工程师经常使用信号发生器和函数发生器,以及频率计和示波器,但他们可能没有电容表或电感表。通过图1的测试设置,可以用函数发生器、万用表、频率计和示波器测量电容或电感。
用这个设置来测量两个信号的振幅。然后,计算电容或电感,无需测量相位角。输入电压与输出电压的比例如下:
可改为标准形式:
从中解出XC,结果是:
使用关系
为计算方便,使用比率|VIN/VOUT|=2,则
在测量电容值时,先测量输入电压,然后调整信号发生器的频率,使输出电压达到输入电压的一半。VIN/VOUT不需要使用2:1的比率。输入电压和输出电压只能用基本公式计算,但接近2:1的比率是不错的选择。
为了获得最佳结果,可以用频率计测量频率,用数字万用表测量电阻。除了探头的电容,大多数现代示波器都能准确地测量信号,而无需加载电路。电容值通常标记在探头上。电容值可以用前面的公式计算。然后从结果中减去探头电容值,得到测量电容的准确值。
一般来说,已知准备测量电容器的大概值,因此可以选择电阻R和频率f的起始值:
用类似的步骤测量电感。
电感的基本公式为:
设VIN/VOUT=2,则
以及
假设C约为1万个测量电容的例子 pF,让f为1 MHz。计算:
在图1的设置中使用301Ω电阻,或250Ω?500Ω任何电阻值。调整频率,测量输入电压和输出电压,获得2:1的比率。如果频率为912kHz,测得R的电阻为304Ω,探头电容为10pF,电容值为:
减去探头电容10 pF。得结果为:984.3 pF。
R与f值无关;在选择它们时,应尽量减少寄生效应。Ω至3kΩ的电阻值和100kHz?1 MHz可以使用频率。