技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種阻抗測(cè)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(cè)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(diǎn)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(cè)量是所有交流傳感器的工作基礎(chǔ)，可見(jiàn)阻抗測(cè)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(hù)、遠(yuǎn)程傳感、無(wú)損檢測(cè)和材料分析等領(lǐng)域，都涉及阻抗測(cè)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(guò)程阻抗參量測(cè)量也是必須的，所以開(kāi)拓阻抗測(cè)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(cè)量阻抗是一個(gè)復(fù)雜的綜合問(wèn)題，目前常見(jiàn)的阻抗測(cè)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(cè)量為基礎(chǔ)，線路復(fù)雜，測(cè)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(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
：

本發(fā)明目的是提供一種阻抗測(cè)量新方法，把復(fù)雜的交流測(cè)量過(guò)程簡(jiǎn)化成兩對(duì)直流電壓的比例測(cè)量，因而可以采用更簡(jiǎn)單的線路和過(guò)程實(shí)現(xiàn)高頻率、高精度、高速度的阻抗測(cè)量。

上述的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種阻抗測(cè)量新方法，測(cè)量方法包括以下步驟：

第一步：拿一個(gè)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(cè)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(cè)阻抗z串聯(lián)的左端設(shè)為a點(diǎn)、右端設(shè)為b點(diǎn)、電阻r與阻抗z之間設(shè)為c點(diǎn)；

第四步：在a點(diǎn)與b點(diǎn)施加固定頻率的正弦交流電壓

第五步：分別測(cè)量a點(diǎn)、b點(diǎn)與c點(diǎn)的復(fù)數(shù)交流電壓的幅值uac，ubc，uab；

第六步：用的幅值測(cè)量結(jié)果uac，ubc，uab進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算即可解出未知阻抗的全部參量值。

所述的阻抗測(cè)量新方法，把復(fù)雜的交流測(cè)量簡(jiǎn)化的為幅值測(cè)量：

第一步：測(cè)量三角形的三個(gè)復(fù)數(shù)電壓的幅值：

uac，ubc，uab

第二步：利用兩個(gè)電壓幅值計(jì)算未知阻抗z的模：

第三步：計(jì)算功率因數(shù)角

第四步：求得被測(cè)量

實(shí)部

虛部

第五步：其它參量可依次按定義計(jì)算得出。

有益效果：

1.本發(fā)明的測(cè)量線路簡(jiǎn)單，只需一個(gè)已知的電阻r與被測(cè)量串聯(lián)。

2.本發(fā)明的測(cè)量方便，改變r(jià)即改變量程，使電壓uac和ucb幅值接近，提高測(cè)量精度。

3.本發(fā)明可采用電壓幅值比較法：即測(cè)量?jī)蓪?duì)電壓比值和完全消除基準(zhǔn)量的系統(tǒng)誤差影響。

4.本發(fā)明的實(shí)質(zhì)是把交流測(cè)量轉(zhuǎn)換為直流量的幅值測(cè)量，不但提高精度而且頻率范圍可以大大提升：

即：

附圖說(shuō)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(cè)量網(wǎng)路流程圖。

具體實(shí)施方式：

實(shí)施例1

一種阻抗測(cè)量新方法，測(cè)量方法包括以下步驟：

第一步：拿一個(gè)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(cè)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(cè)阻抗z串聯(lián)的左端設(shè)為a點(diǎn)、右端設(shè)為b點(diǎn)、電阻r與阻抗z之間設(shè)為c點(diǎn)；

第四步：在a點(diǎn)與b點(diǎn)施加固定頻率的正弦交流電壓交流電源頻率選擇范圍為20～100mhz正弦波，幅值可控，通過(guò)已知標(biāo)準(zhǔn)電阻r的切換，阻抗z測(cè)量范圍可達(dá)0.001～10mω；

第五步：分別測(cè)量a點(diǎn)、b點(diǎn)與c點(diǎn)的復(fù)數(shù)交流電壓的幅值uac，ubc，uab；

第六步：用的幅值測(cè)量結(jié)果uac，ubc，uab進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算即可解出未知阻抗的全部參量值。

三角形bcd就是圖2的阻抗三角型，它的實(shí)數(shù)邊電壓一定與已知電阻上的電壓在一條直線上，所以角∠acb＝α是一個(gè)被測(cè)阻抗功率因數(shù)角定值的補(bǔ)角，也就是說(shuō)，這個(gè)串聯(lián)電路中，已知的電阻r不管怎樣變化，電位點(diǎn)c的移動(dòng)軌跡只能是在內(nèi)接角為而且過(guò)a和b點(diǎn)的園弧上，這也正是符合電工學(xué)中復(fù)變函數(shù)的園圖映射理論，即復(fù)變函數(shù)中實(shí)變量的變化，在復(fù)平面上的映射軌跡為一園弧。

實(shí)施例2

實(shí)施例1所述的阻抗測(cè)量新方法，簡(jiǎn)單的幅值測(cè)量為根據(jù)位形圖可見(jiàn)被測(cè)阻抗的模被測(cè)阻抗的模|z|可由兩個(gè)電壓的幅值比立即求出：

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(wú)功分量：

所述的阻抗測(cè)量新方法，其特征是：把復(fù)雜的交流測(cè)量簡(jiǎn)化的為幅值測(cè)量：第一步：測(cè)量三角形的三個(gè)復(fù)數(shù)電壓的幅值：

uac，ubc，uab

第二步：利用兩個(gè)電壓幅值計(jì)算未知阻抗z的模：

第三步：計(jì)算功率因數(shù)角

第四步：求得被測(cè)量

實(shí)部

虛部

第五步：其它參量可依次按定義計(jì)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(shuō)明并非是對(duì)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(shí)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(hù)范圍。