三年磨一剑，五次改版，成功DIY的LCR数字电桥

xuezhimeng2010

jimtien 发表于 2023-11-15 09:58
Rp 是 ESR 转的还是直接测量的？

一看就很专业了，转的
测量一般就只测量被测器件和量程电阻的电压信号，量程电阻的电压与电流同相，采样计算一般只计算阻抗Z=X+Yi的实部X和虚部Y，计算损耗角θ，其他的参数都是转的。

SPKBL

我已知的坛友开发的LCR电桥有3款，现在看来又多了一款
这三款电桥里评价最好的是reklaw老师的LQ9101，我现在用的也是这个电桥，不知道楼主的电桥与这些电桥比起来怎么样？有什么突出优势吗

SPKBL

jimtien 发表于 2023-11-15 09:58
Rp 是 ESR 转的还是直接测量的？

直接测量是测不出的吧，实部和虚部混在一起，测不出Rp，只能先分离实虚再拿角度算

xuezhimeng2010

SPKBL 发表于 2023-11-15 10:42
我已知的坛友开发的LCR电桥有3款，现在看来又多了一款
这三款电桥里评价最好的是reklaw老师的LQ9101 ...

开发这几款LCR的都是前辈了，极大的方便了爱好者对于被测器件品质和电桥性价比的追求；

第一款频率较高，用的应该是stm32f303的主控，adc频率比较高，有夹具，这个在高频率时是有优势的，在隔壁坛上交流看到过部分原理图，貌似没有看到他的放大电路，单纯依靠量程电阻切换的话，范围应该是小一些，精度会差一些。
第二款，应该是2级pga放大，放大倍数比较大，测量小信号要好很多，也是为什么能测量比较高的阻抗而且比较稳定的原因，频率稍微低了点。
第三款，算是比较早的硬件鉴相原理的电桥了，如果频率高了会更好一些。不过后来有看到他出过100khz的stm32硬件鉴相的，对硬件鉴相了解较少，据说校准比较麻烦。

我做做这个，频率是100khz，有一级pga放大，成本应该是比第二款低很多。
做这个东西，软硬件都需要优化，同时还得降成本，效果还要好，是我之前 追求的一个目标。
在这过程中也学习不少专业知识，对自己来说是很值得。
放出来，给大家多一个选择

xuezhimeng2010

SPKBL 发表于 2023-11-15 10:52
直接测量是测不出的吧，实部和虚部混在一起，测不出Rp，只能先分离实虚再拿角度算

我理解的是你说的这样，即使是直接计算，无非就是使用Gp计算，这个计算出来应该是跟转换算的一样的。
都是需要采样计算出虚部Y和实部X，再根据公式去计算；

SPKBL

xuezhimeng2010 发表于 2023-11-15 11:08
我理解的是你说的这样，即使是直接计算，无非就是使用Gp计算，这个计算出来应该是跟转换算的一样的。
...

是的，我理解数字电桥就只测2个量，一个是|Z|，一个是θ，还有一个测量频率是已知的，只要知道这三个量，其它所有参数都能算出来

xuezhimeng2010

SPKBL 发表于 2023-11-15 11:30
是的，我理解数字电桥就只测2个量，一个是|Z|，一个是θ，还有一个测量频率是已知的，只要知道这三个量 ...

对的
这个|Z| 也是通过实部和虚部计算出来的。
这样看来，硬件鉴相和adc采样经过fft变换，都是直接计算的实部和虚部，然后计算的θ，然后D，Q
下面这两张图是关键公式

SPKBL

xuezhimeng2010 发表于 2023-11-15 11:37
对的
这个|Z| 也是通过实部和虚部计算出来的。
这样看来，硬件鉴相和adc采样经过fft变换，都是直接计算 ...

|Z|在硬件上就可以直接用DUT两端电压除以DUT电流直接得到吧

xuezhimeng2010

SPKBL 发表于 2023-11-15 12:11
|Z|在硬件上就可以直接用DUT两端电压除以DUT电流直接得到吧

交流的哦，是虚部平方+虚部平方，开根号

SPKBL

xuezhimeng2010 发表于 2023-11-15 13:32
交流的哦，是虚部平方+虚部平方，开根号

交流也是能用峰值或有效值算的吧

xuezhimeng2010

SPKBL 发表于 2023-11-15 13:53
交流也是能用峰值或有效值算的吧

是的，没毛病。

SPKBL

xuezhimeng2010 发表于 2023-11-15 13:32
交流的哦，是虚部平方+虚部平方，开根号

主要是，R和X就是由|Z|推出来的，那么用R和X求|Z|就等于自己求自己了，算不出来 ，所以才用U/I的方式求|Z|

xuezhimeng2010

SPKBL 发表于 2023-11-15 14:05
主要是，R和X就是由|Z|推出来的，那么用R和X求|Z|就等于自己求自己了，算不出来 ，所以才用U/I的方式求 ...

这里的U和I都是一个复数，而|Z|是一个模值；其实计算就是一个复数的除法问题。相位差就是损耗角了。

美人鱼999

xuezhimeng2010 发表于 2023-11-15 11:03
开发这几款LCR的都是前辈了，极大的方便了爱好者对于被测器件品质和电桥性价比的追求；

第一款频率较 ...

32l楼图示的3种LCR，我都有玩过，
第一种，很多档位不能用，使用体验不佳。电路设计有待提高，充电用5V加二极管，连一个充电管理芯片都不舍得用！到手玩几天就出了。
第二种，使用体验好，最接近商业化的作品，小巧，速度快精度高，硬件开源，软件不开源，好像校准点也很多的，不能自己处理。这款我保留在用。
第三种，就是许老师设计的LCR，7.8K和100K版本我都有,焊接,调试,学到了很多知识.软硬都开源,自己可以校准,(100K版本软件不开源).......

xuezhimeng2010

美人鱼999 发表于 2023-11-16 12:07
32l楼图示的3种LCR，我都有玩过，
第一种，很多档位不能用，使用体验不佳。电路设计有待提高，充电用5V ...

我这个有电源充电芯片，tp4056，1000mA的电池，一个多小时就满了。可插拔端子，ph2.0，可以外接电池，当个充电器