Q表

Q表简介

　　Q表是一种通用的多用途,多量程的阻抗测量仪器。可用以测量高频电感或谐振回路的Q值、电感器的电感量和分布电容量、电容器的电容量和损耗角、电工材料的高频介质损耗、高频回路的有效并联及串联电阻、传输线的特性阻抗等。能广泛地用于科研机关、学校、工厂等单位。

Q值

　　Q值是衡量电感器件的主要参数。是指电感器在某一频率的交流电压下工作时，所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。电感器的Q值越高，其损耗越小，效率越高。 电感器品质因数的高低与线圈导线的直流电阻、线圈骨架的介质损耗及铁心、屏蔽罩等引起的损耗等有关。 　　Q值过大，引起电感烧毁，电容击穿，电路振荡。Q很大时，将有VL=VC>>V的现象出现。这种现象在电力系统中，往往导致电感器的绝缘和电容器中的电介质被击穿，造成损失。所以在电力系统中应该避免出现谐振现象。而在一些无线电设备中，却常利用谐振的特性,提高微弱信号的幅值。品质因数又可写成Q=2pi*电路中存储的能量/电路一个周期内消耗的能量。通频带BW与谐振频率w0和品质因数Q的关系为：BW=wo/Q,表明，Q大则通频带窄，Q小则通频带宽。Q=wL/R=1/wRC 其中: Q是品质因素；w是电路谐振时的电源频率；L是电感；R是串的电阻；C是电容。

Q表规格参数

1. Q值测量

　　范围：10～1000 　　四档量程：30、100、300、1000 　　误差：（均值为基准）　 　　固有误差：±5％±满刻度3％ 　　工作误差：±7％±满刻度3％

2. 电感量测量

　　范围：μH～100mH 　　六档量程：～1μH、1～10μH、10～100μH、～1mH、1～10mH、10～100mH 　　误差：5％±μH

3. 调谐电容器规格

　　范围：40～500PF 　　误差：<±1％或1PF 　　微调电容器：±3PF 　　分辨率：

4. 信号源规格

　　频率范围：50KHz～50MHz，分六档量程，四位LED数字显示 　　误差：％

5. Q表予置范围

　　50～300

6. 正常工作条件

环境温度：0℃～40℃ 　　相对湿度：≤80％ 　　电源：220V±10％、50Hz±4％

Q表的使用方法

Q表可以用来测量高频电感或谐振回路的Q值、电感器的电感量及其分布电容量、电容器的电容量及其损耗角、电工材料的高频介质损耗、高频回路的有效并联电阻及串联电阻、传输线特性阻抗等。Q表虽然型号不少。但是它们除频率范围、测量范围、测量精度等不完全一样外，基本使用方法是相同的。现以QBG-3型高频Q表为例加以介绍。Q表的原理功能方框图如图1所示。由图可见，Q表包括高频振荡电路、定位指示电路、谐振指示电路、测试回路和电源供给电路5个部分。现分别介绍如下。

                             图1 高频Q表原理功能方框图

步骤/方法

1. 测试准备，先查看面板装置（图2）。进行各项测试时均应做好本项使用工作。

2. （1）将仪器安装在水平的工作台上，校正定位指示电表的机械零点。

3. （2）将定位粗调旋钮向逆时针方向旋到底，定位零位校正和Q值零位校正旋钮置于中间附近位置，微调电容度盘调到零。

4. （3）接通电源（指示灯亮），预热30分钟以上，待仪器稳定后进行测试。

5.

6.                                       图2 QBG-3型高频Q表面板图

7. 高频线圈电感量的测量。Q表在测量高频线圈的Q值时，能够知道与被测高频线圈相谐振时的电容量C值和频率fo值。按照公式 可计算出被测高频线圈的电感量。实际上测量高频线圈电感值时，为了能够直读，通常是在某些指定频率上进行电感测量的。在频率已经指定的情况下，Lx与C成反比例的关系，所以在标准可变电容器的度盘上可附加直读电感的刻度，以免除计算的麻烦。

8. （1）将被测线圈接在仪器顶部“Lx”接线柱上（接触必须良好）。

9. （2）根据被测线圈的大约电感值，在面板上的“电感、倍率、频率”对照表中选择一标准频率。然后通过频段选择开关和频率度盘，将高频信号调到这一标准频率上。

10. （3）使被测电感在此标准频率上谐振。

11. （4）微调电容度盘置于“0”上，调节主调电容度盘，使测试回路谐振。则主调电容度盘对应的电感数乘以对照表上所指示的倍率就是被测线圈的近似电感值。

12. “电感、倍率、频率”对照表见表1所示。对照表的使用方法举例如下：如被测的高频线圈的大约电感值为50μH，根据表1所示查得被测电感量在10μH～100μH范围内，测试频率为，电感量按主调电容度盘上的L读数乘以倍率10。

13. （5）要测得准确的电感数，必须先测得电感的分布电容量Co（分布电容的具体测法见后面所述）。然后照上述步骤读得约略电感值后，再将主调电容度盘的刻度调在“C1+Co”的位置上，这时度盘的电感读数乘以对照表上所指示的倍率即为线圈的较精确的电感量。

14. （6）在被测电感小于10μH时，按上述方法测得的电感值，还应减去仪器中测试回路本身的剩余电感Lo（Lo近似等于μH）。

15.                                         表1电感、倍率、频率”对照表

16. 电容器容量的测量

17.     （1）小于460pF电容器的测量

18. 通常采用并联替代法测量电容量小于460pF电容量，具体测量步骤如下。

19. ① 取一个电感量大于lmH的辅助线圈，接在“Lx”接线柱上，与标准可变电容器组成串联谐振回路。

20. ② 将微调电容度盘调到“0”位，主调电容度盘调到较大电容量C1上。

21. ③ 定位粗调旋钮置于起始零位时，调节定位零位校正旋钮，使定位表示于零。调节定位粗调和定位细调旋钮，使定位表指示在“Q×1”位置附近。

22. ④ 调节高频振荡频率，使远离谐振点（即Q值表头指示最小），调节Q值零位校正旋钮，使Q值表指示于零。

23. ⑤ 调节频段选择开关和频率度盘，使测试回路谐振。

24. ⑥ 将被测电容器接在“Cx”接线柱上，与标准可变电容器并联，保持高频振荡频率不变，调节（减小）主调电容度盘。使测试回路恢复谐振，若此时主调电容器度盘的读数为C2，则C1=C2+Cx。所以被测电容器的电容量为Cx=C1-C2。

25.     （2）大于460pF电容量的测量

26. 通常标准可变电容器的电容变化范围有限，一般Q表的主调电容度盘的电容变化范围为460pF（从500pF变化到40pF）。故按上述的并联替代法只能测量电容量小于460pF的电容，若要测量大于460pF的电容时，可借助一只已知电容量的电容器作辅助元件，再用并联替代法进行测量或采用串联替代法进行测量。

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