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LCR數(shù)字電橋工作原理

發(fā)布時(shí)間:2020-06-15 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】數(shù)字電橋就是能夠測量電感,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。
  
數(shù)字電橋就是能夠測量電感,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 測試儀、LCR 電橋、LCR 表、LCR Meter 等等。
 
 LCR數(shù)字電橋工作原理
 
隨著電路信號不斷“高速”、“高頻”。   我們必須知道 LRC 的實(shí)際模型,而不能簡單的看成理想模型。
   
通過精確測量加載到被測件 DUT 的電壓和電流,從而精確測量出 DUT 阻抗值。從圖中可以看出,通過 DUT 的電流等于通過電阻 Rr 的電流,而通過 Rr 的電流可以通過測量 Vr 計(jì)算出來。
 
 LCR數(shù)字電橋工作原理
 
LCR數(shù)字電橋工作原理

LCR數(shù)字電橋工作原理
 
阻抗的測量歸結(jié)為兩個(gè)正弦信號的相位差的測量。
 
在 LCR 數(shù)字電橋內(nèi)部,可以使用相敏檢波器(PSD)分別測出 Vx 和 Vr 對應(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,即可得到組成被測阻抗 Zx 的電阻值與電抗值。
 
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)的測量阻抗的電流表、電壓表的線路和原理中。
 
如何測量電壓與電流的相位差
方法一:過零比較+時(shí)間測量技術(shù)
 
 LCR數(shù)字電橋工作原理
 
通過用過零點(diǎn)出發(fā)一個(gè)電平的方式,再測量兩個(gè)過零點(diǎn)之間的時(shí)間差。
 
 LCR數(shù)字電橋工作原理
 
方法二:雙通道同步取樣技術(shù)
 
 LCR數(shù)字電橋工作原理
 
通過兩路 ADC 采樣后做運(yùn)算處理分析。
 
 LCR數(shù)字電橋工作原理
 
方法三:模擬乘法器
 
 LCR數(shù)字電橋工作原理
 
將兩個(gè)信號進(jìn)行乘法。
 
既然可以獲取角度值,則可以獲得阻抗值。

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