什么是數(shù)字電橋_使用方法須知
什么是數(shù)字電橋_使用方法須知
數(shù)字電橋就是能夠測(cè)量電感,電容,電阻,阻抗的儀器,那么你對(duì)數(shù)字電橋了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于什么是數(shù)字電橋的內(nèi)容,希望大家喜歡!
數(shù)字電橋的簡(jiǎn)介
L:電感(為了紀(jì)念物理學(xué)家Heinrich Lenz),C:電容(Capacitor),R:電阻(Resistance),數(shù)字電橋就是能夠測(cè)量電感,電容,電阻,阻抗的儀器,這是一個(gè)傳統(tǒng)習(xí)慣的說(shuō)法,最早的阻抗測(cè)量用的是真正的電橋方法.
隨著現(xiàn)代模擬和數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,早已經(jīng)淘汰了這種測(cè)量方法,但LCR電橋的叫法一直沿用至今。如果是使用了微處理器的LCR電橋則叫LCR數(shù)字電橋。一般用戶又稱(chēng)這些為:LCR測(cè)試儀、LCR電橋、LCR表、LCR Meter等等。
數(shù)字電橋的原理
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(chēng)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。基本測(cè)量誤差為0.02%,一般均在0.1%左右。
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(kāi)關(guān)可分別測(cè)出兩者的電壓Ux與Ur。
Zx = Ux/Ix = Rr * Ux/Ur
此式為一相量關(guān)系式。如使用相敏檢波器(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。
從圖中的線路及工作原理可見(jiàn),數(shù)字電橋只是繼承了電橋傳統(tǒng)的稱(chēng)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)字電橋可用于計(jì)量測(cè)試部門(mén)對(duì)阻抗量具的檢定與傳遞,以及在一般部門(mén)中對(duì)阻抗元件的常規(guī)測(cè)量。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(guò)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。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。
數(shù)字電橋的使用方法
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(kāi)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。
2、被測(cè)元件的接入方法
?、磐ǔ较蛞€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。
?、平尤胼S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)。
?、窃谳S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(lèi)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)奈恢蒙希缓髮⒅伟鍛抑糜谳S向轉(zhuǎn)接頭上方,讓每個(gè)軸向轉(zhuǎn)接頭穿過(guò)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(guò)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。
3、使用中注意讀數(shù)及測(cè)量條件顯示
?、艃x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)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。
(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(guò)下標(biāo)s表示串聯(lián),下標(biāo)p表示并聯(lián)。
(4)頻率提示
200μF~2000μF的電容,200H~2000H的電感,測(cè)量頻率在100Hz只能獲得基本準(zhǔn)確度。同樣,200pF~2nF的電容和200μH~2mH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)試性能,應(yīng)選擇最合適的測(cè)試頻率。
(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。
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(chēng) 測(cè)量頻率 串--并聯(lián)
電容<1μF 1KHz 并聯(lián)
電容≥1μF(非電解電容) 100Hz 并聯(lián)
電容≥1μF(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<10KΩ 100Hz 串聯(lián)(SHR)
電阻≥10KΩ 100Hz 并聯(lián)
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)會(huì)發(fā)現(xiàn),1KHZ頻率上的電容值明顯低于100Hz頻率上的電容值。這種現(xiàn)象是由于這類(lèi)元件的幾何結(jié)構(gòu)有關(guān)諸因素所構(gòu)成。因此,電解電容在100Hz頻率上測(cè)量的電容值是最有用的,電解電容的損耗項(xiàng)通常在串聯(lián)等效電阻(ESR)上顯示,因此,應(yīng)該測(cè)量其串聯(lián)電容和串聯(lián)電阻值。
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