技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種阻抗測量新方法。
背景技術(shù):
:
交流傳感器都是基于阻抗參量與被測物理量之間有確定的已知函數(shù)關(guān)系而構(gòu)建的,交流傳感器的優(yōu)點是在交流中應(yīng)用可以減少或免除直流干擾量的影響,因而阻抗參量的精密測量是所有交流傳感器的工作基礎(chǔ),可見阻抗測量技術(shù)的重要性。
此外,在電化學(xué)分析、生物電阻抗分析、pcb板差分走線、阻抗頻譜分析、腐蝕監(jiān)控與保護、遠程傳感、無損檢測和材料分析等領(lǐng)域,都涉及阻抗測量。
在使用極為普遍的電子設(shè)備中阻抗元件的應(yīng)用比比皆是,因而阻抗元件的生產(chǎn)和調(diào)試過程阻抗參量測量也是必須的,所以開拓阻抗測量的新原理是當(dāng)務(wù)之急。
阻抗受頻率、直流偏置、溫度和其他等因素影響,所以精確測量阻抗是一個復(fù)雜的綜合問題,目前常見的阻抗測量方法如電橋法、諧振法、電壓電流法、射頻電壓電流法、自平衡電橋法和網(wǎng)絡(luò)分析法等都是以交流量的測量為基礎(chǔ),線路復(fù)雜,測量精度和頻率上限難以提高,本方法從原理上克服了上述缺點。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
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本發(fā)明目的是提供一種阻抗測量新方法,把復(fù)雜的交流測量過程簡化成兩對直流電壓的比例測量,因而可以采用更簡單的線路和過程實現(xiàn)高頻率、高精度、高速度的阻抗測量。
上述的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn):
一種阻抗測量新方法,測量方法包括以下步驟:
第一步:拿一個已知阻值的高精度直流電阻r;
第二步:將已知阻值的高精度直流電阻r與被測阻抗z依次串聯(lián);
第三步:已知阻值的高精度直流電阻r與被測阻抗z串聯(lián)的左端設(shè)為a點、右端設(shè)為b點、電阻r與阻抗z之間設(shè)為c點;
第四步:在a點與b點施加固定頻率的正弦交流電壓
第五步:分別測量a點、b點與c點的復(fù)數(shù)交流電壓
第六步:用
所述的阻抗測量新方法,把復(fù)雜的交流測量簡化的為幅值測量:
第一步:測量三角形的三個復(fù)數(shù)電壓的幅值:
uac,ubc,uab
第二步:利用兩個電壓幅值計算未知阻抗z的模:
第三步:計算功率因數(shù)角
第四步:求得被測量
實部
虛部
第五步:其它參量可依次按定義計算得出。
有益效果:
1.本發(fā)明的測量線路簡單,只需一個已知的電阻r與被測量串聯(lián)。
2.本發(fā)明的測量方便,改變r即改變量程,使電壓uac和ucb幅值接近,提高測量精度。
3.本發(fā)明可采用電壓幅值比較法:即測量兩對電壓比值
4.本發(fā)明的實質(zhì)是把交流測量轉(zhuǎn)換為直流量的幅值測量,不但提高精度而且頻率范圍可以大大提升:
即:
附圖說明:
附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是附圖1的位形圖。
附圖3是本發(fā)明的測量網(wǎng)路流程圖。
具體實施方式:
實施例1
一種阻抗測量新方法,測量方法包括以下步驟:
第一步:拿一個已知阻值的高精度直流電阻r;
第二步:將已知阻值的高精度直流電阻r與被測阻抗z依次串聯(lián);
第三步:已知阻值的高精度直流電阻r與被測阻抗z串聯(lián)的左端設(shè)為a點、右端設(shè)為b點、電阻r與阻抗z之間設(shè)為c點;
第四步:在a點與b點施加固定頻率的正弦交流電壓
第五步:分別測量a點、b點與c點的復(fù)數(shù)交流電壓
第六步:用
三角形bcd就是圖2的阻抗三角型,它的實數(shù)邊電壓
實施例2
實施例1所述的阻抗測量新方法,簡單的幅值測量為根據(jù)位形圖可見被測阻抗的模
而三角形acb的頂角α由三角形的余弦定理可知
ab2=ac2+bc2-2cosα·ac·bc
故
即阻抗的無功分量:
所述的阻抗測量新方法,其特征是:把復(fù)雜的交流測量簡化的為幅值測量:第一步:測量三角形的三個復(fù)數(shù)電壓的幅值:
uac,ubc,uab
第二步:利用兩個電壓幅值計算未知阻抗z的模:
第三步:計算功率因數(shù)角
第四步:求得被測量
實部
虛部
第五步:其它參量可依次按定義計算得出。
例如,未知量的并聯(lián)導(dǎo)訥模型的參量可按下列公式求得:
導(dǎo)納y=g+jb
模
電導(dǎo)
電納
當(dāng)然,上述說明并非是對本發(fā)明的限制,本發(fā)明也并不僅限于上述舉例,本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換,也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。