交流电阻测量

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1．交流电阻的等效电路

在§6．4－1中曾提到过交流电阻可以定义为交流电阻元件的阻抗的实部，它并不等于该电阻元件的直流电阻，这是因为元件的分布寄生电容和电感，也会对阻抗的实部有贡献。在音频范围，交流电阻元件可用如图6．4－9所示的等效电路近似表示，其阻抗为

图6．4－9 交流电阻的等效电路

当jωL＜＜R和1／jωC＞＞R时，(6．4－18)式可近似表示为

称为电阻时间常数，不难从(6．4－19)式看到，ωτ决定了阻抗的虚部，所以τ越小，阻抗也越接近实数。但也应看到，Z的实部为

即使τ=0，Z为一实数，Re(Z)也不等于R，这是交流电阻测量中的一个特点。

2．交流电阻的测量

交流电阻的测量与直流电阻有所差别，主要是除了电阻分量(实部)，还要测量虚部，即时间常数的影响也必须考虑。具体的测量方法有两大类：一类是准确度较高的变压器电桥，如图6．4－3所示，另一类是直接使用自动测量数字电桥，如图6．4－6所示。

从以上叙述可看到交流阻抗测量与直流电阻测量的最大不同之点在于交流阻抗测量要平衡两个分量，即同相分量和直角分量，对于电位差计类型的仪器也有类似的情况。直流电位差计只需平衡电压，而交流电位差计则需同时平衡同相分量与直角分量，图6．4－10和6．4－11画出了交流电位差计(交流补偿器)的原理图。

图6．4－10 直角坐标式交流补偿器

图6．4－11 极坐标式交流补偿器

图6．4－10所示的为直角坐标式交流补偿器。该补偿器将交流补偿电压分解为同相分量和正交分量两个可调的补偿电压来平衡被测电压，用于比较交流阻抗时，这种形式的交流补偿器较为方便。图中，R上取得的电压为与电流I同相的分量，同时用互感M在次级取得与I成直角的分量(注意应使M次级的负载电阻比M的阻抗大得多，以使次级电压与初级电流基本上正交)，加起来就成为有两个分量的补偿电压，与U_x相比较，就可得到U_X的两个分量的数值。

图6．4－11是另一种幅度和相位分别可调的交流补偿器(又称为极坐标式交流补偿器)。图中相移电路的作用是保持其输出电压的幅度不变，而使其相位任意可调，其幅值的调节则是通过改变可变电阻的数值实现的。

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