有用AD5941制作LCR表的吗

abbey_tom

zhengrob 发表于 2023-9-30 20:38
按照valueCs = -1/(2*pi*F*Rimg);来计算，Cs=97.51nF，在TH2816B上实测为97.27nF。这个算正常因为没做任何 ...

这个电路外围电路还是有点儿复杂，
需要切换开关，
还有四运放。

我准备按照下图试一下。

zhengrob

abbey_tom 发表于 2023-9-30 21:09
这个电路外围电路还是有点儿复杂，
需要切换开关，
还有四运放。

这个图在AN1557里有详细讲解。应该是没问题的。可以看一下最终的实验效果。

只不过我没看懂的地方是，这个方案中TIA的电流测量精度最终需要依靠Rtia电阻的精度来保证，但是在datasheet中，关于Rtia电阻的精度描述表明，Rtia连精密电阻都算不上（也包括温度系数）。也许我的理解有误，但这一部分还没搞清楚。



我目前测试的方案用到了切换开关，但没用到运放。以一颗1K 精密电阻作为测量基准，发现的问题是测超过10K的电阻有较大的的偏差，测量几欧姆到几K的电阻还是很准确的。

abbey_tom

zhengrob 发表于 2023-9-30 21:52
这个图在AN1557里有详细讲解。应该是没问题的。可以看一下最终的实验效果。

只不过我没看懂的地方是， ...

我的理解：
这里的测量是以标准电阻作为测量基准的，
并不太依赖RTIA的精度。
它是用标准电阻测量出RTIA（包括CTIA在内）的复阻抗，
扫频时需要每个工作频点的复阻抗值。




然后以这个实测的RTIA复阻抗，
测量计算DUT的电流向量。

zhengrob

abbey_tom 发表于 2023-9-30 22:15
我的理解：
这里的测量是以标准电阻作为测量基准的，
并不太依赖RTIA的精度。

这样看有些道理。这个方案中Rcal是10K吗？

abbey_tom

zhengrob 发表于 2023-9-30 22:21
这样看有些道理。这个方案中Rcal是10K吗？

目前接的RCAL是10k
你也可以试一下。
使用BIA的那个代码（BodyImpedance.c）就可以。

zhengrob

zhengrob 发表于 2023-9-30 19:15
按这个图把电路修改一下，可以测固定电阻了。

3K 电阻 10KHz：

假期闲着没事，程序中加了一下开短路校准，测量精度就体现出来了，最起码电阻电容的主参数可以测量得很不错了。以下测试都是基于Rcal=1K 0.1%，频率为10.0KHz的条件：

40欧0.1%电阻：



100欧0.1%电阻：


1K欧0.1%电阻：


9K欧0.1%电阻：


10K欧0.1%电阻：


100K0.1%电阻：


105聚酯膜250V电容：


测试用元件和板子：


100K电阻测量稍微超出了0.1%的精度范围，但别忘了量程电阻只是1K，结果还是可以的。至于副参数，如果做一下相位校正，达到一定准确度应该问题不大。

abbey_tom

zhengrob 发表于 2023-10-4 17:51
假期闲着没事，程序中加了一下开短路校准，测量精度就体现出来了，最起码电阻电容的主参数可以测量得很不 ...

我也初步测试了一下
4线BIA方法，
在不作任何档位切换的情况下，
测量10Ω、100Ω、1k/10k/100k/1M各电阻，
除10Ω和1MΩ误差稍大之外，
都还可以。
现在比较头大的是：
在测量电容和电感时，
需要把结果大约乘以16才行。
采用以上的同样电路，
电容测量了10u/1u/100n/10n/1n，
电感测量了10mH/1mH/100uH/10uH
采用10k频率，结果大约乘以16都还可以

结果处理代码如下：
                sprintf(str,"RzMag: %.3f $    ",mag);
                LCD_ShowString(30,100+i*25,380,24,24,(u8 *)str); //幅度显示
                sprintf(str,"RzPhase: %.4f    ",phase*180/MATH_PI);               
                LCD_ShowString(30,125+i*25,380,24,24,(u8 *)str); //相位显示（单位度）
                sprintf(str,"R=: %.3f $        ",real);
                LCD_ShowString(30,150+i*25,380,24,24,(u8 *)str); //显示实部（纯阻）
                if(imag<0.0)  //根据虚部的符号分别计算容抗或感抗
                {
                        rlc=-1.0E9/(2.0*MATH_PI*freq*imag);//计算容抗
                  sprintf(str,"C=: %.4f nF         ",rlc*16.0);
                }       
                else
                {       
                        rlc=1.0E6*imag/(2.0*MATH_PI*freq);//计算感抗
                        sprintf(str,"L=: %.3f uH        ",rlc*16.0);
                }
               
                LCD_ShowString(30,175+i*25,380,24,24,(u8 *)str); //显示容抗或感抗


百思不得其解！！！

zhengrob

abbey_tom 发表于 2023-10-4 20:57
我也初步测试了一下
4线BIA方法，
在不作任何档位切换的情况下，

差16倍整那就是转换的步骤中有错误。首先核实算出来的Rreal和Rimg是否正确，先不要换算C，L。手上有商品表或者比较可信的LCR表测一下做比对就行了。

abbey_tom

zhengrob 发表于 2023-10-4 21:11
差16倍整那就是转换的步骤中有错误。首先核实算出来的Rreal和Rimg是否正确，先不要换算C，L。手上有商品 ...

我还专门把原始数据及中间过程
都显示出来进行分析，
没有发现有转换问题，
关键是电阻测量都是正确的，
不需要乘以16的。

这是100多nF电容的测试图

zhengrob

zhengrob 发表于 2023-10-4 21:11
差16倍整那就是转换的步骤中有错误。首先核实算出来的Rreal和Rimg是否正确，先不要换算C，L。手上有商品 ...

那颗105的电容，我用商品表测得的结果是：



与我测得的结果很接近，作为一个验证。

abbey_tom

zhengrob 发表于 2023-10-4 21:11
差16倍整那就是转换的步骤中有错误。首先核实算出来的Rreal和Rimg是否正确，先不要换算C，L。手上有商品 ...

测100多nF电容的中间数据
实测虚部为－2507.7

abbey_tom

zhengrob 发表于 2023-10-4 21:17
那颗105的电容，我用商品表测得的结果是：

我们俩现在采用的电路和程序是不一样的。

zhengrob

abbey_tom 发表于 2023-10-4 21:18
测100多nF电容的中间数据
实测虚部为－2507.7

100nF电容10KHz， Rimg应该在-160左右，Rreal为个位数或者小数，才对。

zhengrob

abbey_tom 发表于 2023-10-4 21:21
我们俩现在采用的电路和程序是不一样的。

是的，BIA程序我没仔细看。但结果都应该一样的。

abbey_tom

zhengrob 发表于 2023-10-4 21:25
是的，BIA程序我没仔细看。但结果都应该一样的。

手册第93页中，
关于DFT数据的格式，
有这么一句不好理解。

实部和虚部都是18位
由于ADC是16位，
所以最低2位是分数？？
但关于这一点，
在例程中没有任何体现，
都是直接按18位二进制补码参与后续数据处理的。
好像BAT程序也是如此。