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數(shù)字電橋

日期：2024-09-06 01:07
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摘要：

原理：

　　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?；緶y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Zx為被測阻抗，Rs為標準電阻器。切換開關(guān)K可分別測出兩者的電壓Ux與Us，于是有下式：
 
　　此式為一相量關(guān)系式。如使用相敏檢波器(PSD)分別測出Ux和Us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。
 
　　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。
 
　　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)字電橋帶有標準接口，可根據(jù)被測值的準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確度、更多功能、高速、集成化以及智能化程度方面發(fā)展。
 

編輯本段性能特點：

　　阻抗測量范圍*寬的自動平衡電橋技術(shù)

 
　　四端對端口配置有效消除測試線電磁耦合
 
　　基本準確度0.05%(TH2828)、0.1%(TH2828A)
 
　　*高達1 MHz的測量頻率范圍
 
　　交流測試信號可編程至20V(選件)
 
　　*高達30次/秒的測量速度
 
　　六位讀數(shù)分辨率
 
　　可測量22種阻抗參數(shù)組合
 
　　30 Ω, 100 Ω可選信號源輸出阻抗
 
　　10點列表掃描測試功能
 
　　內(nèi)部可編程直流偏置± 40 V/100 mA(選件)
 
　　外置偏流源至40 A(配置兩臺TH1775)
 
　　電壓或電流的自動電平調(diào)整(ALC)功能
 
　　V、I測試信號電平監(jiān)視功能
 
　　20組內(nèi)部儀器設(shè)定可供儲存/讀取
 
　　內(nèi)建比較器,10檔分選及計數(shù)功能
 
　　RS232C, GPIB和HANDLER接口
 
　　2 m/4 m測試電纜擴展(選件, 僅TH2828)
 
　　USB接口供數(shù)據(jù)外存（僅TH2828)
 
　　320×240點陣大型圖形LCD顯示
 
　　中英文可選操作界面

廣泛的測量：

　　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)測量。
 
　　半導體元件：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)的損耗角評估。
 
　　磁性材料：鐵氧體、非晶體和其它磁性材料的導磁率和損耗角評估。
 
　　半導體材料：半導體材料的介電常數(shù),導電率和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。
 
　　
多種元件、材料特性測量能力
 
　　揭示電感器件的多種特性 ：
 
　　TH2828/A**的性能和20Hz-1 MHz的測試頻寬可以**地分析磁性材料、電感器件的性能。
 
　　使用TH10301選件的100mA DC的偏置電流可以**測量高頻電感器件、通訊變壓器，濾波器的小電流疊加性能。使用TH1775電流疊加裝置，  可使偏置電流達40A以**分析高功率、大電流電感器件。
 
　　
**的陶瓷電容測量：
 
　　1kHz和1MHz是陶瓷材料和電容器的主要測試頻率。陶瓷電容器具有低損耗值的特征，同時其容量、損耗施加之交流信號會產(chǎn)生明顯的變化。
 
　　儀器具有寬頻測試能力并可提供良好的準確度，六位分辨率和自動電平控制（ALC）功能等，中以滿足陶瓷材料和電容器可靠、準確的測試需要。
 
　　
液晶單元的電容特性測量：
 
　　電容－電壓（C－Vac)特性是評價液晶材料性能的主要方法，常規(guī)儀器測量液晶單元的C－Vac特性遇到一個問題是*大測試電壓不夠。
 
　　使用TH10301選件可提供分辨率為1%及*高達20Vms的可編程測試信號電平，使它能在*佳條件下進行液晶材料的電容特性測量。
 
　　
半導體材料和元件的測量 ：
 
　　進行MOS型半導體制造工藝評價時，需要氧化層電容和襯底雜質(zhì)密度這些參數(shù)，這些可從C－Vdc特性的測量結(jié)果推導出來。
 
　　20HZ－1　MHz的測量頻寬及高達40VDC的可編程偏置電壓方可方便地完成C-VDC特性的測量。
 
　　為了測試晶圓上的半導體器件，需要延伸電纜和探頭，儀器的2m/4m延伸電纜選件可將電纜延伸的誤差降至*小。
 
　　各種二極管、三機管、MOS管的分布電竄也是本儀器的測試內(nèi)容。

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