lcr數(shù)字電橋工作原理及使用方法_lcr數(shù)字電橋作用介紹

數(shù)字電橋的概念

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。一般用戶又稱這些為：LCR測(cè)試儀、LCR電橋、LCR表、LCRMeter等等。

LCR數(shù)字電橋的結(jié)構(gòu)

1. 測(cè)試夾：被測(cè)元件由此接入；

2. 讀數(shù)顯示器：測(cè)量值由 4 位 7 段 LED 顯示器顯示；

3. 量程指示：顯示被測(cè)量的單位 （單位右側(cè)的小方塊為紅色 LED 指示燈）；

4. 功能控制按鍵：測(cè)量控制按鍵由 6 個(gè)功能鍵組成（每個(gè)按鍵內(nèi)的小方塊為紅色 LED 指示燈）；

5. 電源輸入插座；

6. 電源開關(guān)。

lcr數(shù)字電橋工作原理

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：

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。

平衡式電橋測(cè)試原理

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。

LCR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

⑴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。

⑵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)。

⑶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。

使用中注意讀數(shù)顯示器與量程指示

（1）測(cè)量值在4位7段LED顯示器上顯示。小數(shù)點(diǎn)可自動(dòng)移位，在某些測(cè)量中測(cè)量值將不用全部4位顯示。這是因?yàn)殡姌蚓哂需b別顯示位是否穩(wěn)定，對(duì)于那些確認(rèn)不穩(wěn)定位將不予顯示。

（2）在電橋能提供±0.25%±1個(gè)字的基本準(zhǔn)確度的測(cè)量條件下，讀數(shù)通常常用全部4位顯示。量程指示器在讀數(shù)顯示器的右側(cè)，電橋可根據(jù)被測(cè)元件的實(shí)際值，自動(dòng)顯示在某一單位上。注意：因Q值是無量綱的，因此在顯示Q值時(shí)，量程指示LED不會(huì)發(fā)亮。

（3）低準(zhǔn)確度提示當(dāng)電橋顯示不能達(dá)到基本準(zhǔn)確度的數(shù)值時(shí)，電橋仍進(jìn)行測(cè)量，但將通過量程指示器中相應(yīng)的單位LED每秒閃一次來指示測(cè)量為低精度。此時(shí)如果適當(dāng)改變控制功能，便能夠改進(jìn)測(cè)量準(zhǔn)確度，這種情況儀器將自動(dòng)通過閃亮相應(yīng)的控制按鍵上的LED來提示。

（4）串－－并聯(lián)提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?qū)⑼ㄟ^閃亮串聯(lián)或并聯(lián)指示發(fā)光二極管，來提示這一變化。若出現(xiàn)這種情況，按一下“SER－－PAR”鍵，便可改變顯示方式，從而提高測(cè)試準(zhǔn)確度。

（5）頻率提示200？F～2000？F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200？H～2mH的電感，只有在1KHz測(cè)量頻率上才能獲得基本準(zhǔn)確度，若用戶在不能取得最佳精度的頻率上，對(duì)上述范圍的元件進(jìn)行測(cè)量，電橋?qū)⑼ㄟ^閃亮頻率指示LED來指示用戶應(yīng)改變測(cè)試頻率。電橋在不適當(dāng)?shù)念l率上測(cè)量，不能獲得基本準(zhǔn)確度。

LCR數(shù)字電橋作用

LCR數(shù)字電橋可提供穩(wěn)定的6位測(cè)試分辨率，10Hz-300kHz的頻率范圍、0.01V-2.0V可編程信號(hào)電平、高達(dá)30次/秒的測(cè)量速度、9級(jí)精細(xì)量程、恒定的30Ω或100Ω源內(nèi)阻及靈活人性的操作方式，可滿足生產(chǎn)線質(zhì)量保證、進(jìn)貨檢驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)室。

LCR數(shù)字電橋可用于計(jì)量測(cè)試部門對(duì)阻抗量具的檢定與傳遞，以及在一般部門中對(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。

LCR數(shù)字電橋應(yīng)用對(duì)象

無源元件：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。

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)、彈性常數(shù)等C-V特性。