電學(xué)培訓(xùn)-數(shù)字電橋的校準(zhǔn)匯編

1、電學(xué)培訓(xùn) 數(shù)字電橋數(shù)字電橋原理 采用數(shù)字技術(shù)測(cè)量阻抗參數(shù)的電橋。數(shù)字技術(shù)是將傳統(tǒng)的模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，再進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算、傳遞和處理等。數(shù)字電橋原理數(shù)字電橋的測(cè)量對(duì)象為阻抗元件的參數(shù)，包括交流電阻R、電感L及其品質(zhì)因數(shù)Q，電容C及其損耗因數(shù)D。因此，又常稱數(shù)字電橋?yàn)閿?shù)字式LCR測(cè)量?jī)x。其測(cè)量用頻率自工頻到約100千赫?；緶y(cè)量誤差為0.02%，一般均在0.1%左右。數(shù)字電橋原理數(shù)字電橋原理數(shù)字電橋原理如圖所示。圖中DUT為被測(cè)件，其阻抗用Zx表示，Rr為標(biāo)準(zhǔn)電阻器。切換開關(guān)可分別測(cè)出兩者的電壓Ux與Ur，于是有下式： Zx = Ux/Ix = Rr * Ux/Ur此式為一相量關(guān)系式。如使用相敏檢波

2、器(PSD)分別測(cè)出Ux和Ur對(duì)應(yīng)于某一參考相量的同相量分量和正交分量，然后經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)器將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，再由計(jì)算機(jī)進(jìn)行復(fù)數(shù)運(yùn)算，即可得到組成被測(cè)阻抗Zx的電阻值與電抗值。數(shù)字電橋原理從圖中的線路及工作原理可見，數(shù)字電橋只是繼承了電橋傳統(tǒng)的稱呼。實(shí)際上它已失去傳統(tǒng)經(jīng)典交流電橋的組成形式，而是在更高的水平上回到以歐姆定律為基礎(chǔ)的測(cè)量阻抗的電流表、電壓表的線路和原理中。數(shù)字電橋原理很多數(shù)字電橋帶有標(biāo)準(zhǔn)接口，可根據(jù)被測(cè)值的準(zhǔn)確度對(duì)被測(cè)元件進(jìn)行自動(dòng)分檔；也可直接連接到自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，用于元件生產(chǎn)線上對(duì)產(chǎn)品自動(dòng)檢驗(yàn)，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制。80年代中期，通用的誤差低于0.1%的數(shù)字電橋有幾十種

3、。數(shù)字電橋正向著更高準(zhǔn)確度、更多功能、高速、集成化以及智能化程度方面發(fā)展。性能特點(diǎn) 主要參數(shù)基本準(zhǔn)確度0.05%最高達(dá)1 MHz的測(cè)量頻率范圍交流測(cè)試信號(hào)可編程至20V(選件)最高達(dá)65次/秒的測(cè)量速度靈活組合四參數(shù)同時(shí)顯示，六位讀數(shù)分辨率可測(cè)量多達(dá)22種阻抗參數(shù)可同時(shí)交替測(cè)量電感L和直流電阻DCR10 ,30 ,100 可選信號(hào)源輸出阻抗20點(diǎn)以上多參數(shù)混合列表掃描測(cè)試功能 性能特點(diǎn)圖形化掃描測(cè)量功能內(nèi)部可編程直流偏置 5V/50 mA，可選100mA/1A內(nèi)部偏流源10V可編程直流源電壓或電流的自動(dòng)電平調(diào)整(ALC)功能V、I測(cè)試信號(hào)電平監(jiān)視功能內(nèi)建比較器,10檔分選及計(jì)數(shù)功能功能全面的多

4、點(diǎn)開路/短路/負(fù)載修正功能及快捷清零功能1m/2 m/4 m測(cè)試電纜擴(kuò)展(選件)內(nèi)部100外部500組儀器設(shè)定可供儲(chǔ)存/讀取USB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和記錄功能，USB屏幕快照保存功能RS232C, GPIB，USB-DEVICE和HANDLER接口測(cè)量對(duì)象 半導(dǎo)體元件：電容器、電感器、磁芯、電阻器、變壓器、芯片組件和網(wǎng)絡(luò)元件等的阻抗參數(shù)測(cè)量。其它元件：印制電路板、繼電器、開關(guān)、電纜、電池等的阻抗評(píng)估。介質(zhì)材料：塑料、陶瓷和其它材料的介電常數(shù)的損耗角評(píng)估。磁性材料：鐵氧體、非晶體和其它磁性材料的導(dǎo)磁率和損耗角評(píng)估。半導(dǎo)體材料：半導(dǎo)體材料的介電常數(shù),導(dǎo)電率和C-V特性。液晶材料：液晶單元的介電子常數(shù)、彈性常

5、數(shù)等C-V特性。 多種元件、材料特性測(cè)量能力多參數(shù)混合顯示功能使用方法 1. 加電首先將電源線帶IEC一端接到電橋左后方的IEC插座上，另一端插入合適的電源插座上，搬動(dòng)電橋左后方的船形開關(guān)，即使電橋通電。通電后，顯示器、量程及功能指示器隨之變亮。電橋可自動(dòng)置于電感、電容測(cè)量檔，并聯(lián)等效及1KHz頻率狀態(tài)。正常情況下，內(nèi)部電路加電幾秒鐘后即能穩(wěn)定，便可進(jìn)行測(cè)量。使用方法2. 被測(cè)元件的接入方法通常徑向引線的元件可直接插入組合測(cè)試夾夾板內(nèi)，而接入特殊柔性引線的元件時(shí)，應(yīng)借助夾板離合器進(jìn)行，該離合裝置位于測(cè)試夾的正下方。接入軸向引線元件時(shí)，為避免扭折引線，可采用軸向轉(zhuǎn)接頭，先把這兩個(gè)配件分別插入測(cè)試

6、夾的兩端，再將其間距調(diào)正到適合元件測(cè)量的位置，然后便將軸向引線元件插入兩端的配件夾內(nèi)。使用方法在軸向轉(zhuǎn)接頭必需相當(dāng)牢固定的場(chǎng)合，如在測(cè)量大量的同類元件時(shí)，需采用支撐板。安裝支撐板：首先把軸向轉(zhuǎn)接頭調(diào)整到適當(dāng)?shù)奈恢蒙?，然后將支撐板懸置于軸向轉(zhuǎn)接頭上方，讓每個(gè)軸向轉(zhuǎn)接頭穿過支撐板上的槽縫，放好支撐板，將固定螺釘對(duì)準(zhǔn)電橋面板上的螺孔，最后上緊螺釘。注意：安裝時(shí)不易將螺釘擰得過緊。注意：本電橋雖能夠?qū)Τ潆婋娙萁尤霚y(cè)試進(jìn)行防護(hù)，但最好應(yīng)將充電電容經(jīng)適當(dāng)電阻放電后才進(jìn)行測(cè)量。使用方法3.使用中注意讀數(shù)及測(cè)量條件顯示儀器的6位顯示不一定全部是有效顯示，在某些測(cè)量中測(cè)量數(shù)據(jù)的未尾值可能跳動(dòng)較大，應(yīng)舍去這些跳動(dòng)

7、數(shù)值，讀取其穩(wěn)定值。(2)一般使用自動(dòng)量程進(jìn)行測(cè)量，以保證選擇到正確的量程，操作到手動(dòng)方式可以觀察實(shí)際工作量程。應(yīng)用于同批同種測(cè)量元件的批量測(cè)試時(shí)，可以選擇量程鎖定模式工作。使用方法(3)串并聯(lián)指示雖然電橋具有顯示串聯(lián)或并聯(lián)等效值的選擇性，但在不利的Q值情況下，用上述兩種方式均不可能獲得基本準(zhǔn)確度。當(dāng)需要改動(dòng)某一顯示方式以便提高基本準(zhǔn)確度時(shí)，電橋通過下標(biāo)s表示串聯(lián)，下標(biāo)p表示并聯(lián)。(4)頻率提示200F2000F的電容，200H2000H的電感，測(cè)量頻率在100Hz只能獲得基本準(zhǔn)確度。同樣，200pF2nF的電容和200H2mH的電感，只有在1KHz測(cè)量頻率上才能獲得基本準(zhǔn)確度，因此獲得最佳測(cè)

8、試性能，應(yīng)選擇最合適的測(cè)試頻率。使用方法(5)測(cè)試電平顯示高K陶瓷電容或高導(dǎo)磁磁性電感器等，對(duì)測(cè)試信號(hào)電平的大小較為敏感，不同的測(cè)試電平會(huì)產(chǎn)生相異的測(cè)量結(jié)果。同時(shí)，測(cè)試電平越低，測(cè)量穩(wěn)定性越差。使用方法4. 建議采用的測(cè)量條件參考表表 測(cè)量條件參考元件名稱 測(cè)量頻率 串并聯(lián)電容1F 1KHz 并聯(lián)電容1F(非電解電容) 100Hz 并聯(lián)電容1F（電解電容） 100Hz 串聯(lián)（SER）電感1H 1KHz 串聯(lián)（SER）電感1H 100Hz 串聯(lián)（SHR）電阻10K 100Hz 串聯(lián)（SHR）電阻10K 100Hz 并聯(lián)使用方法當(dāng)電橋在100Hz和1KHz頻率上，能同時(shí)提供串聯(lián)和并聯(lián)等效元件值時(shí)建議：一定型號(hào)和數(shù)值的元件應(yīng)采用一定的方式進(jìn)行測(cè)量。這樣做是為了獲得既最適合于元件的結(jié)構(gòu)形式，又最適合于元件常用的工作方式的測(cè)量。如大容量的電解電容器，常作為電源波濾元件，測(cè)量時(shí)