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LCR数字电桥原理知识
  • 发布日期:2022-09-21      浏览次数:464
    •        采用数字技术测量阻抗参数的电桥。数字技术是将传统的模拟量转换为数字量,再进行数字运算、传递和处理等。 

      LCR数字电桥的工作原理介绍

             数字电桥就是能够测量电感,电容,电阻,阻抗的仪器,这是-一个传统习惯的说法,最早的阻抗测量用的是真正的电桥方法,随着现代模拟和数字技术的发展,早已经淘汰了这种测量方法,但LCR电桥的叫法一直沿用至今。如果是使用了微处理器的LCR电桥则叫LCR数字电桥。-般用户又称这些为: LCR测试仪、LCR电桥、 LCR表LCR Meter等等。

       

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        字电桥的测量对象为阻抗元件的参数,包括交流电阻R、电感L及其品质因数Q,电容C及其损耗因数D因此,又常称数字电桥为数字式LCR测量仪。其测量用频率自工频到约100千赫。基本测量误差为0.02%,一般均在0.1%左右。

             随着电路信号不断“高速"、“高频"。我们必须知道 LRC的实际模型,而不能简单的看成理想模型。通过精确测量加载到被测件DUT的电压和电流,从而精确测量出DUT阻抗值。从图中可以看出,通过DUT的电流等于通过电阻Rr的电流而通过Rr的电流可以通过测量Vr计算出来。

        

      阻抗的测量归结为两个正弦信号的相位差的测量。

             在LCR数字电桥内部,可以使用相敏检波器( PSD )分别测出Vx和Vr对应于某-参考 相量的同相量分量和正交分量,然后经模数转换( A/D )器将其转化为数字量,再由计算机进行复数运算,即可得到组成被测阻抗Zx的电阻值与电抗值。

      数字电桥只是继承了电桥传统的称呼。实际上它已失去传统经典交流电桥的组成形式,而是在更高的水平上回到以欧姆定律为基础的测量阻抗的电流表、电压表的线路和原理中。

      如何测量电压与电流的相位差

      方法一 : 过零比较+时间测量技术

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      通过用过零点出发一个电平的方式 ,再测量两个过零点之间的时间差。

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      方法二:双通道同步取样技术

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      通过两路ADC采样后做运算处理分析

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      方法三:模拟乘法器

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      将两个信号进行乘法。既然可以获取角度值,则可以获得阻抗值。

      数字电桥可用于计量测试部门对阻抗量具的检定与传递,以及在一般部门中对阻抗元件的常规测量。很多数字电桥带有标准接口,可根据被测值的准确度对被测元件进行自动分档;也可直接连接到自动测试系统,用于元件生产线上对产品自动检验,以实现生产过程的质量控制。80年代中期,通用的误差低于0.1%的数字电桥有几十种。数字电桥正向着更高准确度、更多功能、高速、集成化以及智能化程度方面发展


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