配电网电容电感测试仪的基本构造
CVCF的频率稳定度在很大程度上取决于振荡器,因此,设计一个符合要求的振荡器是CVCF的关键之一。
首先,对任一振荡器在不考虑电阻R时,其振荡频率可用一般表达式表示
如果由于外界条件使L和C分别变化了△L和△C,则频率的偏移量为△f==－(f△C/C＋f△L/L)/2
频率的相对变化量为
△f/f=－(△C/C＋△L/L)/2（1）
电感的变化量△L取决于温度和湿度的变化以及机械振动等因素,电容的变化量△C除与湿度和温度的变化有关外,还与电路的杂散分布电容、负载电容、元件的老化失效等因素有关。
其次，振荡回路的有功负载将影响谐振回路的品质因数Q,从而影响振荡频率的稳定度。一般来说,Q值越高,频率稳定度越好,反之频率稳定度越差。而谐振回路的品质因数Q为:
Q=ωoL/R=1/（ωoRC）（2）
可见,振荡回路的有功负载—R的变化,将影响Q值,继而影响频率稳定度,而谐振回路的有功负载R往往取决于导线的电阻、高频集肤效应、磁心的磁滞、涡流损耗及负载电阻等因素。
再次,电路元件的内部相移也将影响频率稳定度。如晶体管由于结电容的存在,以及少数载流子在基区内的扩散时间的影响,使集电极电流总要滞后于基极输入电压的变化,即它们之间存在一个相移角φ，对这一附加相移φ在振荡器中不可能考虑,因而使总相移增大。另外这一相移φ还随电源电压和温度的变化而变化，这些都可能使谐振电路的频率产生偏离。
2.2CVCF的幅值稳定度分析
若将功率放大器,驱动电路和波形反馈电路所构成的闭环看成是CVCF的波形环节,则CVCF的稳幅放大电路是一个单闭环系统。
对于稳幅放大电路,配电网电容电感测试仪的基本构造：K1为波形环节的增益,α为精密整流系数,un为给定基准电压,K2为可变增益放大器的增益，所以系统的静特性方程为:
uO=K1unui/(1＋αK1ui)（3）
当1＋αK1ui
可见,相移角φ的稳定度受移相电路中的电容C和电阻R变化的共同作用,它们都受环境因素的影响,同时,电容C的失效,容量减小以及由于集成电路老化致使内部半导体元件的结电容变化等因素,对相移的长期稳定度和短期稳定度指标的影响很大。
3CVCF的系统设计方法
CVCF在设计前,必须明确该系统所要求的技术指标,根据这些指标进行系统的静态和动态设计,从而明确各单元电路应达到的主要技术指标,合理地分析并选择各单元电路的类型,然后进行参数计算,确定电路参数。还要根据电路工作特点,合理设计各种保护电路。
3.1静态设计
就幅值稳定系统来说,CVCF幅值闭环系统框图如图6所示。其中
比较环节△u=un－uf
乘法输出u1=△uui=ui(un－uf)
放大器u2=K1u1=K1(un－uf)ui
功率放大u0=K2u2=K1K2(un－uf)ui
反馈电路uf=αun
所以,静特征方程为:u0=Kunui/(1＋αKui)（7）
式中K=K1K2。其静态结构图如7所示,根据静态特性方程和系统的技术指标要求，可以确定各单元电路的技术指标。如系统的幅值稳定度指标△uo/uo明确后,即可根据特征方程求出给定基准电压un的稳定度指标△un/un为：
△un/un=(αK1K2ui＋1)△un/K1K2uiun（8）
当αK1K2ui＋1