LCR里面如何测量被测器件的电压和电流的相位差

liunixy

LCR里面如何测量被测器件的电压和电流的相位差 [复制链接]

 

在LCR里，现有一正弦波信号源，先流经一已知的参考采样电阻，再流过待测元件，如何测量被测元件的电压和电流的相位差

maychang

先流经一已知的参考采样电阻，再流过待测器件

这句话的意思好像是在说“参考采样电阻”与“待测器件”串联。
如果确实是串联，那么串联电路电流处处相同(瞬时值)。要测量“被测器件的电压和电流的相位差”，只要测量“被测器件”两端电压和采样电阻两端电压即可。

maychang

非常怀疑楼主“待测器件”不是器件，而是个元件。

liunixy

maychang 发表于 2018-6-17 17:03
先流经一已知的参考采样电阻，再流过待测器件

这句话的意思好像是在说“参考采样电阻”与“待测器件”串 ...

是串联

liunixy

maychang 发表于 2018-6-17 17:03
先流经一已知的参考采样电阻，再流过待测器件

这句话的意思好像是在说“参考采样电阻”与“待测器件”串 ...

被测器件和采样电阻两端电压（瞬时值）可以测出，不过测出的是复阻抗（由于被测器件有容性）

maychang

liunixy 发表于 2018-6-17 17:17
是串联

既然采样电阻与被测元件是串联，那么测量“被测器件的电压和电流的相位差”的方法在2楼已经给出。

maychang

liunixy 发表于 2018-6-17 17:20
被测器件和采样电阻两端电压（瞬时值）可以测出，不过测出的是复阻抗（由于被测器件有容性）

测量瞬时值，得到的不是复阻抗。
同时测量采样电阻两端电压波形和被测元件两端电压波形(使用双踪示波器)，比较两个波形，得到相位差。

liunixy

maychang 发表于 2018-6-17 17:23
既然采样电阻与被测元件是串联，那么测量“被测器件的电压和电流的相位差”的方法在2楼已经给出。

被测器件的电压和电流的相位差是否等于采样电阻电压和被测器件电压的相位差

maychang

liunixy 发表于 2018-6-17 17:44
被测器件的电压和电流的相位差是否等于采样电阻电压和被测器件电压的相位差

被测“器件”中电流与采样电阻中电流完全相同，而采样电阻中电流与采样电阻两端电压同相。

liunixy

maychang 发表于 2018-6-17 17:55
被测“器件”中电流与采样电阻中电流完全相同，而采样电阻中电流与采样电阻两端电压同相。

那如果是一个已知采样电阻与一个被测电容串联的情况下，要想测得电容的容值，是不是只要测得采样电阻两端的电压与与被测电容两端的电压，然后再测出采样电阻电压与被测电容电压的相位差即可

maychang

liunixy 发表于 2018-6-17 18:19
那如果是一个已知采样电阻与一个被测电容串联的情况下，要想测得电容的容值，是不是只要测得采样电阻两端 ...

那如果是一个已知采样电阻与一个被测电容串联的情况下，要想测得电容的容值，是不是只要测得采样电阻两端的电压与与被测电容两端的电压，然后再测出采样电阻电压与被测电容电压的相位差即可

测得采样电阻两端电压以及待测电容两端电压即可计算出电容容量(要求正弦信号频率已知)，不必测量相位差。要求测量交流电压有效值或者峰值或者平均值，但必须两个电压是同类。此法忽略了电容的等效电阻，认为二者相位差就是90度。
如果要求很精确，最好使用电桥法测量电容量。

captzs

楼主开始和后面的叙述好像不一样，如果只是测量电容，一个差分电路(即M大所说的电桥)就可以。

liunixy

captzs 发表于 2018-6-17 19:59
楼主开始和后面的叙述好像不一样，如果只是测量电容，一个差分电路(即M大所说的电桥)就可以。

现在被测物可以等效为一个电阻串联一个电容，而需要求的只要被测物的电阻部分

maychang

liunixy 发表于 2018-6-17 20:03
现在被测物可以等效为一个电阻串联一个电容，而需要求的只要被测物的电阻部分

现在被测物可以等效为一个电阻串联一个电容，而需要求的只要被测物的电阻部分

这种情况，若是用测量电压的方法来测量电阻部分，那当然需要测量相位差。
不过，因为是间接测量，误差较大。远不如使用电桥测量，同时得出“一个电阻串联一个电容”的电容部分和电阻部分。

liunixy

maychang 发表于 2018-6-17 20:27
现在被测物可以等效为一个电阻串联一个电容，而需要求的只要被测物的电阻部分

这种情况，若是用测量电 ...

现在就是要搭建电路来测得这部分阻值

maychang

liunixy 发表于 2018-6-17 20:45
现在就是要搭建电路来测得这部分阻值

“搭建电路来测得这部分阻值”，仍然建议你搭个电桥电路，比较简单而且准确。不建议采用测量相位差的方法。

liunixy

maychang 发表于 2018-6-18 07:20
“搭建电路来测得这部分阻值”，仍然建议你搭个电桥电路，比较简单而且准确。不建议采用测量相位差的方法 ...

是不是采用文氏电桥电路

liunixy

maychang 发表于 2018-6-18 07:20
“搭建电路来测得这部分阻值”，仍然建议你搭个电桥电路，比较简单而且准确。不建议采用测量相位差的方法 ...

我现在要用单片机系统来实现自动测量，用文氏电桥法需要调节电阻值，检测电流，这两项对于自动测量好像不太方便实现

maychang

liunixy 发表于 2018-6-18 07:52
是不是采用文氏电桥电路

不是文氏电桥。

maychang

liunixy 发表于 2018-6-18 08:01
我现在要用单片机系统来实现自动测量，用文氏电桥法需要调节电阻值，检测电流，这两项对于自动测量好像不 ...

用电桥法“需要调节电阻值，检测电流，这两项对于自动测量好像不太方便实现”

市场上那么多LCR电桥，都是自动测量。
市场上从来未见用测量相位的方法来间接测量电容的等效电阻的商品仪器。