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LCR数字电桥的选购方法

2017-05-10

LCR数字电桥的选购方法          

电桥的概念:用比较法测量各种量(如电阻、电容、电感等)的仪器。zui简单的是由四个支路组成的电路。各支路称为电桥的“臂”。如图电路中有一电阻为未知(R2),一对角线中接入直流电源U,另一对角线接入检流计G。可以通过调节各已知电阻的值使G中无电流通过,则电桥平衡,未知电阻R2=R1·R4/R3。

中文名惠斯登桥
外文名Wheatstone bridge
别    称惠斯通电桥
提出者Samuel Hunter Christie
提出时间1843
应用学科电气、自动化

LCR数字电桥的选购方法
如图,假设四个电阻固定,当s闭合时,若
各式电桥
各式电桥
满足:“R3*R2=R1*R4”,即对角的电阻乘积相等,则此时Uad等于0,就是ad间没有电压。利用这个原理,当等式两边四个量中的一个为未知量的时候,如果调节其余三个电阻的值能使得等式成立,那么用公式就可以得到未知量。但是实际上只要等式两边各有一个可以调节的可变电阻,那么另外两个电阻有一个是定值,则余下的另外一个必然可以得到。用这个原理可以做成电阻测量箱。而这个原理用的就是“电桥”的概念,或者说“平衡电桥”的概念。
2常用电桥
编辑
常用的有惠斯通电桥和凯尔文电桥。
惠斯通电桥
惠斯通电桥测电阻
电桥是用比较法测量物理量的电磁学基本测量仪器,电桥的种类很多, 
SB-82 滑线式双臂电桥
SB-82 滑线式双臂电桥(3张)
测量中等阻值(10~10^6欧姆)的电阻要用惠斯登单臂电桥进行测量;若要测量更大阻值的电阻,一般采用高电阻电桥或兆欧表;而要测量阻值较小的电阻,一般采用双臂电桥(开尔文电桥)。电桥准确度高、稳定性好,所以被广泛用于电磁测量、自动调节和自动控制中。惠斯登单臂电桥是zui基本的直流单臂电桥。直流单臂电桥路。
凯尔文电桥
凯尔文电桥又称“双臂电桥”。测量10^(-6)~10^2欧姆低电阻的直流电桥。图中R是跨线电阻(包括Rx、Rs两电阻器间的接线电阻、接触电阻及内部连接线电阻),Rs是标准电阻。当调节R1、R2、R3、R4和Rs使桥路中无电流(即灵敏电流计G的指针不偏转)时,将有下列平衡条件成立:R1R2=R3R4和Rx=R1R2Rs。Rx的计算式与R无关,从而可减小接线电阻和接触电阻所产生的误差。
单臂电桥、双臂电桥
单臂电桥:如图a,即只有一个电阻是待求或未知或变化的(不同的用途或领域);
双臂电桥:如图b,即有两个电阻是待求或未知或变化的。

LCR数字电桥的选购方法。为什么叫LCR 数字电桥?

答:L:电感(为了纪念物理学家Heinrich Lenz),C:电容(Capacitor),R:电阻(Resistance),LCR数字电桥就是能够测量电感,电容,电阻,阻抗的仪器,这是一个传统习惯的说法,zui早的阻抗测量用的是真正的电桥方法,如下图:

 
随着现代模拟和数字技术的发展,早已经淘汰了这种测量方法,但LCR电桥的叫法一直沿用至今。如果是使用了微处理器的LCR电桥则叫LCR数字电桥。一般用户又称这些为:LCR测试仪、LCR电桥、LCR表、数字电桥、LCR Meter等等。
公司的LCR数字电桥有: ZX8528,ZX8526,ZX8519,ZX8518,ZX8517,ZX8516,ZX8510,ZX8511D,ZX2811D等等系列。
另外,电容测试仪和电感测试仪实际上是LCR数字电桥的变种,其根本原理与电桥是一样的。

  

真实世界的电子元器件包含寄生参数,如下图:  

b)LCR数字电桥可以使用两种等效电路模式来测量L、C或R:并联和串联,如下表: 

电路模式 

测量功能 

D,Q和G的定义 

Cp模式: 

Cp-D 

Cp-Q 

Cp-G 

Cp-Rp 

 

Cs模式: 

Cs-D 

Cs-Q 

Cs-Rs 

 

Lp模式: 

Lp-D 

Lp-Q 

Lp-G 

Lp-Rp 

 

Ls模式: 

Ls-D 

Ls-Q 

Ls-Rs 

 

c)电容的电路模式的选择 

小电容::  

小电容可产生大电抗,这意味着相比之下并联电阻(Rp)的影响明显大于串联电阻(Rs)的影响。与容抗相比,Rs表示的电阻值的影响可忽略不计,所以应使用并联电路模式(Cp-D或Cp-G)。 

大电容:  

测量涉及大电容值(低阻抗),则Rs比Rp更重要,所以应使用串联电路模式(Cs-D或Cs-Q)。 

d)电感的电路模式的选择 

大电感:   

给定频率下的电抗相对较大(与小电感的电抗相比),所以并联电阻比串联电阻更重要。因此,并联等效电路模式(Lp-D、Lp-Q或Lp-G)更为适用。 

小电感:   

对于小的电感值,电抗变得相对较小(与大电感的电抗相比),所以串联电阻分量更重要。因此,串联等效电路模式(Ls-D或Ls-Q)更适用。 

e)以下经验法则可用于根据电容或电感阻抗大小来选择电路模式: 

阻抗大于约10kΩ使用并联电路模式。 

阻抗小于约10Ω使用串联电路模式。 

阻抗在两值之间根据电容器或电感器制造商的建议进行选择。 

公司的ZX2811D,ZX8511D,ZX2816B等仪器可根据阻抗大小和阻抗相位角自动选择Cp、Cs、Lp或Ls,进一步方便了客户。同时也可以根据用户具体需求自行选择。 

此文章来自银飞电子温度校验仪

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