用數(shù)字電橋測(cè)交流參數(shù)

1、 大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院電工電子綜合實(shí)踐 校外學(xué)習(xí)中心：學(xué) 生 姓 名：專(zhuān) 業(yè)：層 次：年 級(jí)：學(xué) 號(hào)：實(shí) 驗(yàn) 時(shí) 間：實(shí)驗(yàn)題目用數(shù)字電橋測(cè)交流參數(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠肨H2820型LCR數(shù)字交流電橋測(cè)量RLC的各種參數(shù)，了解電阻、電容、電感的特性?xún)x器儀表目錄1. TH2820型LCR數(shù)字交流電橋 一臺(tái)2. RLC相量實(shí)驗(yàn)箱 一套實(shí)驗(yàn)線(xiàn)路實(shí)驗(yàn)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與其品質(zhì)因數(shù)Q，電容C與其損耗因數(shù)D。其原理如下圖所示：圖中DUT為被測(cè)件，其阻抗用Zx表示，Rr為標(biāo)準(zhǔn)電阻器。切換開(kāi)關(guān)可分別測(cè)出兩者的電壓Ux與Ur，按照公式Zx = Ux/Ix = Rr * Ux/Ur，

2、數(shù)字電橋微處理器分別將測(cè)出的Ux和Ur對(duì)應(yīng)于某一參考相量的同相量分量和正交分量經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)器將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，再進(jìn)行復(fù)數(shù)運(yùn)算可得到組成被測(cè)阻抗Zx的電阻值與電抗值。實(shí)驗(yàn)容與操作步驟首先將電源線(xiàn)帶IEC一端接到電橋左后方的IEC插座上，另一端插入電源插座上，搬動(dòng)電橋左后方的船形開(kāi)關(guān)，即使電橋通電。通電后，顯示器、量程與功能指示器隨之變亮。將電橋自動(dòng)置于電感、電容測(cè)量檔，并聯(lián)等效與1KHz頻率狀態(tài)。通過(guò)觀察得知，部電路在加電后大約三至八秒鐘后即能穩(wěn)定，此時(shí)可進(jìn)行測(cè)量。然后將被測(cè)元件的接入并進(jìn)行測(cè)量。通常徑向引線(xiàn)的元件可直接插入組合測(cè)試夾夾板，而接入特殊柔性引線(xiàn)的元件時(shí)，應(yīng)借助夾板離合器進(jìn)行

3、，該離合裝置位于測(cè)試夾的正下方。接入軸向引線(xiàn)元件時(shí)，為避免扭折引線(xiàn)，可采用軸向轉(zhuǎn)接頭，先把這兩個(gè)配件分別插入測(cè)試夾的兩端，再將其間距調(diào)正到適合元件測(cè)量的位置，然后便將軸向引線(xiàn)元件插入兩端的配件夾。在軸向轉(zhuǎn)接頭必需相當(dāng)牢固定的場(chǎng)合，如在測(cè)量大量的同類(lèi)元件時(shí)，需采用支撐板。安裝支撐板：首先把軸向轉(zhuǎn)接頭調(diào)整到適當(dāng)?shù)奈恢蒙?，然后將支撐板懸置于軸向轉(zhuǎn)接頭上方，讓每個(gè)軸向轉(zhuǎn)接頭穿過(guò)支撐板上的槽縫，放好支撐板，將固定螺釘對(duì)準(zhǔn)電橋面板上的螺孔，最后上緊螺釘。注意：安裝時(shí)不易將螺釘擰得過(guò)緊。注意：本電橋雖能夠?qū)Τ潆婋娙萁尤霚y(cè)試進(jìn)行防護(hù)，但最好應(yīng)將充電電容經(jīng)適當(dāng)電阻放電后才進(jìn)行測(cè)量。3.控制按鍵的操作控制裝置由6

4、個(gè)接鍵構(gòu)成，分上下兩排于儀器面板右上方，圖1-37所示。上排每個(gè)按鍵配有一支紅色（LED）發(fā)光二極管，按動(dòng)一下發(fā)出紅光表示該功能有效。下排每個(gè)按鍵配有兩支紅色（LED）發(fā)光二極管，這些紅色發(fā)光二極管分別用來(lái)指示各功能按鍵控制狀態(tài)。按動(dòng)任一按鍵，如果是上方的LED亮，要改變此狀態(tài)，需重新再按一下，就換為下方的LED亮。下面對(duì)各按鍵功能作說(shuō)明： LCR按鍵此鍵用來(lái)決定顯示電抗還是電阻元件測(cè)量值，若按亮 “LC”左側(cè)的LED，電橋即可測(cè)量電感或電容。電橋可自動(dòng)判定被測(cè)元件屬于感性或容性，并將其測(cè)量值顯示在讀數(shù)顯示器上，同時(shí)量程指示相應(yīng)的單位LED亮。若按亮R符號(hào)下的LED，電橋?qū)y(cè)量電阻，此時(shí)量程指

5、示面板中間一排電阻單位LED將發(fā)亮。SERPAR按鍵測(cè)量時(shí)，某一元件的等效電路可在給定的頻率上用串聯(lián)或并聯(lián)等效值來(lái)表示。顯示串聯(lián)等效時(shí)，應(yīng)按亮SER指示器的LED，顯示并聯(lián)等效值時(shí)則應(yīng)按亮PAR指示器的LED。注意：對(duì)于高Q值的電感和電容，以與低Q值的電阻，主項(xiàng)等效值即：電感元件的電感量、電容器的電容量、電阻器的電阻值在串、并聯(lián)兩種方式下實(shí)際是一樣的。 100Hz1KHz按鍵本按鍵用于選擇測(cè)量頻率，測(cè)量頻率的選擇取決于測(cè)量元件的類(lèi)型。值得注意的是：為了充分利用電橋?qū)﹄姼泻碗娙莸牧砍虜U(kuò)展能力，必需選用正確的測(cè)量頻率。量值高時(shí)應(yīng)在100Hz頻率上測(cè)量，低量值應(yīng)在1KHz頻率上測(cè)量。選擇不當(dāng)時(shí)，電橋

6、的自動(dòng)提示系統(tǒng)將通過(guò)閃亮頻率“100Hz” 或“1KHz”指示LED來(lái)建議更改測(cè)量頻率。Q按鍵選用Q值測(cè)量時(shí)，應(yīng)按亮Q指示器，此時(shí)量程指示面板上所有LED將全熄滅。BIAS按鍵測(cè)量電解電容器時(shí)要用到2V直流偏壓。這可通過(guò)按動(dòng)BIAS鍵獲得。注意：在啟用或消除偏壓電壓后，電橋需要約40秒鐘方可恢復(fù)?；謴?fù)期間，讀數(shù)顯示器上顯示出BIAS字符，一旦BIAS字符消失，便可進(jìn)行正常的測(cè)量，不再發(fā)生恢復(fù)延遲現(xiàn)象。LOCK按鍵按動(dòng)LOCK按鍵，可使電橋喪失自動(dòng)量程選擇功能，并將量程鎖定在按動(dòng)LOCK鍵時(shí)的某一狀態(tài)上，此功能在測(cè)量大批具有一樣稱(chēng)值的元件是特別有用。使用自動(dòng)量程系統(tǒng)時(shí)，元件接入測(cè)試夾后至第一次顯

7、示準(zhǔn)確讀數(shù)的時(shí)間總計(jì)為0.5秒。如果事先知道確切的量程，則可消除使用自動(dòng)量程時(shí)的這段時(shí)間延時(shí)，從而可在測(cè)量大量元件時(shí)節(jié)省相當(dāng)多的時(shí)間。使用LOCK裝置的方法是，首先把某一典型的測(cè)試元件接入測(cè)試夾，一旦出現(xiàn)讀數(shù)顯示，便按動(dòng)LOCK鍵，注意此時(shí)LOCK指示器LED將亮，至此所有后續(xù)測(cè)量便可在同一量程上進(jìn)行，直到再次按動(dòng)LOCK鍵或斷電才能取消該功能。4.使用中注意讀數(shù)顯示器與量程指示測(cè)量值在4位7段LED顯示器上顯示。小數(shù)點(diǎn)可自動(dòng)移位，在某些測(cè)量中測(cè)量值將不用全部4位顯示。這是因?yàn)殡姌蚓哂需b別顯示位是否穩(wěn)定，對(duì)于那些確認(rèn)不穩(wěn)定位將不予顯示。在電橋能提供±0.25%±1個(gè)字的基本

8、準(zhǔn)確度的測(cè)量條件下，讀數(shù)通常常用全部4位顯示。量程指示器在讀數(shù)顯示器的右側(cè)（圖A-36所示），電橋可根據(jù)被測(cè)元件的實(shí)際值，自動(dòng)顯示在某一單位上。注意：因Q值是無(wú)量綱的，因此在顯示Q值時(shí)，量程指示LED不會(huì)發(fā)亮。低準(zhǔn)確度提示當(dāng)電橋顯示不能達(dá)到基本準(zhǔn)確度的數(shù)值時(shí)，電橋仍進(jìn)行測(cè)量，但將通過(guò)量程指示器中相應(yīng)的單位LED每秒閃一次來(lái)指示測(cè)量為低精度。此時(shí)如果適當(dāng)改變控制功能，便能夠改進(jìn)測(cè)量準(zhǔn)確度，這種情況儀器將自動(dòng)通過(guò)閃亮相應(yīng)的控制按鍵上的LED來(lái)提示。串并聯(lián)提示雖然電橋具有顯示串聯(lián)或并聯(lián)等效值的選擇性，但在不利的Q值情況下，用上述兩種方式均不可能獲得基本準(zhǔn)確度。當(dāng)需要改動(dòng)某一顯示方式以便提高基本準(zhǔn)確度

9、時(shí)，電橋?qū)⑼ㄟ^(guò)閃亮串聯(lián)或并聯(lián)指示發(fā)光二極管，來(lái)提示這一變化。若出現(xiàn)這種情況，按一下“SERPAR”鍵，便可改變顯示方式，從而提高測(cè)試準(zhǔn)確度。頻率提示200F2000F的電容，200H2000H的電感，測(cè)量頻率在100Hz只能獲得基本準(zhǔn)確度。同樣，200pF2nF的電容和200H2mH的電感，只有在1KHz測(cè)量頻率上才能獲得基本準(zhǔn)確度，若用戶(hù)在不能取得最佳精度的頻率上，對(duì)上述圍的元件進(jìn)行測(cè)量，電橋?qū)⑼ㄟ^(guò)閃亮頻率指示LED來(lái)指示用戶(hù)應(yīng)改變測(cè)試頻率。電橋在不適當(dāng)?shù)念l率上測(cè)量，不能獲得基本準(zhǔn)確度。5. 建議采用的測(cè)量條件參考表A-10表A-10 測(cè)量條件參考元件名稱(chēng) 測(cè)量頻率 串并聯(lián)電容1F 1KHz

10、 并聯(lián)(PAR)電容1F(非電解電容) 100Hz 并聯(lián)(PAR)電容1F（電解電容） 100Hz 串聯(lián)（SER）電感1H 1KHz 串聯(lián)（SER）電感1H 100Hz 串聯(lián)（SHR）電阻10K 100Hz 串聯(lián)（SHR）電阻10K 100Hz 并聯(lián)(PAR)當(dāng)電橋在100Hz和1KHz頻率上，能同時(shí)提供串聯(lián)和并聯(lián)等效元件值時(shí)建議：一定型號(hào)和數(shù)值的元件應(yīng)采用一定的方式進(jìn)行測(cè)量。這樣做是為了獲得既最適合于元件的結(jié)構(gòu)形式，又最適合于元件常用的工作方式的測(cè)量。如大容量的電解電容器，常作為電源波濾元件，測(cè)量時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，1KHZ頻率上的電容值明顯低于100Hz頻率上的電容值。這種現(xiàn)象是由于這類(lèi)元件的幾何結(jié)構(gòu)有關(guān)諸因素所構(gòu)成。因此，電解電容在100Hz頻率上測(cè)量的電容值是最有用的，電解電容的損耗項(xiàng)通常在串聯(lián)等效電阻（ESR）上顯示，因此，應(yīng)該