[发明专利]交流电阻时间常数的测量电路和测量方法

权利要求书

1.一种交流电阻时间常数的测量电路，其特征在于，包括：

电源；

隔离变压器，所述隔离变压器的初级绕组的两端与所述电源连接；

电桥结构，包括桥路平衡调节支路和测量支路，所述桥路平衡调节支路和测量支路通过第一节点和第二节点并联，所述第一节点和第二节点分别连接于所述隔离变压器的次级绕组的两端；所述测量支路包括一标准电容器和一被测交流电阻，所述标准电容器的第一端与所述第一节点连接，所述标准电容器的第二端通过一第四节点与所述被测交流电阻串联后连接至所述第二节点；

相位表，所述第一节点与所述相位表的输入端连接，所述第二节点与所述相位表的参考端连接；

指零仪，所述第四节点通过所述指零仪接地。

2.如权利要求1所述的交流电阻时间常数的测量电路，其特征在于，所述电桥结构为惠斯通电桥结构。

3.如权利要求2所述的交流电阻时间常数的测量电路，其特征在于，所述惠斯通电桥结构中的所述桥路平衡调节支路包括：

第一电容器，所述第一电容器的第一端与所述第一节点连接，所述第一电容器的第二端与一第一电位器的第一端连接；

第二电位器，所述第二电位器的第一端与所述第一电位器的第二端通过一第三节点连接，所述第三节点接地，所述第二电位器的第二端与所述第二节点连接。

4.如权利要求3所述的交流电阻时间常数的测量电路，其特征在于，所述第一电位器的电阻值小于所述第二电位器的电阻值，所述第一电位器用于补偿所述第一电容器的损耗。

5.如权利要求3所述的交流电阻时间常数的测量电路，其特征在于，所述第二电位器电阻值可调节，用于调节所述惠斯通电桥结构的桥路平衡。

6.如权利要求1所述的交流电阻时间常数的测量电路，其特征在于，所述电桥结构还可为开尔文电桥结构。

7.如权利要求1所述的交流电阻时间常数的测量电路，其特征在于，所述隔离变压器的初级绕组和次级绕组的比例为1:1。

8.如权利要求1所述的交流电阻时间常数的测量电路，其特征在于，所述电源输出的电源信号为交流正弦电压信号。

9.如权利要求1所述的交流电阻时间常数的测量电路，其特征在于，所述被测交流电阻为两端电阻，所述被测交流电阻的第一端与所述第四节点连接，所述被测交流电阻的另一端与所述第二节点连接。

10.如权利要求1所述的交流电阻时间常数的测量电路，其特征在于，所述被测交流电阻为四端电阻，所述被测交流电阻的两个电流端分别连接于所述第四节点和所述第二节点，所述被测交流电阻的两个电位端分别连接于所述指零仪和所述相位表的参考端。

11.一种利用如权利要求1-10中任一所述的交流电阻时间常数的测量电路对交流电阻的时间参数进行测量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

在所述电源的频率下测量所述标准电容器的电容值和损耗因数；

调节所述桥路平衡调节支路，使电桥结构的桥路平衡；

读取所述相位表输入端的相位值和参考端的相位值

计算出所述标准电容器的电压和所述被测交流电阻的电压之间的相位差

计算出所述被测交流电阻的时间常数τ：

其中：δ为所述标准电容的损耗因数，π为圆周率，f为所述电源的频率。

12.如权利要求11所述的交流电阻时间常数的测量方法，其特征在于，利用所述指零仪监控所述第四节点的电压，当所述第四节点的电压值为零时，所述电桥结构的桥路平衡。

13.如权利要求11所述的交流电阻时间常数的测量方法，其特征在于，利用电容电桥测量所述标准电容在所述电源的频率下的电容值和损耗因数。

14.如权利要求11所述的交流电阻时间常数的测量方法，其特征在于，所述标准电容器的损耗因数角为θ_C，θ_C＝tanδ，δ为所述标准电容的损耗因数。