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數(shù)字電橋的原理歷史即測(cè)量能力

日期：2024-09-06 01:07
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摘要：

數(shù)字電橋原理：

　　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Zx為被測(cè)阻抗，Rs為標(biāo)準(zhǔn)電阻器。切換開關(guān)K可分別測(cè)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(cè)出Ux和Us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，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。 數(shù)字電橋的原理歷史即測(cè)量能力
 
　　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。
 

性能特點(diǎn)：
　　
阻抗測(cè)量范圍*寬的自動(dòng)平衡電橋技術(shù)

 
　　四端對(duì)端口配置有效消除測(cè)試線電磁耦合
 
　　基本準(zhǔn)確度0.05%(TH2828)、0.1%(TH2828A)
 
　　*高達(dá)1 MHz的測(cè)量頻率范圍
 
　　交流測(cè)試信號(hào)可編程至20V(選件)
 
　　*高達(dá)30次/秒的測(cè)量速度
 
　　六位讀數(shù)分辨率
 
　　可測(cè)量22種阻抗參數(shù)組合
 
　　30 Ω, 100 Ω可選信號(hào)源輸出阻抗
 
　　10點(diǎn)列表掃描測(cè)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(tái)TH1775)
 
　　電壓或電流的自動(dòng)電平調(diào)整(ALC)功能
 
　　V、I測(cè)試信號(hào)電平監(jiān)視功能
 
　　20組內(nèi)部?jī)x器設(shè)定可供儲(chǔ)存/讀取
 
　　內(nèi)建比較器,10檔分選及計(jì)數(shù)功能
 
　　RS232C, GPIB和HANDLER接口
 
　　2 m/4 m測(cè)試電纜擴(kuò)展(選件, 僅TH2828)
 
　　USB接口供數(shù)據(jù)外存（僅TH2828)
 
　　320×240點(diǎn)陣大型圖形LCD顯示
 
　　中英文可選操作界面 數(shù)字電橋的原理歷史即測(cè)量能力

廣泛的測(cè)量：

　　無(wú)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。數(shù)字電橋的原理歷史即測(cè)量能力
 
　　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(cè)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(cè)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(cè)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(dá)40A以**分析高功率、大電流電感器件。
 
　　
**的陶瓷電容測(cè)量：
 
　　1kHz和1MHz是陶瓷材料和電容器的主要測(cè)試頻率。陶瓷電容器具有低損耗值的特征，同時(shí)其容量、損耗施加之交流信號(hào)會(huì)產(chǎn)生明顯的變化。
 
　　儀器具有寬頻測(cè)試能力并可提供良好的準(zhǔn)確度，六位分辨率和自動(dòng)電平控制（ALC）功能等，中以滿足陶瓷材料和電容器可靠、準(zhǔn)確的測(cè)試需要。
 
　　
液晶單元的電容特性測(cè)量：
 
　　電容－電壓（C－Vac)特性是評(píng)價(jià)液晶材料性能的主要方法，常規(guī)儀器測(cè)量液晶單元的C－Vac特性遇到一個(gè)問題是*大測(cè)試電壓不夠。
 
　　使用TH10301選件可提供分辨率為1%及*高達(dá)20Vms的可編程測(cè)試信號(hào)電平，使它能在*佳條件下進(jìn)行液晶材料的電容特性測(cè)量。
 
　　
半導(dǎo)體材料和元件的測(cè)量 ：
 
　　進(jìn)行MOS型半導(dǎo)體制造工藝評(píng)價(jià)時(shí)，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(cè)量結(jié)果推導(dǎo)出來(lái)。
 
　　20HZ－1　MHz的測(cè)量頻寬及高達(dá)40VDC的可編程偏置電壓方可方便地完成C-VDC特性的測(cè)量。
 
　　為了測(cè)試晶圓上的半導(dǎo)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(jī)管、MOS管的分布電竄也是本儀器的測(cè)試內(nèi)容。

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