数字式LCR测量仪基本原理

  仪器网 ·  2012-07-14 15:12  ·  17690 次点击
数字式LCR测量仪以微处理器为核心.通过采集给定激励下被测元件和标准元件的电压、电流信号并按照一定的数学模型进行元件参数计算.仪器在内部程序控制下执行元件性质识别、状态指示、参数显示、量程自动或手动选择、改变测试信号频率、清零等功能。
数字式LCR测量仪测量原理以阻抗参数的数字化测量为基础,典型测量方法为矢量电流一电压法,测虽电路原理形式如图2-18所示,以矢量电流一电压法中的固定轴法为例,其矢量关系如图2-19所示。
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设待测元件为感性,阻抗Zx=RU+jxu,标准电阻阻值为RS,在信号源电压激励下,两元件的电压分别为Ux,Us。根据电路基本理论并结合固定轴法测fi#Pi抗参数的矢量关系图.可推知待测元件阻抗的表示形式为
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因此,在理论上,阻抗参数的测量可首先转化为电压测量及电压分量的计算,最终可得到复阻抗的电阻参数和电抗参数,并可间接计算其他参数,例如:损耗参数、不同等效模式下的阻抗参数等。当上述运算由数字系统实现后,就基本完成了阻抗参数的数字化测量工作,图2-20为数字式LCR测最仪一般原理框图.
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数字式LCR测最仪原理电路中,流过待测元件Zx的电流由I-U转换单元转换为相应的电压信号.该信号与待测元件的电压经缓冲放大后送给相敏模/数转换器(PSADC)。相敏模/数转换器主要由相敏检波器(PSD)和积分型模/数转换器(ADC)构成,PSADC根据相位参考基准信号与输入的电压信号,产生对应于被测电压与电流信号的二进制数据.并提供给微处理器CPU.CPU接收控制按键的操作信号并按要求执行特定的程序处理PSADC提供的数据.最终经计算得到被测限抗参数数值并显示。
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