1 低Q電感測量的誤差分析
對實際傳感中低Q電感測量,經常碰到一些電感,雖然直流電阻不大,但由于交流損耗電阻極大,而Q值極低,有的Q值在O.5以下。在測量時,由于電感線圈Q值很低,不易使電橋達到平衡的情況下,所測得的電感數值將
發生較大的誤差。
(1) 常用測量電感電路一
為L-tgδ電橋,調節電橋達到平衡:
等式兩邊實數和虛數項分別相等,則:
?。?) 常用測量電感電路二
圖2為L-R電橋,當電橋平衡時:
?。?) 常用測量電感電路三
是一種最為常見的L-C電橋電路,這種L-C電橋的低Q收斂性較差,在測量時可能得到虛假平衡。圖3 中,可調節R2和Rs,替調節R1時Rs使電橋平衡時:
他可直讀Lx和Qx而稱之為L-Q電橋,L-Q電橋低Q時收斂性較差。Q《O.5時就無法平衡。這是因為調節Rs時只改變橋路不平衡電壓的實數部分,調節R2時則同時改變不平衡電壓的實數部分和虛數部分;但低Q時,調節R2則對虛數部分的改變作用極少,因此收斂性很差。當Rs和R2的調節分辨率低時,可能給出虛假平衡而得到錯誤讀數。
2 低Q電感的測量方法
小電感(例如射頻線圈)在任何低頻電橋上進行測量都很困難,因為在測試頻率(比他們的工作頻率可能小數千倍)下,其值很低,這樣的電感在低頻時電阻成分占優勢,因此需要更精確的測量步驟。
隨著被測元件Q值的降低,電橋平衡與損耗平衡調節之間的互依賴愈來愈顯著,也就是說電橋的收斂性愈來愈壞,因此測量頻率最好在10 kHz以下進行。在這個頻率下線圈的Q值約為1 kHz的10倍。
對于最為常用的L-Q電橋測量傳感中的低Q值電感,采用下列辦法可解決低Q測量的困難。他能給出第一次近似平衡,其精度較高。
?。?)對應不同的Rs值,分別調節R2至不平衡電壓為最小,求得一系列讀數,取出其中對應于各次獲得的最小不平衡電壓中的最低者的讀數,即為測試結果。
?。?)可先調節Rs使不平衡電壓為最小,然后左右手同時調節R2和Rs(按同一方向調節,即使之間同時增大或同時減?。┮岳^續減小不平衡電壓,調節Rs,如此反復,直至不平衡電壓接近零,這樣有助于收斂。
?。ǎ常?可提高Rs和Rs調節分辨率,雖然Q值測量準確度要求不高,因而相應對Rs的讀數準確度要求也低,但為了求得真正的平衡,對Rs調節分辨率的要求應比其準確度的要求高得多。
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