术之一。
通过测量电路的阻抗，我们可以了解电路的响应特性，并对电路进行优化和调整。
本实验旨在通过实际操作，深入了解阻抗测量的原理和方法，并通过实验结果来验证理论知识。
实验目的通过实验测量电路的阻抗，了解电路的频率响应特性；掌握不同测量方法的优缺点，并能够根据实际需求选择合适的测量方法；熟悉实验仪器的使用，提高实验操作技巧。
实验原理阻抗是电路对交流信号的响应特性，通常用复数表示。
在电路中，阻抗由电阻、电感和电容等元件组成。
根据欧姆定律和基尔霍夫定律，我们可以推导出不同电路元件的阻抗计算公式。
实验仪器本实验使用的仪器有：1. 信号发生器：用于产生不同频率的交流信号；2. 示波器：用于观测电路中的电压和电流波形；3. 万用表：用于测量电路中的电阻、电感和电容值。
实验步骤1. 连接电路：根据实验要求，选择合适的电路拓扑结构，连接电阻、电感和电容等元件。
2. 设置信号发生器：选择合适的频率范围和幅度，设置信号发生器的输出信号。
3. 连接示波器：将示波器的探头连接到电路中需要测量的节点上，调整示波器的触发方式和时间基准。
4. 测量电阻：将万用表的测量头连接到电路中的电阻两端，记录测量结果。
5. 测量电感：将万用表的测量头连接到电路中的电感两端，记录测量结果。
6. 测量电容：将万用表的测量头连接到电路中的电容两端，记录测量结果。
7. 改变频率：调整信号发生器的频率，重复步骤4-6，记录不同频率下的测量结果。
8. 数据分析：根据实验结果，绘制电路的阻抗频率响应曲线，并进行数据分析。
实验结果与分析根据实验数据，我们可以绘制出电路的阻抗频率响应曲线。
通过分析曲线的特点，我们可以了解电路在不同频率下的阻抗变化情况。
例如，对于一个RLC电路，当频率较低时，电感的阻抗较大，电容的阻抗较小；而当频率较高时，电感的阻抗较小，电容的阻抗较大。
这样的分析有助于我们优化电路设计和调整元件参数。
如何正确使用阻抗测量仪器
如何正确使用阻抗测量仪器阻抗测量仪器是一种广泛应用于电子工程和物理实验中的测试设备。
它可以测量电路或物质对交流电信号的响应。
正确使用阻抗测量仪器对于获得准确可靠的结果至关重要。
本文将介绍一些关键的步骤和技巧，以帮助您正确地使用阻抗测量仪器。
1. 熟悉仪器的运作原理和规范在开始使用阻抗测量仪器之前，您需要仔细研究并熟悉仪器的操作手册和运作原理。
了解测量范围、精度、测量方法和注意事项等内容是非常重要的。
确保您了解所测量对象的电气特性，并根据需要选择适当的测量设置和参数。
2. 建立正确的电路连接在进行阻抗测量时，正确的电路连接非常重要。
首先，确保待测物品处于断开电源状态，并将其与仪器适当地连接。
按照仪器手册中的连接图例进行操作。
请务必注意仪器的输入和输出端口，防止连接反向导致测量结果不准确。
3. 校准仪器在进行任何测量之前，都需要对仪器进行校准。
校准的目的是在已知参考电阻或参考元件上进行测量，以验证仪器的准确性。
根据仪器的要求，选择合适的参考元件，并按照校准步骤进行操作。
校准过程通常包括调整仪器的零位、灵敏度和平衡等参数，以确保测量结果的准确性。
4. 注意环境干扰在进行阻抗测量时，环境干扰可能会对测量结果产生影响。
因此，在进行测量前，要确保测试环境符合要求。
避免电磁干扰、温度变化和湿度等因素对测量结果的影响。
如果可能，将仪器保持在恒定的环境条件下进行测量。
5. 选择适当的测量方法不同类型的阻抗测量仪器支持不同的测量方法。
根据所需测量的物体和信号特征，选择适当的测量方法。
例如，对于电路板上的元件测量，可以采用四线式测量法以减少电缆电阻的影响。
此外，对于复杂的阻抗测量，可以使用频谱分析等高级技术来获取更多信息。
6. 数据处理和结果分析测量完成后，得到的数据需要进行处理和分析。
使用合适的软件工具或算法，对测量数据进行转换、滤波和校正等操作。
根据实际需求，选择适当的分析方法，例如绘制频率响应曲线、计算等效电路参数等。
《阻抗测量》课件
1
基本步骤
进行阻抗测量时，需要先准备电路、设置测量仪器、连接电路并进行测量。
2
常用的测量工具和仪器
常见的阻抗测量工具包括万用表、示波器和频谱分析仪等。
3
数据分析
获取阻抗测量数据后，需要进行数据分析和解释，以得出正确的结论。
常见的阻抗测量技术和应用案例
阻抗测量在电子工程中的应用
阻抗测量在生物医学中的应用
《阻抗测量》PPT课件
阻抗测量是一种用于测量电路中元件或系统的阻抗的技术。通过阻抗测量， 我们可以了解电路元件的特性和性能，在电子工程和生物医学等领域有广泛 的应用。
阻抗测量的定义和基本概念
1 阻抗测量是什么？
阻抗测量是一种测量电路中元件或系统的阻抗的技术。
2 基本概念
阻抗是指电路中对电流流动的阻力，是交流电路中电压与电流的比值。
3 应用领域
阻抗测量在电子工程、生物医学、电力系统和通信网络等领域中都有重要的应用。
ห้องสมุดไป่ตู้
阻抗测量的原理和方法
1 基本原理
2 常用的测量方法
阻抗测量基于电压和电流之间的关系，通 过测量电压和电流的幅值和相位差来计算 阻抗值。
常见的阻抗测量方法包括交流电桥、阻抗 分析仪和频率响应分析等。
阻抗测量的步骤和工具
阻抗测量广泛应用于电子元件和电路的性能评估、 故障检测和设计验证等方面。
阻抗测量常用于心电图（ECG）和生物电阻抗成 像等医疗设备中，用于诊断和监测患者的生理状 况。
阻抗测量原理 伏安法
伏安法与阻抗测量原理1. 概述伏安法是一种用于测量电路中电流和电压之间关系的方法，常用于测量电阻、电容、电感等元件的阻抗。
它基于欧姆定律和基尔霍夫电压定律，通过施加电压并测量电流来计算阻抗值。
阻抗测量是电子工程中常用的一种手段，用于评估电路的性能和判断元件的质量。
伏安法是阻抗测量的基本方法之一，它简单易行且适用于各种电路和元件。
本文将详细介绍伏安法的基本原理，包括欧姆定律、基尔霍夫电压定律以及如何应用这些原理进行阻抗测量。
同时，还将介绍伏安法的优缺点和常见应用领域。
2. 欧姆定律欧姆定律是电学中最基本的定律之一，它描述了电流、电压和电阻之间的关系。
根据欧姆定律，电流等于电压与电阻之间的比值。
数学表达式如下：I = V / R其中，I表示电流（单位为安培），V表示电压（单位为伏特），R表示电阻（单位为欧姆）。
欧姆定律适用于各种电路，包括直流电路和交流电路。
在伏安法中，我们通常使用欧姆定律来计算电路中的电流值。
3. 基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律是电学中另一个重要的定律，它描述了电路中电压的分布情况。
根据基尔霍夫电压定律，电压在电路中的总和等于零。
基尔霍夫电压定律可以用以下方式表示：ΣV = 0其中，ΣV表示电路中各个电压的总和。
基尔霍夫电压定律适用于各种电路，包括串联电路和并联电路。
在伏安法中，我们通常使用基尔霍夫电压定律来计算电路中的电压值。
4. 伏安法的基本原理伏安法是一种通过施加电压并测量电流来计算阻抗的方法。
它基于欧姆定律和基尔霍夫电压定律，通过测量电压和电流之间的关系来计算阻抗值。
伏安法的基本原理如下：1.施加电压：首先，在待测电路中施加一个已知大小的电压。
这可以通过连接一个电压源或者使用信号发生器来实现。
2.测量电流：使用电流表或者万用表等仪器测量电路中的电流。
电流表应该选择合适的量程，以确保测量精度和安全性。
3.计算阻抗：根据欧姆定律，电流等于电压与阻抗之间的比值。
因此，可以使用测量得到的电流值和已知的电压值来计算阻抗。
阻抗测量原理
阻抗测量原理阻抗测量是一种用于测量电路或电子元件对交流电信号的阻力的方法。
在电子工程中，阻抗测量是非常重要的，因为它可以帮助工程师们了解电路的性能和特性。
本文将介绍阻抗测量的原理及其在电子工程中的应用。
首先，让我们来了解一下阻抗的概念。
阻抗是电路或电子元件对交流电信号的阻力，它包括电阻和电抗两部分。
电阻是电路对电流的阻力，而电抗则包括电感和电容两种。
在交流电路中，电阻、电感和电容都会对电流产生影响，因此我们需要测量它们的阻抗来了解电路的性能。
阻抗测量的原理基于欧姆定律和基尔霍夫定律。
欧姆定律指出，电阻的阻抗与电阻成正比，而基尔霍夫定律则描述了电路中电流和电压的关系。
通过测量电路中的电流和电压，我们可以计算出电路的阻抗。
在实际应用中，我们通常使用示波器、信号发生器和万用表等仪器来进行阻抗测量。
示波器可以用来观察电路中的电压波形，信号发生器则可以产生不同频率的交流信号，而万用表则可以测量电路中的电流和电压。
通过这些仪器的配合，我们可以准确地测量电路的阻抗。
阻抗测量在电子工程中有着广泛的应用。
在电路设计和测试中，工程师们经常需要对电路的阻抗进行测量，以确保电路的正常工作。
此外，在无线通信和射频工程中，阻抗匹配是非常重要的，因为它可以影响信号的传输和接收质量。
通过阻抗测量，工程师们可以优化无线电路的设计，提高通信质量。
总之，阻抗测量是电子工程中的重要技术，它可以帮助工程师们了解电路的性能和特性。
通过测量电路的阻抗，我们可以优化电路设计，确保电路的正常工作。
在未来的电子工程中，阻抗测量将继续发挥重要作用，促进电子技术的发展和应用。
希望本文对阻抗测量原理有所帮助，谢谢阅读！。
电子测量技术(西电版)第6章 测量用信号源
第6章 测量用信号源
(2) 频率准确度。 频率准确度是指信号发生器盘(或 数字显示)数值与实际输出信号频率间的偏差， 通常用相
f0 f1 100%
f1
(6- 1)
第6章 测量用信号源
式中， f0为刻度盘或数字显示数值， 也称预调值，f1是 输出正弦信号频率的实际值。 频率准确度实际上是输出信 号频率的工作误差。 用刻度盘读数的信号发生器频率准确 度约为±(1%~10%)， 精密低频信号发生器频率准确度可达 ±0.5%。 例如调谐式XFC- 6型标准信号发生器， 其频率 标准优于±1% ， 而一些采用频率合成技术带有数字显示 的信号发生器， 其输出信号具有基准频率(晶振)的准确度， 若机内采用高稳定度晶体振荡器， 输出频率的准确度可达 到10-8~10-10。
第6章 测量用信号源
第6章 测量用信号源
6.1 信号源概述 6.2 信号产生方法及信号发生器发展趋势 6.3 频率合成技术及锁相频率合成 6.4 直接数字频率合成技术 6.5 频率合成技术的发展 思考与练习
第6章 测量用信号源
6.1 信 号 源 概
6.1.1
能产生不同频率、 不同幅度的规则或不规则波形的信 号发生器称为信号源， 信号源在电子系统的研制、 生产、 测试、 校准及维护中有着广泛的应用。 例如在电子测量中， 一个系统电参数的数值或特性(如电阻的阻值、 放大器的放 大倍数、 四端网络的频率特性等)必须在一定的电信号作用 下才能表现出来。
缓冲级： 对主振器产生的信号进行放大、 整形等。 调制级： 在需要输出调制波形时， 对原始信号按照调 幅、 调频等要求进行调制。 输出级： 输出级的功能是调节输出信号的电平和输出 阻抗， 可以由衰减器、 匹配变压器以及射极跟随器等构 成。
第6章交流阻抗法
* 应该注意，电化学中CPE元件特指电流比电压超前角度大
于π/4、小于π/2 的等效电路元件。虽然由常相位角元件公式
：
但CPE元件定义的n的取值范围，排除了这些特例。 * 电极与溶液之间界面的双电层，一般等效为一个电容器，称 为“双电层电容”。但固体电极的双电层电容的频响特性与纯 电容并不一致，阻抗相位角虽然为负值，但与-π/2有或大或小 的偏移，这种现象，称为“弥散效应”。由此形成的等效电路 元件，为常相位角元件。 * 当n=0.5的常相位角元件与纯电阻串联时，其对应小幅值 交流信号的频响特性与半无限扩散过程引起的Warburg阻抗的 频响特性类似。
6. 2电化学体系的交流阻抗
6. 2.1 正弦交流信号下电解池体系的一般等效电路
6. 2.1 正弦交流信号下电解池体系的特殊等效电路
对于粗糙和有孔隙的电极表面，一般用常相位角元件Q来代替Cd，因为 此时电极的充放电行为已偏离了理想纯电容的充放电行为，发生了弥散效应 （dispersion）, YCPE = b( j ωCd )a 。等效电路中原双电层电容改为一个电容与一 个ω有关的电阻并联的形式。
置处的电路元件，即集中参数元件。由集中分布的电阻、电容和电 感等电路元件所构成的电路称为集中分布电路。
当电阻、电容和电感沿整个导线分布时，即构成分布参数电路
，对于分布参数电路还要考虑导线间的电容和电感。
1）常相位角元件Q 当传输线的电阻、电容和电感以及导线间的电容和电感在整个
传输线上均匀分布时（均匀传输线），则其阻抗相当于一个相位角 为一定值的阻抗元件——常相位角元件（CPE，Constant Phase Element）。
第6章 交流阻抗法
6. 1 概述 6. 2 电化学体系的交流阻抗 6. 3 电化学极化下的交流阻抗 6. 4 浓差极化下的交流阻抗 6.5 交流阻抗数据分析方法 6.6 交流阻抗的测试技术
阻抗 测量
• RIP有两个版本：RIP1和RIP2。
3.2.2 RIP路由配置
RIP动态路由协议的配置主要命令：
（1）router rip
启动RIP协议，开启RIP进程
（2）version 1或2
配置rip的版本号，一般使用版本2
（3）network 网络地址
网络，在设置静态路由时，直连网络不需要手工配置在路由表中。
3.1.1 静态路由简介组成
2 .静态路由的配置
例3.1 静态路由配置示例
（本示例在Cisco PT环境下
实现）。网络结构拓扑图如
图所示，各路由器所使用的
端口和端口的IP地址如标注
所示，现在给三台路由器配
置静态路由，保证网络连通。
路由器R1的配置：
R1(config)#router rip
R1(config-router)#version 2
//注入进程号为1的OSPF内部路由
R1(config-router)#redistribute ospf 1 match internal
//注入进程号为1的OSPF外部路由
R1(config-router)#redistribute ospf 1 match external
第7章
阻抗测量
【本章重点】
1、阻抗的定义、表示式和基本特性
2、电阻的测量
3、电感、电容的测量
7.1概述
7.1.1阻抗的定义与表示式
阻抗是表征一个元器件或电路中电压、电流关系的复数特征量
直流 =
交流ሶ =
ሶ
ሶ
= + = = ( + )
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网络分析法
300KHz
RF电压电流法
1 MHz
3GHz
自动平电桥法
10KHz
谐振法
110MHz 70MHz
10KHz
电压-电流法法 110MHz
电桥法
300MHz
1K 10K 100K 1M 10M 100M 1G 10G
第30页
选择正确的测量方法
▪每种方法都有其各自的优缺点 ▪必须首先考虑测量的要求和条件，然后选择最合 适的方法 ▪需要考虑的因素包括频率覆盖范围、测量量程、 测量精度和操作的方便性 ▪没有一种方法能包括所有的测量能力，因而在选 择测量方法时需折衷考虑
R0
L0的影响
R0
理想 C
ƒ
电容器的频率响应
第12页
②测试信号电平： (K为介电常数)
高K值
ΔC
中K值
ΔL
低K值
o
o
VIBiblioteka (a) 测试电压(AC)(b) 测试电流(AC)
与AC电压有关的陶瓷电容 与 AC 有 关 的 磁 芯 电 感
测器试信号（AC）电频对电容器器和铁芯电感器的影响
第13页
③直流偏置
第21页
➢ RF电压电流法 ▪射频电压电流法与低频电压电流法的原理相同
▪有两种连接电压表和电流表的方法
(a)低阻抗类型
ZX
R RV I
OSC
V1 I1 R
I2 V2
Zx
V I
2V1 I2 I1
2V1 2 R V2 V1 V2 1 R R V1
第22页
(b)高阻抗类型
ZX
VI
V1 R OSC R
第33页
3. 测试连接头 所有阻抗测试都涉及连接头的问题.常用的连接方 法有： 两端接线柱式（或香蕉插头）适用于Q表等低 准确度谐振式阻抗仪器； 有极性的同轴的连接头，N型、BNC型等； 中性精密同轴连接头；
三端连接头、四端连接头、五端连接头；
四端对接头。
第34页
阻抗的连接图、示意图和测量范围 ➢两端连接头
每种连接方法各有优缺点，必须根据DUT的阻 抗和要求的测量精度，选择最适合的连接方法。
使用不同的仪器会得到不同的电感测量结果： (1)测量信号电流：即使输出同样的电压，由于源 阻抗不同，其输出电流也将不同； (2)测量夹具：大小和形状不同，产生的涡流大小 也不同。电感器旁的金属物体的影响。
第44页
6.2 阻抗标准
6.2.1 电阻标准 1）标准概况 2）标准电阻器
6.2.2 电容标准 1）标准概况 2）标准电容器
6.2.3 电感标准 1）标准概况 2)标准电感器
第45页
6.2.1电阻标准
1）标准概况 1990.1.1起使用量子化霍尔电阻标准。
电阻计量标准器具分为一等和二等两个等级 一等电阻标准包括10-3Ω，10-2Ω，10-1Ω，1Ω，
—R —2
V2
Z
x
V I
V1 V2
V
2
/
R 2
R 2
V V
1 2
1
第23页
射频电压电流法的优缺点： ▪高精度（0.1%典型值） ▪高频下的宽阻抗范围 ▪工作频率范围受使用探头的变压器的限制 ▪频率范围 ：1MHz ~ 3GHz
第24页
➢ 自动平衡电桥法 ▪通过DUT的电流也通过电阻R
第31页
2.仪器分类 阻抗测量仪器分为两种 一种是利用模拟阻抗测量的仪器 ▪采用电桥法的：万用电桥；惠斯登电桥等各种 电桥仪器 ▪采用谐振法的：Q表 ▪采用电压-电流法的：多用表；可变电阻器； 参数测测仪
第32页
另一种是数字式阻抗测量仪器 ▪采用RF电压电流法的：射频阻抗分析仪 ▪采用自动平衡电桥法的：LF阻抗测量仪 ▪采用网络分析法的：网络分析仪
第8页
测量器件的寄生参数影响
DU T
第9页
C0 寄生电容
R L0 引线电感
R
|z|
|z|
R
理想R
R
理想R
ƒ
高阻值电阻
ƒ
低阻值电阻
电阻器的频率响应
第10页
普通电感
L
R0
C0
|z|
C0的影响
R0
理想 L
ƒ
磁芯损耗高的电感
L
C0 R0
|z|
R0
理想 L
C0的影响
ƒ
电感器的频率响应
第11页
C
L0
|z|
HC
HC 为电流高端
Hp
DUT
Hp 为电位高端
LP
LP 为电位低端
LC
LC 为电流低端
(a)连接图
第35页
(b)示意图
R0
L0
V
C0
A
DUT
(c)阻抗测量范围 ()
R0 L0
2T
1m 10m 100m 1 10 100 1K 10K 100K 1M 10M 100M
第36页
➢三端连接头
HC Hp
第28页
哪个值正确?
Q : 165
Z Analyzer
Q : 165
?
Q = 120
LCR meter Q : 120
uH
L : 5.231 uH
LCR meter 5.231uH
?
L : 5.310 uH
LCR meter 5.310uH
-
第29页
频率和测量方法
20HZ
0HZ 1 10 100
+j
电 感
虚 轴
电 容
-j
Z{R,}
Z
电阻
实轴
DUT
2
2
Z R X
arctg X R
R Z cos
X Z sin
第3页
2. 电阻器、电容器、电感器的电路模型
存在寄生电容、寄生电感和损耗。测量条件应 尽可能与实际工作条件接近，否则误差较大。 (1)真值，有效值和指示值 真值：是排除了寄生参数缺陷的电器元件量值。 有效值：考虑了元件寄生参数的影响，它是实验者 需要知道的量值。与频率相关。 指示值：测量仪器获取和显示的量值，反映出仪器 的固有损耗和不精确性。
第17页
➢ 谐振法
调节电容C使电路谐振，就能根据测量频率、C值和 Q值得到阻抗Lx和Rx的值。
谐振时XL=XC 仅有RX存在。
E OSC
LX
DUT
RX
IE C
Z
VV
XC
V I
RXV E
Q
XL
XC
V
RX RX E
Q值用跨接在可调电容器上的电压表直接测量。 第18页
谐振法的优缺点： ▪可测很高的Q值 ▪需要调谐到谐振 ▪阻抗测量精度低 ▪频率范围 ：10kHz ~ 70MHz
DUT
LP LC
(a)连接图
R0
L0
V
C0
DUT
A
R0 L0
(b)示意图
第37页
3T
1m 10m 100m 1 10 100 1K 10K 100K 1M 10M 100M
(c)阻抗测量范围 ()
V A
DUT
(d)具有屏蔽的两端连接头
第38页
➢四端连接头
HC Hp
LP LC
(a)连接图
DUT
4T
电阻值稳定；温度系数小；对铜的热电势小。
插入温度表
电流端子
电压端子
电流端子 电压端子 电流端子
水
无感线圈的
银
锰铜电阻线
罩
(a)构造
(b) 外观
图6-8 标准电阻器
标准电阻值较低时，由于存在与引接线的接触电阻问 题，因此把电压端子和电流端子独立设置。
第47页
6.2.2 电容标准 1）标准概况 标准电容器分为三等。一等和二等标准电容量具采 用标称值分别为1pF，10pF，100pF和1000pF的 标准电容器。它们的差别在不确定度和年稳定度。 三等标准电容量具采用标称值为10-4pF-1F的标准电 容器。分成0.01级、0.02级、0.05级、0.1级、0.2 级、0.5级和1.0级。
第6章 阻抗测量
6.1 引言 6.2 阻抗标准 6.3 阻抗的模拟测量法 6.4 阻抗的数字测量法
2
第1页
6.1引言
一般指电阻、电容、电感及相关的Q值、损耗角、
电导等参数的测量。
6.1.1 集总参数元件特性表征
1. 阻抗定义及表示方法
•
I
•
•
U
Z
Z
U
•
I
阻抗定义图
第2页
阻抗元件不会以纯电阻,纯电容或纯电感特性出现,而是这些 阻抗成分的组合。测量的具体条件改变可能会引起被测阻抗 特性的改变。阻抗两种坐标形式的转换关系为：
第50页
2)标准电感器
要求作为单位量的电感值不随电流和频率的大小而改
变。
大理石
R
L
1
线圈
C
1
1.5
(a)构造面（剖面图 ）
(b)等效电路图
第51页
6.3 阻抗的模拟测量法
6.3.1 电压电流法
6.3.2 电桥法
6.3.3 谐振法测量元件参数 6.3.4 Q值测量
第52页
6.3.1 电压电流法
电压-电流法又叫伏安法，即利用欧姆定律，用测 量的电压值和电流值计算被测阻抗值：
6.1.2 元件参数测量的基本技术
1. 测量方法概述
➢电桥法：当电桥平衡电流流过检流计(D)为零时， 被测阻抗Zx值可以从与其他元件的关系获得。
Z1
Zx
D
Z2
Z3
Zx