數(shù)字電橋原理:
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?yàn)閿?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(biāo)準(zhǔn)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(jì)算機(jī)進(jìn)行復(fù)數(shù)運(yùn)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(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量能力
數(shù)字電橋可用于計(jì)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(jìn)行自動(dòng)分檔;也可直接連接到自動(dòng)測試系統(tǒng),用于元件生產(chǎn)線上對產(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):
阻抗測量范圍*寬的自動(dòng)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(zhǔn)確度0.05%(TH2828)、0.1%(TH2828A)
*高達(dá)1 MHz的測量頻率范圍
交流測試信號可編程至20V(選件)
*高達(dá)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(diǎn)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(dòng)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(jì)數(shù)功能
RS232C, GPIB和HANDLER接口
2 m/4 m測試電纜擴(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量能力廣泛的測量:
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(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(dǎo)磁率和損耗角評估。
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(dá)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(shí)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(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(jià)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(gè)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(dá)20Vms的可編程測試信號電平,使它能在*佳條件下進(jìn)行液晶材料的電容特性測量。
半導(dǎo)體材料和元件的測量 :
進(jìn)行MOS型半導(dǎo)體制造工藝評價(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特性的測量結(jié)果推導(dǎo)出來。
20HZ-1 MHz的測量頻寬及高達(dá)40VDC的可編程偏置電壓方可方便地完成C-VDC特性的測量。
為了測試晶圓上的半導(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試內(nèi)容。