6.1 引言
6.1.1集总参数元件特性表征
本小节要求：
了解阻抗的定义，什么是真值，有效值和指示值。了解元件存在哪些影响因素及电阻器、电容器、电感器的电路模型。掌握并会应用(6-1)式到(6-6)式。掌握阻抗的常用测量方法和各自的优缺点及频率范围。能正确选择连接头和测试方法进行测试。 1． 阻抗定义及表示方法
（6.1）
一般情况下阻抗为复数,它可用直角坐标和极坐标表示，即
（6.2）
两种坐标形式的转换关系为
（6.3）
（6.4）
导纳Y是阻抗Z的倒数，即
（6.5）
其中G和B分别为导纳Y的电导分量和电纳分量。导纳的极坐标形式为
（6-6）
和分别是导纳幅度和导纳角。
2.电阻器、电容器、电感器的电路模型
元件类型：电阻器、电容器、电感器。一个实际的元件，如电阻器、电容器和电感器都不可能是理想的，存在着寄生电容、寄生电感和损耗。实际中只有在某些特定条件下，电阻器、电容器和电感器才能看成理想元件。
（1） 真值，有效值和指示值
理解元件的真值，有效值和指示值对于元件测量是很重要的。
（2） 元件的影响因素
测量器件的寄生参数影响
1） 频率：由于存在寄生参数，频率对所有实际元件都有影响。
2） 测试信号电平：对于某些元件，施加的测试信号（AC）可能会影响测试结果。
3） 直流偏置：对高K值型介电陶瓷电容器的电容有很显著的影响。
4） 温度：大多数元件都存在温度影响因素。对于电阻器、电容器和电感器，温度系数是一项重要的技术指标。
5） 它影响因素：其它物理和电气环境，如湿度、磁场、光、大气条件、振动和时间都会改变阻抗值。例如，高K值型介电陶瓷电容器的电容会随着老化而降低。
6.1.2元件参数测量的基本技术
1. 测量方法概述
①电桥法
优点：精度高（0.1%典型值），使用不同电桥可得到宽频率范围，价格低。缺点：需要手动平衡，单台仪器的频率覆盖范围较窄。频率范围：DC至300MHz。
②谐振法
优点：可测很高的Q值。缺点：需要调谐到谐振，阻抗测量精度低。频率范围：10KHz至70MHz。
③电压电流法
优点：可测量接地器件，适合于探头类测试需要。缺点：工作频率范围受使用探头的变压器的限制。频率范围：10KHz至100MHz。
④RF电压电流法
优点：高频范围内具有高的精度（0.1%典型值）和宽阻抗范围。缺点：工作频率范围受限于探头使用的变压器。频率范围：1MHz至3GHz。
⑤自动平衡电桥法
优点：刘欣揭孟晚舟案隐情从低频至高频的宽频率范围，且宽的阻抗测量范围内具有高精度。缺点：不能适应
更高的频率范围。频率范围：20Hz至110MHz。
⑥网络分析法
优点：高频率范围，当被测阻抗接近特征阻抗时得到高精度。缺点：改变测量频率需要重新校准，阻抗测量范围窄。频率范围： 300KHz至3GHz或更高。
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，然后选择最适合的方法，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。
2.仪器分类
maop 阻抗测量仪器分为两种：①模拟阻抗测量仪器; ②数字式阻抗测量仪器。
蓝基因超级计算机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：
①两端接线柱式（或香蕉插头）②有极性的同轴的连接头③中性精密同轴连接头④三端连接头⑤四端连接头⑥五端连接头⑦四端对接头。
四端对连接头适用于宽量程范围的阻抗测量，实际的阻抗测量范围不仅取决于测量仪器，而且也取决于四端对连接头与DUT的正确连接。否则也会限制测量范围。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。在使用4端或5端连接头时，必须提供足够的测试信号电流。此外，为进行精确的测量，应正确实施开路/短路补偿。特别是对于施加直流偏置电压的电解电容器，应在直流偏置设置为On(0V)时进行开路/短路补偿。
本节思考题与习题
1.阻抗元件的一般影响因素主要有哪些?
2.选择阻抗测量的方法时,需要考虑哪些因素?
3.判断右图连接头的接法正确与否？并说明理由。
工业品外观设计
4.有时使用不同仪器会得到不同的电感测量结果，这是什么原因造成的？
5.测量电阻、电容、电感的主要方法有哪些？它们各有什么特点？对应于每一种方法举出一种测量仪器。
6.2.1电阻标准
本小节要求：
了解电阻计量标准器具、标准电容器量具、标准电感量具的等级及标准。用作标准电阻器的电阻材料必须具备的条件和标准电容器的电介质必须满足的条件以及对标准电感器的要求。
1.标准概况
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，10Ω，102Ω，103Ω，104Ω，105Ω9个标称值及一等电阻标准装置。二等电阻标准除上述9个标称值及电阻标准装置外，还有106Ω和107Ω及其相应装置。
电阻工作计量器具有13个标称值。从10-4Ω到108Ω，每个标称值又有0.00005级到0.2级不等的7到9个准确度等级。
2. 戴可普标准电阻器
用作标准电阻器的电阻材料必须具备以下条件：① 电阻值稳定；② 电阻的温度系数小（不大于/）；③ 对铜的热电动势小（不大于2V）。
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。
2. 标准电容器
标准电容器的电介质必须满足以下条件：①频率和温度的变化不引起电容量变化；②介电损耗小；③绝缘良好，耐反压高。
6.2.3电感标准
1. 标准概况
采用标称值为1μH-10000H的标准电感器作为标准电感量具。标准电感量具分成0.01级、瑶山0.02级、0.05级 、0.1级、0.2级、0.5级和1.0级，对应的级别指数a为0.01，0.02，0.05，0.1，0.2，0.5和1.0，对应的最大允许误差δ和年稳定度γ为a%。1μH-1H的标准电感量具在1000Hz下定级；大于1H的，在100Hz下定级。在非定级频率下使用标准电感量具时，必须用它的实际电感值。
2. 标准电感器
对于标准电感器，要求作为单位量的电感值不随电流和频率的大小而改变。标准电感器适用大理石或木质框架把铜线绕成线圈状。实际标准电感器中，除电感L以外还存在线圈电阻和杂散电容。
本节思考题与习题
1. 用作标准电阻器的电阻材料必须具备哪些条件?
2.对于标准电感器，要求作为单位量的电感值不随哪些因素的大小而改变?
6.3阻抗的模拟测量法
本节要求：
了解并掌握阻抗的模拟测量法即电压-电流法；电桥法；谐振法和表的组成原理及测量原理，掌握并会运用电桥的平衡条件，能运用替代法测电容和电感。
6.3.1电压-电流法
电压-电流法又叫伏安法，根据欧姆定律，可测量未知阻抗上的交流电压值和流过它的电流值计算出被测阻抗值：
（6.8）
（6.9）
6.3.2电桥法
电桥法又叫指零法，以电桥平衡原理为基础。
1. 电桥的平衡条件
（6-10）
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