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如何正確選用LCR數(shù)字電橋 藍(lán)河電子
如何正確選用LCR數(shù)字電橋 藍(lán)河電子
無(wú)源元件電阻,、電容、電感是zui常被設(shè)計(jì)工程師所用的元器件,，但真正了解L,、C、R知識(shí)的人不一定很多,，根據(jù)中國(guó)臺(tái)灣專業(yè)人士葉正賢的經(jīng)驗(yàn),，在此向各位從事設(shè)計(jì)、維修等技術(shù)的工程師淺談LCR基本知識(shí),。
一,、理想的L、C,、R：
換句話說(shuō),，在理想狀態(tài)下，相位角(θ)在純電阻下是O℃,，在純電容下是-90℃,，純電感則為+90℃。
實(shí)際情況下,，L,、C、R卻不是如此單純,，尤其對(duì)L,、C而言。
二,、中,、低頻的L、C等效電路：
因?yàn)橛械刃щ娮?R)的存在,，所以電感就不再是+90℃,，電容也不會(huì)是-90℃，因此產(chǎn)生了相位角(θ),，以三角函數(shù)來(lái)看：
其中虛部為感抗或容抗,，而實(shí)部為阻抗,，因?yàn)楦锌古c容抗涉及到頻率，故在不同的工作頻率下就會(huì)得到不同的（θ）值,。
了解到電感,、電容中如果RS的成份越小(或RP越大)，則此元器件越趨近于理想,，這里我們定義了品質(zhì)因數(shù)(Q)及損耗因數(shù)(D)：
Q = 1 / D = 虛功 / 實(shí)功
以串聯(lián)等效電路來(lái)看,，若流入固定電流I
因此若RS = 0，則Q 變成無(wú)窮大,，相對(duì)的D值 = 0,。
并聯(lián)等效電路亦如此類推，于是可以得到一個(gè)結(jié)論：對(duì)元器件而言,，Q越大越好,，D值越小越好。
三,、電容C的一般應(yīng)用：
zui常用的就是從市電進(jìn)來(lái)(AC)要變成直流(交直轉(zhuǎn)換)
市電(AC220V或110V)經(jīng)變壓器后,，再經(jīng)橋式整流器，此時(shí)即成為脈動(dòng)直流(暫不考慮電解電容C),。
加上電解電容C后,，即可變成直流，
但畢竟C并非理想電容,，以串聯(lián)等效電路來(lái)看,，且加上負(fù)載RL后
當(dāng)電容充電到峰值后，即會(huì)對(duì)負(fù)載RL放電(放電電流IL),，此時(shí),，在RS上即產(chǎn)生一個(gè)壓降(或功率消耗)，波形變成
因此,，原本的直流電壓就會(huì)在上面疊加了一個(gè)交流信號(hào),，即所謂的紋波，而這紋波的大小除與所加上的負(fù)載RL有關(guān)外,，也與ESR的大小有關(guān),，如果ESR太大，則紋波變大,，同樣,，消耗功率也大，這也就是在實(shí)際電路工作時(shí),，有時(shí)在摸電解電容時(shí)會(huì)發(fā)熱的原因,，若ESR過(guò)大，則電解電容發(fā)燙,而有冒煙現(xiàn)象??！
所以在設(shè)計(jì)時(shí)建議工程師,，須選用LOW ESR電容,。換句話說(shuō),，此時(shí)ESR的測(cè)量即成為工程師設(shè)計(jì)時(shí)*的測(cè)量因數(shù)。
亦即當(dāng)C固定,，若使用恒流源對(duì)電容C充電,，即可產(chǎn)生斜波，當(dāng)然仍須注意C的品質(zhì),。（Q值越大越好,，或D值越小越好。）
三,、 電感L的一般應(yīng)用
電感就是一組線圈,，不管這組線圈有沒(méi)有繞在鐵蕊上，既然是用導(dǎo)線繞成線圈,，導(dǎo)線上就會(huì)有內(nèi)阻存在?，F(xiàn)仍以其串聯(lián)等效電路說(shuō)明：
流入電流I，如果RS太大,，則消耗功率也大,，這是變壓器為什么發(fā)熱的原因。因此,，RS的測(cè)量就成為必須的一個(gè)程序,。但應(yīng)用的電橋大多為交流電橋，不具備DCR功能,，因此便無(wú)法測(cè)出RS值,。
所測(cè)出來(lái)的值是包含jWLS的ZL而非單純的RS。如何判斷電感的好壞,，當(dāng)然RS 要越小越好,。（Q值越大或D值越小越好。）
電感的應(yīng)用,，同樣利用 ZL = jWL = j2πfL 這個(gè)公式,。如果f越大，則感抗越高,，便可將高頻的噪聲（Noise）或瞬間的浪涌（Spike） 予以抑制,。
綜合L、C,，一般電路圖中常見(jiàn)：就是這個(gè)道理,。
四、測(cè)量L,、C時(shí)容易陷入的誤區(qū)
a. 如何選用并聯(lián)模式（LP,、CP）或串聯(lián)模式（LS,、CS）。
通常在并聯(lián)模式（LP,、CP）時(shí)是采用恒壓方式測(cè)量,，而在串聯(lián)模式（LS、CS）是采用恒流方式測(cè)量,。(因涉及電路設(shè)計(jì),，實(shí)無(wú)法一一詳談。)故一般針對(duì)小電容,、大電感采用的是并聯(lián)模式,；大電容,、小電感則采用串聯(lián)模式測(cè)量,，而其間的差異與D值有關(guān),，轉(zhuǎn)換公式如下所示：
任何元器件都會(huì)有頻率響應(yīng)的問(wèn)題,，換句話說(shuō),，如果排除測(cè)量?jī)x器的精度問(wèn)題,，那么，在某個(gè)頻點(diǎn)所測(cè)出來(lái)的值即表示這個(gè)元器件在這個(gè)頻點(diǎn)的真正值,。換句話說(shuō),，如果工程師想測(cè)量某一個(gè)元器件的值，就必須考慮這個(gè)元器件在電路中的工件頻率是多少，而選擇該頻率或接近的頻率來(lái)測(cè)量，才會(huì)得到該元器件在該電路中的真正值,。而從實(shí)際應(yīng)用面來(lái)考慮,，可以歸結(jié)出下面結(jié)論供使用者參考,。
小電容、小電感 →常用于高頻電路 (測(cè)量時(shí)頻率要高一點(diǎn))
大電容,、大電感 →常用于低頻電路 (如市電50Hz或全波整后100Hz則測(cè)量頻點(diǎn)可選在低頻)
c. 如何選用測(cè)量幅度,？
測(cè)量幅度的選擇,，譬如用在測(cè)量帶有鐵蕊的線圈（電感）時(shí),，因涉及鐵蕊的材質(zhì)，故與頻率點(diǎn)的選擇一樣,，須選擇適當(dāng)?shù)姆?，予以測(cè)量,。
d. 校正歸零
對(duì)自動(dòng)量程的儀器,，在測(cè)量小電容,、小電感時(shí)，為追求度，故必須歸零,，尤其是利用測(cè)試夾具時(shí),，更須將測(cè)試線所存在的小電容,、小電感予以扣除，才能測(cè)量出元器件本身的真正值,。一般而言,，電容為開(kāi)路時(shí)歸零,，電感為短路時(shí)歸零，對(duì)于手動(dòng)量程的儀表也須遵循小電容（CP模時(shí)）開(kāi)路歸零,，小電感（LS模式時(shí)）短路歸零的原則,。
e.4線對(duì)2線的測(cè)量方法
當(dāng)測(cè)量低阻抗元件時(shí),導(dǎo)線上的電壓跌落會(huì)影響測(cè)量結(jié)果.用4線測(cè)量方法可以消除導(dǎo)線電阻的影響,一般與高精度電壓表和電源使用的方法一致,通過(guò)分離電源和測(cè)試線, 4線技術(shù)自動(dòng)消除壓降的影響.
三,、 結(jié)論
綜上所述，在教科書(shū)中所考慮的元件并不能夠說(shuō)明元件本身的特性,元件特性更依賴于環(huán)境,信號(hào)頻率和幅度.這樣LCR電橋除需要測(cè)量范圍廣,、反應(yīng)速度快,、度高之外，仍須具備頻點(diǎn)選擇,、幅度選擇及D值（Q值）,、DCR、θ值、ESR值測(cè)量等功能,，才不會(huì)在設(shè)計(jì)時(shí),，產(chǎn)生"知其然而不知其所以然"之撼。
UC2851A 10KHZ通用電橋
| 簡(jiǎn)單介紹 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ■ UC2851A是一款采用技術(shù)平臺(tái)高性能低價(jià)格的低端元器件測(cè)試儀,。其采用當(dāng)前zui流行的4.3寸真彩TFT顯示器,，使用戶能更直觀，更舒服的讀出測(cè)試結(jié)果,。強(qiáng)大的功能和簡(jiǎn)單的操作,，50HZ-10KHZ多頻率點(diǎn)以及0.2%的精度可滿足生產(chǎn)線質(zhì)量保證、進(jìn)貨檢驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)室測(cè)量要求,。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 性能特點(diǎn) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ■ 采用的技術(shù)平臺(tái),，數(shù)據(jù)*比對(duì)國(guó)外同行產(chǎn)品 ■ 4.3英寸真彩TFT顯示器，分辨率480×272 RGB ■ 30 Ω, 100 Ω兩種不同信號(hào)源輸出阻抗 ■ 關(guān)機(jī)自動(dòng)保存測(cè)試條件,，更人性化 ■ 簡(jiǎn)體中文,，英文可選 ■ 內(nèi)建比較器, 1檔分選靈活的合格和不良報(bào)警模式 ■ 100多組內(nèi)部?jī)x器設(shè)定供存儲(chǔ)/調(diào)用，U盤(pán)擴(kuò)展500多組 ■ 可通過(guò)USB HOST來(lái)實(shí)現(xiàn)儀器軟件版本的升級(jí)和更新 ■ U盤(pán)拷屏功能保存數(shù)據(jù)更方便,可支持格式FAT16, FAT32文件系統(tǒng) ■ 標(biāo)配RS232C,、HANDLER,、USB HOST，USBCDC,，USBTMC,，耳機(jī)接口，可選GPIB  | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 技術(shù)參數(shù) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
UC1062AX 200KHZ數(shù)字電橋
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