數(shù)字電橋的電感器件的多種性有哪些?原理有哪些?
數(shù)字電橋就是能夠測量電感，電容，電阻，阻抗的儀器，這是個傳統(tǒng)習慣的說法，早的阻抗測量用的是真正的電橋方法，隨著現(xiàn)代模擬和數(shù)字術的發(fā)展，早已經淘汰了這種測量方法，但LCR電橋的叫法直沿用至今。如果是使用了微處理器的LCR電橋則叫LCR數(shù)字電橋。般用戶又稱這些為：LCR測試儀、LCR電橋、LCR表、LCR Meter等等。
數(shù)字電橋原理
歷史
數(shù)字電橋(卷名:電)
digital bridge
采用數(shù)字術測量阻抗參數(shù)的電橋。數(shù)字術是將傳統(tǒng)的模擬量轉換為數(shù)字量，再行數(shù)字運算、傳遞和處理等。
1972年，際上次出現(xiàn)帶微處理器的數(shù)字電容電橋，它將模擬電路、數(shù)字電路與計算機術結合在起，為阻抗測量儀器開辟了條新路。
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)字電橋為數(shù)字式LCR測量儀。其測量用頻率自頻到約100千赫。基本測量誤差為0.02%，般均在0.1%左右。
平衡式電橋測試原理
平衡式電橋測試原理
Zx = Ux/Ix = Rr * Ux/Ur
此式為相量關系式。如使用相敏檢波器(PSD)分別測出Ux和Ur對應于某參考相量的同相量分量和正交分量，然后經模數(shù)轉換(A/D)器將其轉化為數(shù)字量，再由計算機行復數(shù)運算，即可得到組成被測阻抗Zx的電阻值與電抗值。
從圖中的線路及作原理可見，數(shù)字電橋只是繼承了電橋傳統(tǒng)的稱呼。實際上它已失去傳統(tǒng)經典交流電橋的組成形式，而是在更的水平上回到以歐姆定律為基礎的測量阻抗的電流表、電壓表的線路和原理中。
數(shù)字電橋可用于計量測試門對阻抗量具的檢定與傳遞，以及在般門中對阻抗元件的常規(guī)測量。很多數(shù)字電橋帶有標準接口，可根據(jù)被測值的準確度對被測元件行自動分檔;也可直接連接到自動測試系統(tǒng)，用于元件生產線上對產品自動檢驗，以實現(xiàn)生產過程的質量控制。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)字電橋正向著更準確度、更多能、速、集成化以及智能化程度方面發(fā)展。
廣泛的測量對象
半導體元件: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、電纜、電池等的阻抗評估。
介質材料: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磁率和損耗角評估。
半導體材料:半導體材料的介電常數(shù),導電率和C-V性。
液晶材料:液晶單元的介電子常數(shù)、彈性常數(shù)等C-V性。
多種元件、材料性測量能力
多參數(shù)混合顯示能
多參數(shù)同時顯示可滿足復雜元件各種分布參數(shù)的面觀察與評估要求，而不反復切換測量參數(shù)。
電感L和其直流電阻DCR可以同時測量顯示，顯著提電感測量效率。
揭示電感器件的多種性
使用內/外直流偏置，結合各種掃描測試能，可以地分析磁性材料、電感器件的性能。
通過偏置電流疊加測試能，可以測量頻電感器件、通訊變壓器，濾波器的小電流疊加性能。使用外電流疊加裝置，可使偏置電流達40A以分析率、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征，同時其容量、損耗施加之交流信號會產生明顯的變化。
儀器具有寬頻測試能力并可提供良好的準確度，六位分辨率和自動電平控制(ALC)能等，中以滿足陶瓷材料和電容器可靠、準確的測試需要。
液晶單元的電容性測量
電容-電壓(C-Vac)性是評價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性遇到個問題是大測試電壓不夠。
使用擴展測量選件可提供分辨率為1%及達20Vms的可編程測試信號電平，使它能在佳條件下行液晶材料的電容性測量。
半導體材料和元件的測量
行MOS型半導體制藝評價時，需要氧化層電容和襯底雜質密度這些參數(shù)，這些可從C-Vdc性的測量結果推導出來。
通過提供的直流源，結合各種掃描能，可以方便地成C-VDC性的測量。
為了測試晶圓上的半導體器件，需要延伸電纜和探頭，儀器的1m/2m/4m延伸電纜選件可將電纜延伸的誤差降至小。
各種二管、三管、MOS管的分布電容也是本儀器的測試內容。
使用方法
1. 加電
將電源線帶IEC端接到電橋左后方的IEC插座上，另端插入合適的電源插座上，搬動電橋左后方的船形開關，即使電橋通電。通電后，顯示器、量程及能示器隨之變亮。電橋可自動置于電感、電容測量檔，并聯(lián)等效及1KHz頻率狀態(tài)。正常情況下，內電路加電幾秒鐘后即能穩(wěn)定，便可行測量。
2.被測元件的接入方法
?、磐ǔ较蛞€的元件可直接插入組合測試夾夾板內，而接入殊柔性引線的元件時，應借助夾板離合器行，該離合裝置位于測試夾的正下方。
?、平尤胼S向引線元件時，為避免扭折引線，可采用軸向轉接頭，把這兩個配件分別插入測試夾的兩端，再將其間距調正到適合元件測量的位置，然后便將軸向引線元件插入兩端的配件夾內。
?、窃谳S向轉接頭需相當牢固定的場合，如在測量大量的元件時，需采用支撐板。
安裝支撐板:把軸向轉接頭調整到適當?shù)奈恢蒙希缓髮⒅伟鍛抑糜谳S向轉接頭上方，讓每個軸向轉接頭穿過支撐板上的槽縫，放好支撐板，將固定螺釘對準電橋面板上的螺孔，后上緊螺釘。注意:安裝時不易將螺釘擰得過緊。
注意:本電橋雖能夠對充電電容接入測試行防護，但好應將充電電容經適當電阻放電后才行測量。
3.使用中注意讀數(shù)及測量條件顯示
?、艃x器的6位顯示不定是有效顯示，在某些測量中測量數(shù)據(jù)的未尾值可能跳動較大，應舍去這些跳動數(shù)值，讀取其穩(wěn)定值。
(2)般使用自動量程行測量，以保證選擇到正確的量程，操作到手動方式可以觀察實際作量程。應用于同批同種測量元件的批量測試時，可以選擇量程鎖定模式作。
(3)串--并聯(lián)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確度。當需要改動某顯示方式以便提基本準確度時，電橋通過下標s表示串聯(lián)，下標p表示并聯(lián)。
(4)頻率提示
200μF~2000μF的電容，200H~2000H的電感，測量頻率在100Hz只能獲得基本準確度。同樣，200pF~2nF的電容和200μH~2mH的電感，只有在1KHz測量頻率上才能獲得基本準確度，因此獲得佳測試性能，應選擇合適的測試頻率。
(5)測試電平顯示
K陶瓷電容或導磁磁性電感器等，對測試信號電平的大小較為敏感，不同的測試電平會產生相異的測量結果。同時，測試電平越低，測量穩(wěn)定性越差。
4. 建議采用的測量條件參考表
表 測量條件參考
元件名稱 測量頻率 串--并聯(lián)
電容<1μF 1KHz 并聯(lián)
電容≥1μF(非電解電容) 100Hz 并聯(lián)
電容≥1μF(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<10KΩ 100Hz 串聯(lián)(SHR)
電阻≥10KΩ 100Hz 并聯(lián)
當電橋在100Hz和1KHz頻率上，能同時提供串聯(lián)和并聯(lián)等效元件值時建議:定型號和數(shù)值的元件應采用定的方式行測量。這樣做是為了獲得既適合于元件的結構形式，又適合于元件常用的作方式的測量。如大容量的電解電容器，常作為電源波濾元件，測量時會發(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)象是由于這類元件的幾何結構有關諸因素所構成。因此，電解電容在100Hz頻率上測量的電容值是有用的，電解電容的損耗項通常在串聯(lián)等效電阻(ESR)上顯示，因此，應該測量其串聯(lián)電容和串聯(lián)電阻值。
