测量电容或电感的电路

21906ABC

测量电容或电感的电路

工程师们经常要使用信号发生器和函数发生器，还有频率计与示波器，但他们可能没有电容表或电感表。通过采用图1的测试设置，就可以用一台函数发生器、一块万用表、一个频率计和一台示波器测量电容或电感。

　　用此设置测量两个信号的波幅。然后，无需测量相位角就可以计算出电容或电感。输入电压与输出电压的比率可以表示如下：

　　可以改为标准形式：

　　从中解出XC，结果是：

　　使用关系

　　则电容的基本公式为：

　　为计算方便，使用比率|VIN/VOUT|=2，则
. R* E, U  s; s! s6 Z在测量电容值时，先测量输入电压，然后调节信号发生器的频率，使输出电压为输入电压的一半。VIN/VOUT不需要用2:1的比率。可以只测量输入电压和输出电压，用基本公式也能计算出电容或电感的值，但接近于2:1的比率是一个好的选择。

为获得最好的结果，可以用一台频率计测量频率，用数字万用表测量电阻。大多数现代示波器都无需加载电路就能精确地测量信号，除了探头的电容以外。探头上一般都标了电容值。用前面公式可以计算出电容的值。再从结果中减去探头电容值，就得到了所测电容的准确值。

( R% L1 A: Y2 K8 _* }" X4 [

　　一般情况下都已知准备测量电容的大概值，因此可以用下式，选择电阻R和频率f的起始值：

1 f! C; L# q' I( h; }用类似的步骤可以测量电感。此时，

3 U( ]  G0 Q/ R% Q# v* |7 P8 }; d2 m* S电感的基本公式为：

设VIN/VOUT=2，则

　　以及

　　对测量电容的例子，假设C约为1000 pF，让f为1 MHz。计算：

　　在图1的设置中使用一只301Ω电阻，或250Ω?500Ω的任何电阻值。调节频率，同时测量输入电压和输出电压，获得2:1的比率。如果获得的频率为912kHz，测得R的电阻为304Ω，探头电容为10pF，则电容值为：

　　减去探头电容10 pF。得结果为：984.3 pF。

% ^! D% e1 D% V1 H" }# r" Y

　　R与f的值并不关键；选择它们时应尽可能减小寄生效应。300Ω至3kΩ的电阻值和100kHz?1 MHz的频率都应能用。

" i% Y1 @0 R: E) }; S& G( x+ x6 j: m

IC老和尚

大多数现代示波器都无需加载电路就能精确地测量信号，除了探头的电容以外。探头上一般都标了电容值。