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LCR數(shù)字電橋原理知識

更新時間：2022-09-21

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采用數(shù)字技術(shù)測量阻抗參數(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，再進行數(shù)字運算、傳遞和處理等。　

LCR數(shù)字電橋的工作原理介紹

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。-般用戶又稱這些為: LCR測試儀、LCR電橋、 LCR表LCR Meter等等。

　　數(shù)字電橋的測量對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)字電橋為數(shù)字式LCR測量儀。其測量用頻率自工頻到約100千赫。基本測量誤差為0.02%，一般均在0.1%左右。

隨著電路信號不斷“高速"、“高頻"。我們必須知道 LRC的實際模型,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計算出來。

阻抗的測量歸結(jié)為兩個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-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,再由計算機進行復(fù)數(shù)運算,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+時間測量技術(shù)

通過用過零點出發(fā)一個電平的方式 ,再測量兩個過零點之間的時間差。

方法二:雙通道同步取樣技術(shù)

通過兩路ADC采樣后做運算處理分析。

方法三:模擬乘法器

將兩個信號進行乘法。既然可以獲取角度值,則可以獲得阻抗值。

數(shù)字電橋可用于計量測試部門對阻抗量具的檢定與傳遞，以及在一般部門中對阻抗元件的常規(guī)測量。很多數(shù)字電橋帶有標(biāo)準(zhǔn)接口，可根據(jù)被測值的準(zhǔn)確度對被測元件進行自動分檔；也可直接連接到自動測試系統(tǒng)，用于元件生產(chǎn)線上對產(chǎn)品自動檢驗，以實現(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。