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1、TH2810DTH2810D型型 LCRLCR数字电桥数字电桥使用使用经验交流经验交流技术质量部 蒋先伍2009年9月内部资料，请勿外传范围与目标课程对象：硬件测试人员和有兴趣者课程目标：LCR数字电桥介绍LCR数字电桥使用方法及注意事项LCR数字电桥测量LCR总结本课程约需90分钟内容提要LCR数字电桥介绍及主要技术指标常见的术语解释数字电桥操作流程与注意事项LCR测试中的相关知识数字电桥界面 夹具(工装)Fixture 夹具(工装)Fixture 性能特点简要介绍技术参数 Q值的定义品质因数(Q值)quality factor电学和磁学的量。表征一个储能器件(如电感线圈、电容等)、谐振电路
2、所储能量同每周损耗能量之比的一种质量指标。元件的Q值愈大,用该元件组成的电路或网络的选择性愈佳。电抗元件的Q值等于它的电抗同等效串联电阻的比值。对于无辐射系统,如Z=R+jX,则Q=|X|/R。Q=无功功率/有功功率关于电感的Q值Q值；是衡量电感器件的主要参数。是指电感器在某一频率的交流电压下工作时，所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。电感器的Q值越高，其损耗越小，效率越高。电感器品质因数的高低与线圈导线的直流电阻、线圈骨架的介质损耗及铁心、屏蔽罩等引起的损耗等有关。也有人把电感的Q值特意降低的，目的是避免高频谐振/增益过大。降低Q值的办法可以是增加绕组的电阻或使用功耗比较大的磁芯.Q值过大，引
3、起电感烧毁，电容击穿，电路振荡。Q很大时，将有VL=VCV的现象出现。这种现象在电力系统中，往往导致电感器的绝缘和电容器中的电介质被击穿，造成损失。所以在电力系统中应该避免出现谐振现象。而在一些无线电设备中，却常利用谐振的特性,提高微弱信号的幅值。品质因素的计算公式品质因数又可写成Q=2pi*电路中存储的能量/电路一个周期内消耗的能量 通频带BW与谐振频率w0和品质因数Q的关系为：BW=wo/Q,表明，Q大则通频带窄，Q小则通频带宽。Q=wL/R=1/wRC 其中:Q是品质因素 w是电路谐振时的电源频率 L是电感 R是串的电阻 C是电容 VRMS含义RMS：root mean square均方
4、根值也称作有效值，VRMS是指正弦交流信号的有效电压值，Vrms=1/2根号2*峰值电压0.707倍峰值电压。操作步骤1.按POWER键启动仪器。2.用夹具或测试电缆连接好被测件。3.根据测试情况进行参数设定THD2810D在一个测试循环内可同时数量测阻抗的两个不同组合。主参数和副参数如下：主参数：L电感量、C电容量、R电阻量、Z阻抗的模。副参数：D损耗因数、Q品质因数。频率设定重复按FREQ键，可以选择100Hz,120Hz,1KHz和10kHz的频率，当前测试的频率显示在LCD左下方的频率指示区域。测试信号电压的选择重复按LEVEL键，可选择0.1V，0.3V和1.0V的测试信号电压。主参
5、数显示方式选择重复按DISP键，可选择DIR（直读），ABS（绝对偏差）和%（百分比偏差）显示方式。功能选择4.测量速度选择重复按SPEED键，可选择FAST，MED,SLOW三种测试速度。5.量程设定按RANGE键，可以设置量程号。6.清零清零功能能够消除与被测元件并联的杂散导纳（G，B）如杂散电容的影响和与被测元件串联的剩余阻抗如引线电阻或引线电感的影响。仪器处于测试状态下，按SHIFT键，再按CLEAR键选择清零功能。7.比较功能开关测试状态下，按SHIFT键，再按下COMP键，此时比较功能打开，重复以上步骤比较功能关闭。8.信号源内阻选择两种内阻可供选择30欧姆和100欧姆。按SHIF
6、T+300/100键可在两者之间切换。测量模式选择CONT:连续重复测量。TRIG:单次触发测量。按SHIFT+CONT/TRIG键，可在两都之间切换。设置串联与并联按SHIFT+SER/PAR键，可在串联（SER）和并联（PAR）之间切换。一般来说电容等效电路可根据以下规则选择大于10K时，选择并联方式小于10时，选择串联方式介于上述阻抗之间时，根据元件制造商推荐采用合适的等效电路。一般来说电感等效电路可根据以下规则选择大于10K时，选择并联方式小于10时，选择串联方式介于上述阻抗之间时，根据元件制造商推荐采用合适的等效电路。注意事项1.使用环境不要在多尘、多震动、日光直射、有腐蚀气体下使用
7、仪器正常工作时应在温度0C40C，相对湿度75%，因此请尽量在此条件下使用仪器，以保证仪器的测量准确度。本仪器已经经过仔细设计以减少电源端的杂波干扰，然而仍然尽量使其在低噪声的环境下使用，如果无法避免，请安装电源滤波器。仪器长时间不使用，请将其放在原始包装箱中储存温度为5C40C,相对湿度不大于85%RH的通风室内，空气中不应含有腐蚀设备的有害杂质，且应避免日直射。仪器特别是连接测件的测试导线应远离强电磁场，以免对测量产生干扰。注意事项2.预热和连续工作时间预热和连续工作时间为保证仪器精确测量，开机预热时间应不少于为保证仪器精确测量，开机预热时间应不少于15分钟；持续工作时间应不分钟；持续工作
8、时间应不多于多于16小时。小时。3.使用原配的测试夹具或测试电缆使用原配的测试夹具或测试电缆其它专业测量工具Agilent安捷伦网络分析仪E5061A E5061A ENA-L ENA-L 射频网络分析仪，射频网络分析仪，300 kHz 300 kHz 至至 1.5 GHz1.5 GHz主要技术指标主要技术指标 T/R 或 S 参数综合测试仪 50 或 75 欧姆测试端口阻抗 120 dB 的动态范围和 0.005 dB rms 的迹线噪声 内置 Visual Basic 应用程序设计语言（VBA）Smith图电感器的主要技术参数及识别除固定电感器和部分阻流圈为通用元件(只要规格相同，各种电子
9、整机上均可使用)外，其余的均为电视机、收音机等专用元件。专用元件一般都是一个型号对应一种机型(代用除外)，购买及使用时应以元件型号为主要依据，具体参数大都不需考虑，若需了解，可查相应产品手册或有关资料，这里不可能一一示例。下面谈谈固定电感器及阻流圈的主要参数及识别。1 1电感量电感量L L电感量L也称作自感系数，是表示电感元件自感应能力的一种物理量。当通过一个线圈的磁通(即通过某一面积的磁力线数)发生变化时，线圈中便会产生电势，这是电磁感应现象。所产生的电势称感应电势，电势大小正比于磁通变化的速度和线圈匝数。当线圈中通过变化的电流时，线圈产生的磁通也要变化，磁通掠过线圈，线圈两端便产生感应电势
10、，这便是自感应现象。自感电势的方向总是阻止电流变化的，犹如线圈具有惯性，这种电磁惯性的大小就用电感量L来表示。L的大小与线圈匝数、尺寸和导磁材料均有关，采用硅钢片或铁氧体作线圈铁芯，可以较小的匝数得到较大的电感量。L的基本单位为H(亨)，常用的单位为mH(毫亨)和uH(微亨)，nH（纳亨）四者的换算关系如下：1H=103mH=106 H=109nH2 2感抗感抗X XL L感抗XL在电感元件参数表上一般查不到，但它与电感量、电感元件的分类品质因数Q等参数密切相关，在分析电路中也经常需要用到，故这里专门作些介绍。前已述及，由于电感线圈的自感电势总是阻止线圈中电流变化，故线圈对交流电有阻力作用，阻
11、力大小就用感抗XL来表示。XL与线圈电感量L和交流电频率f成正比，计算公式为：XL()=2f(Hz)L(H)。不难看出，线圈通过低频电流时XL小。通过直流电时XL为零，仅线圈的直流电阻起阻力作用，因电阻：般很小，所以近似短路。通过高频电流时XL大，若L也大，则近似开路。线圈的此种特性正好与电容相反，所以利用电感元件和电容器就可以组成各种高频、中频和低频滤波器，以及调谐回路、选频回路和阻流圈电路等等。3 3品质因数品质因数Q Q这是表示电感线圈品质的参数，亦称作Q值或优值。线圈在一定频率的交流电压下工作时，其感抗XL和等效损耗电阻之比即为Q值，表达式如下：Q=2L/R。由此可见，线圈的感抗越大，
12、损耗电阻越小，其Q值就越高。值得注意的是，损耗电阻在频率f较低时可视作基本上以线圈直流电阻为主；当f较高时，因线圈骨架及浸渍物的介质损耗、铁芯及屏蔽罩损耗、导线高频趋肤效应损耗等影响较明显，R就应包括各种损耗在内的等效损耗电阻，不能仅计直流电阻。Q的数值大都在几十至几百。Q值越高，电路的损耗越小，效率越高，但Q值提高到一定程度后便会受到种种因素限制，而且许多电路对线圈Q值也没有很高的要求，所以具体决定Q值应视电路要求而定。4 4直流电阻直流电阻即电感线圈自身的直流电阻，可用万用表或欧姆表直接测得。5 5额定电流额定电流通常是指允许长时间通过电感元件的直流电流值。在选用电感元件时，若电路流过电流
13、大于额定电流值，就需改用额定电流符合要求的其他型号电感器。电感元件的识别十分容易。固定电感器一般都将电感量和型号直标在其表面，一看即知。有些电感器则只标注型号或电感量一种，还有一些电感元件只标注型号及商标等，如需知其他参数等，只有查阅产品手册或相关资料。LC回路应用案例Microwave office 仿真曲线关于dB分贝（dB）的英文为decibel，它的词冠来源于拉丁文decimus，意思是十分之一，decibel就是十分之一贝尔。分贝一词于1924年首先被应用到电话工程中。dBV都是电压单位。表示以V计数的电压取对数乘10。比如说0.1V的电压，就是10*lg0.1=-10dBV。dBA
14、是电流单位，表示以A计数的电流取对数乘10。计算方法同dBV。dBm一般是功率单位，表示以mW计数的功率取对数乘10。计算方法同dBV。dB是一个无量纲的的单位，一般表示两个数据的差距。比如一个信号是20mV，一个信号是200mV，那么它们相差就是10*lg(200/20)=10dB。声音中的dB含义分贝分贝是声压级单位，记为d B。是计量声音强度相对大小的单位，分贝值表示的是声音的量度单位。分贝值每上升 10，表示音量增加 10 倍用于表示声音的大小。1 分贝大约是人刚刚能感觉到的声音。适宜的生活环境不应超过4 5 分贝，不应低于1 5 分贝。按普通人的听觉0 2 0 分贝 很静、几乎感觉不到。2 0 4 0 分贝安静、犹如轻声絮语。4 0 6 0 分贝一般、普通室内谈话6 0 7 0 分贝吵闹、有损神经7 0 9 0 分贝很吵、神经细胞受到破坏9 0 1 0 0 分贝 吵闹加剧、听力受损1 0 0 1 2 0 分贝难以忍受、呆一分钟即暂时致聋。Microwave office 软件介绍有线电视放大器绕线电感计算程序http:/www.murata- 求实 协作 改进本次课程到此结束，谢谢大家！欢迎提建迎提建议并参加并参加讨论：邮件：件： 电话：53730265373026