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數字電橋
鎖定
- 中文名
- 數字電橋
- 外文名
- digital bridge
- 作 用
- 測量電感,電容,電阻,阻抗
- 別 名
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LCR測試儀
LCR電橋 - 性 質
- 儀器
- 卷 名
- 電工
數字電橋定義
L:電感(為了紀念物理學家Heinrich Lenz),C:電容(Capacitor),R:電阻(Resistance)。如圖1:
隨着現代模擬和數字技術的發展,早已經淘汰了這種測量方法,但LCR電橋的叫法一直沿用。如果是使用了微處理器的LCR電橋則叫LCR數字電橋。一般用户又稱這些為:LCR測試儀、LCR電橋、LCR表、LCR Meter等等。
數字電橋發展歷史
數字電橋(卷名:電工)
digital bridge
數字電橋原理
數字電橋的測量對象為阻抗元件的參數,包括交流電阻R、電感L及其品質因數Q,電容C及其損耗因數D。因此,又常稱數字電橋為數字式LCR測量儀。其測量用頻率自工頻到約100千赫。基本測量誤差為0.02%,一般均在0.1%左右。
Zx = Ux/Ix = Rr * Ux/Ur
此式為一相量關係式。如使用相敏檢波器(PSD)分別測出Ux和Ur對應於某一參考相量的同相量分量和正交分量,然後經模數轉換(A/D)器將其轉化為數字量,再由計算機進行復數運算,即可得到組成被測阻抗Zx的電阻值與電抗值。
[1]
數字電橋可用於計量測試部門對阻抗量具的檢定與傳遞,以及在一般部門中對阻抗元件的常規測量。很多數字電橋帶有標準接口,可根據被測值的準確度對被測元件進行自動分檔;也可直接連接到自動測試系統,用於元件生產線上對產品自動檢驗,以實現生產過程的質量控制。80年代中期,通用的誤差低於0.1%的數字電橋有幾十種。數字電橋正向着更高準確度、更多功能、高速、集成化以及智能化程度方面發展。
數字電橋性能特點
廣泛的測量對象
其它元件:印製電路板、繼電器、開關、電纜、電池等的阻抗評估。
多種元件、材料特性測量能力
多參數混合顯示功能
多參數同時顯示可滿足複雜元件各種分佈參數的全面觀察與評估要求,而不必反覆切換測量參數。
揭示電感器件的多種特性
精確的陶瓷電容測量
液晶單元的電容特性測量
電容-電壓(C-Vac)特性是評價液晶材料性能的主要方法,常規儀器測量液晶單元的C-Vac特性遇到一個問題是最大測試電壓不夠。
使用擴展測量選件可提供分辨率為1%及最高達20Vms的可編程測試信號電平,使它能在最佳條件下進行液晶材料的電容特性測量。
半導體材料和元件的測量
通過提供的直流源,結合各種掃描功能,可以方便地完成C-VDC特性的測量。
數字電橋使用方法
1. 加電
首先將電源線帶IEC一端接到電橋左後方的IEC插座上,另一端插入合適的電源插座上,搬動電橋左後方的船形開關,即使電橋通電。通電後,顯示器、量程及功能指示器隨之變亮。電橋可自動置於電感、電容測量檔,並聯等效及1KHz頻率狀態。正常情況下,內部電路加電幾秒鐘後即能穩定,便可進行測量。
2.被測元件的接入方法
⑵接入軸向引線元件時,為避免扭折引線,可採用軸向轉接頭,先把這兩個配件分別插入測試夾的兩端,再將其間距調正到適合元件測量的位置,然後便將軸向引線元件插入兩端的配件夾內。
⑶在軸向轉接頭必需相當牢固定的場合,如在測量大量的同類元件時,需採用支撐板。
安裝支撐板:首先把軸向轉接頭調整到適當的位置上,然後將支撐板懸置於軸向轉接頭上方,讓每個軸向轉接頭穿過支撐板上的槽縫,放好支撐板,將固定螺釘對準電橋面板上的螺孔,最後上緊螺釘。注意:安裝時不易將螺釘擰得過緊。
注意:本電橋雖能夠對充電電容接入測試進行防護,但最好應將充電電容經適當電阻放電後才進行測量。
3.使用中注意讀數及測量條件顯示
⑴儀器的6位顯示不一定全部是有效顯示,在某些測量中測量數據的未尾值可能跳動較大,應捨去這些跳動數值,讀取其穩定值。
(3)串--並聯指示
(4)頻率提示
200μF~2000μF的電容,200H~2000H的電感,測量頻率在100Hz只能獲得基本準確度。同樣,200pF~2nF的電容和200μH~2mH的電感,只有在1KHz測量頻率上才能獲得基本準確度,因此獲得最佳測試性能,應選擇最合適的測試頻率。
(5)測試電平顯示
4. 建議採用的測量條件參考表
表 測量條件參考
元件名稱 測量頻率 串--並聯
電容<1μF 1KHz 並聯
電容≥1μF(電解電容) 100Hz 串聯(SER)
電感<1H 1KHz 串聯(SER)
電感≥1H 100Hz 串聯(SHR)
電阻<10KΩ 100Hz 串聯(SHR)
電阻≥10KΩ 100Hz 並聯
當電橋在100Hz和1KHz頻率上,能同時提供串聯和並聯等效元件值時建議:一定型號和數值的元件應採用一定的方式進行測量。這樣做是為了獲得既最適合於元件的結構形式,又最適合於元件常用的工作方式的測量。如大容量的電解電容器,常作為電源波濾元件,測量時會發現,1KHZ頻率上的電容值明顯低於100Hz頻率上的電容值。這種現象是由於這類元件的幾何結構有關諸因素所構成。因此,電解電容在100Hz頻率上測量的電容值是最有用的,電解電容的損耗項通常在串聯等效電阻(ESR)上顯示,因此,應該測量其串聯電容和串聯電阻值。
- 參考資料
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- 1. LCR原理 .電子工程世界論壇[引用日期2013-01-05]