阻抗测量电路

   阻抗测量电路如图4.7.5所示,图中A2与其外围元件一起组成阻抗-电压转换器。A1与其外围元件一起组成π/2移相器。A3和A4与其外围元件组成乘法器,用以分离阻抗的虚、实部分。

   (1)单元电路分析 IR19-21C/TR8

    空:产生幅度为1Ⅴ的标准信号源,当测量电阻和电感时输出频率为10kHz的正弦信号;当测量电容时输出频率为1kHz的正弦信号。

    ①当测量电阻时,待测电阻Rx与已知电R(1O0Ω,1kΩ,10kΩ,100kΩ)组成分压器,将标准信号源电压进行分压,因为R,空:是已知稳定值,从上式可知分压值汐x与待测电阻Rx成正比,经过A2放大后输出的电压值也同待测电阻Rx成比例关系,从而完成Rx-σ转换。再通过由A3,A4所组成的模拟乘法器直接对输入信号进行相乘处理,完成测量电阻的任务。

    ②当测量电感时,其工作原理与测量电阻时大致相同。待测电感的阻抗和已知电阻R(62.8Ω,6⒛Ω,6.28kΩ,能.8kΩ)组成分压器,根据电感的阻抗特性得出分压值;该分压值经过A2放大后,其输出的电压值同待测电感相对应,实现了乙x-σ转换。有一点需要指出,待测电感是电抗元件,在实现乙x-〃转换时,经过A2放大后的输出信号与输人信号发生π/2的移相,与此同时由Al构成的π/2移相器对标准信号源进行π/2的移相,使之与A2输出的信号同频同相,经模拟乘法器相乘后分离出无功分量,完成测量电感的任务。

    ③测量电容时,标准信号源￡s流经串接在A2反相端的待测电容Cx与已知电阻R(1.59kΩ,15.9kΩ,159kΩ,1.⒆MΩ),并进行分压,从而在待测电容Cx两端得到分压;经过A2放大后,也实现了Cx-y转换。因为待测电容Cx也是电抗元件,同样会产生π/2的移相。与测量电感一样,经模拟乘法器相乘后分离出无功分量,完成测量电容的任务。