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发表于 2011-10-20 16:46:58
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本帖最后由 xjw01 于 2011-10-20 16:48 编辑
本电桥的精度:
电桥平衡时,以及平衡点周围30倍与1/30范围,精度可达到0.5%,超出此范围,误差变大。在30倍与1/30之内,可按300字的精度测算精度,即0.3%,做为误差指标,最好留下余量,即0.5%,个人建议使用1%,因为采用色环电阻,推荐精度是1%,这样取材最方便。
1%精度电阻,经过简单筛选,很容易达到0.5%的精度,那么最终LCR表的精度会优于1%,如果不筛选,直接使用1%精度电阻,将不易得到1%精度的电桥精度,要碰运气了。如果把电阻筛选到0.1%精度,电桥精度将达到0.5%
本电桥最小分辨阻抗是表头测定电压时的分辨力决定的,1字分辨力对应的阻抗是相应量程下臂电阻的1/(300*30)≈1/10000
20欧档的最小分辨阻抗是20/10000=2毫欧。
1k欧档的最小分辨阻抗是1000/10000=0.1欧。
同样道理,最大阻抗分辨力为量程电阻的10000倍
100k欧档的最大分辨阻抗是100k*10000=1G欧左右。
在距离平衡点1/300及300倍处,误差加大10倍,如果再超此范围,直接采用零点非线性误差1至2字即可,1字误差相当于满度值的1/(300*30)=1/10000,如1k欧档,固有常数误差至少是1000/10000=0.1欧,20欧档至少为20/10000=2毫欧。做为误差估计,建议乘以两倍,即20欧档,保底存在4毫欧的误差。
电感分辨力约为2 mΩ/(6.28*7.8kHz)=0.4uH
频率7.8kHz时,电容分辨力约为1/(6.28*7.8kHz*1G欧) = 0.02pF
最小分辨力与最小测值不相同,因为检波器存在2至3个字零点检波门槛,所以最小值测量分辨力大3倍。
Q值精度比较特殊。显示为98,并不是说它的精度是1%,我们对它取倒数后,保留到小数点以下第三位,变成0.010,小数点以下第三位就是误差位,约两三字误差。即0.010的误差可以达到30%,对应的Q=98的误差也高达30%
Q值的误差实际上是X和R二者中精度最低的那个。X与R在这个LCR表,是用同等增益系数放大器取得的。当X在1倍量程处取得1%精度,对于Q=100,R将在1/100量程处取得结果。表头的平均读值安400字计算,那么1/100量程入只有4字,此时,R的误差将高达20%至50%(一到两字误差)
这个表的高Q值测定,与Q表比较,性能还有很大距离。
Zx高Q,测量电阻分量误差大,测电抗分量误差小。反之,Zx低Q,测电阻分量误差小,电抗误差大。低Q时,电抗分量相对电阻分量很小,当电阻分量满度时,电抗分量的读数很小,受表头分辨能力、正交分离度等影响,电抗分量测量精度下降,在Q值大于0.1时,且Zx远离测量极限状时,电抗测量仍有较高精度。测量感量,如果与阻抗法测量比较,设频率为f时,一个Q=0.1的电感,用阻抗法测量电抗需要30倍f才能将这个电感测到同样的精度(假设频率上升过程中,电阻分量保持不变)。 也就是说,电桥的工作频率虽然只有7.8kHz,但它相当于100kHz至500kHz频率下阻抗法测电抗的效果,所以可以准确的测量小电感。
小电感最小测量约0.1uH至0.2uH,测量0.5uH电感,误差可达5%至10%,测量1uH电感,误差小于5%
精度实测参考
被测电阻 档位 100Hz 1kHz 7.8kHz
7mΩ 20欧 4 mΩ 6 mΩ 6 mΩ
14mΩ 20欧 10 mΩ 13 mΩ 13 mΩ
223 mΩ 20欧 222 mΩ 222 mΩ 222 mΩ
3.129Ω 20欧 3.13 3.13 3.12
50.46 20欧 50.70 50.48 50.65
50.46 1k欧 50.50 50.35 50.56
100.45 1k欧 100.4 100.2 100.3
301.3 1k欧 301.5 301.6 302.3
100.3k 100k 100.2k 100.2k 100.3k
2.210M 100k并 2.213M 2.205M 2.187M
4.436M 100k并 4.46M 4.42M 4.30M
Zx开路时,100k档并联残余电阻是2.4GΩ(100Hz),2GΩ(1kHz),127MΩ(7.8kHz),使用并联法测量电阻,所得阻值实际上是残余电阻与被测电阻的并联值。
上表2.21M欧7.8kHz测量,并联值是2.21//127 = 2.17M欧,实际显示为2.19M
上表4.44M欧7.8kHz测量,并联值是4.44//127 = 4.30M欧,实际显示为4.30M
串联法测量高阻值电阻,在7.8kHz档,受残余导抗影响,测值误差很大。因此,测量高阻值电阻,建议使用1kHz频率并联法测量,而不应使用串联法,也不要使用7.8kHz。 |
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