电容器和电感器交流参数测量方法的对比研究

摘要：为了测量电容器和电感器的性能，常用的交流参数测量方法有传统模拟式(即电桥法和谐振法)和数字智能化测量方法两大类型。通过对比分析传统模拟式和数字智能化测量方法的基本原理和优缺点得出电感(电容)-电压的转换方法优点多，应用广，并指出电容器和电感器交流参数测量方法的发展趋势。
关键词：电容器；电感器；交流参数；测量方法

0 引言
电容器和电感器性能的好坏决定了电路各项功能的优劣，因此对电容器和电感器性能的判定是非常重要的。
电容器的主要参数有电容量及其误差、额定电压、温度系数、损耗因数等，实际应用中需要测量的是电容量和损耗因数；电感器的主要参数有电感量及其误差、额定电流、温度系数、品质因数等，实际应用中需要测量的是电感量和品质因数。目前，对电容器和电感器交流参数进行测量的测量仪主要有传统模拟式和数字智能化两类。

1 传统模拟式测量方法
1．1 电桥法测量
交流电桥是一种以交流电为电源，用于测量电容和电感元件参数的比较式仪器，其平衡条件为：Z1Z3=Z2Z4，原理电路如图1所示。

采用交流阻抗电桥法测量电感、电容参数的精度较高，结构简单，主要适用于低频，但需要反复调节才能满足其模和阻抗角的平衡，操作繁琐。
1．2 谐振法测量
谐振法是测量电容、电感的另一种基本方法，它是利用调谐回路的谐振特性建立的测量方法。谐振法的测量精度不如交流电桥法高，但由于测量线路简单方便，在技术实现上的困难要比高频电桥小(主要是杂散耦合的影响)，再加上高频电路元件大多用于调谐回路，所以在高频电路参数测量中，谐振法是一种重要的手段。其原理如图2所示，它包括由振荡源G、已知元件和被测元件组成的谐振回路及谐振指示器。当回路达到谐振时：


2 数字智能化测量方法
随着数字电子技术和计算机技术的发展，出现了新的电容电感参数测量方法，即将待测电感和电容的相关参数经过测量电路转换为电压、频率和周期等信号，再由A／D转换器转化为数字信号，送入微处理器进行计算处理，最终由显示装置显示参数数值。数字化智能化电感、电容测量设备根据测量方法的不同又分不同的类型。
2．1 电压比例法
电压比例法的电路原理框图如图3所示。