用数字电桥测暄矿机变压器损耗测定

xjw01

装调步骤：
1、熟翻电路板上的元件与电路图的总体对应关系；准备好元件；筛选好电阻
2、装电源部分，并修改PCB上的错误，调试电源输出，正常时应为+-5V，必要时接上1k欧假负载临时。整机全部装好后，别忘了再测试一下7805的输入、输出纹波。输出看不到纹波，输入纹波的波谷，应比7805的最低工作电压高1V以上才可靠（即8V以上），如果是7V，也能工作，但市电电压低时，7805工作不正常，输出纹波会很大。
3、安装单片机部分，并焊上两级DDS的输出RC滤波器（共6级，选先安装两级），下载程序，菜单7置为“负2.0”，并保存，观察第二节RC是否有1kHz正弦波输出。检查LED是否有显示，蜂鸣器是否会响，键盘是否有响应等等。
4、取下电源，继续安装。DDS滤波器全部装完整，接下来TL082、OP07相关电路也可以顺便装上，两片CD4052及相关电路也装上。装完后测量TL082的第一脚输出幅度，看看是否满足设计要求。如果不满足要求，请调整反馈回路的10k电阻与4.7n电容。10电阻调低频，4.7n电容调7.8kHz
5、将其它元件全部装上去，并初测一个10k或1k电阻，看看是否正常。
6、测试各种电阻，看看是否与您的当初筛选的精度匹配。使用了高精度电阻，本表最终实测精度应为0.1%至0.2%误差，0.3%的误差可能性很小，如果超出0.3%，可能需要考虑电阻筛选的问题。基本量程误差超过0.5%，说明装调不合格。100Hz档的读数，因滤波器输出的纹波较大，末位数有正负两字以内的跳动是正常的（即第4位），精确读数可以取平均即可。各频率下的基本量程范围内，误差均不要超过0.5%，最好做到0.3%以内，这样LCR表就是标称为0.5%或0.3%精度。
如果打算装修LCR表，LED最好用不要焊下去，焊住了，取下来不太容易，而且容易伤了PCB板。
7、测试电容与电感。
测量1n到1000n的涤纶电容，可以与数字万用表的电容档比对。合格的常见万用表，半量程以上时，电容档的实测精度约为1%，通常不会超过2%，当然，LCR表的精度高于万用表的L、C档，所以仅做个对比就可以了，看看有没有误大错误。通常，电阻档正常了，L、C档就正常了。100uH以下的电感，与9808等万用表对比，意义不大，建议直接与Q表比对，相差1%以内是正常的。Q表是在高频下测电感，所以结果不会与LCR表完全相同。也可以用LCR表直接测量Q表的主调电容。可以用来校准Q表的主调电容，但引线要尽量短，必要时采用屏蔽线，否则会有几个皮法的不稳定的引线分布影响。
如果没有四端子测试夹，测量小电感，可以直接焊在PCB板上测试。
测量小电阻，也是同样道理。小电阻线性测试，可以用20cm的网线去皮后做为被测电阻测试，电阻是与长度成正比的。如果存在零点偏移，要修改菜单7的那个“负2.0”，这是毫欧级的电阻测试，必须使用4线法
测量小电容，建议测试时，也焊在PCB板上测试，用并联法测试，测量时要去除开路残余电容。
测量小电感时，如果采用二线法，则要减小短路残余电感。

不建议一次性全部装完后调试。这个方法比较适合我来安装，因为我对这个电路早已熟悉会背诵，每个测试点及逻辑状态，都能很快的找到。
注意，元件参数变动了好几个，到手的PCB板请与电路图、新的PCB进行三对照

xjw01

cqmiao

请教楼主，可否有LCR数字电桥的原理资料呢？最基本的测量原理和计算公式，我找了很久的相关资料，没有太合适的，请指教！

xjw01

网上可以找到LCR的原理。但多半讲得很虚，无法知道提高LCR表精度的关键细节。
所以我也是自己分析推算的，然后才设计的。
建议到百度文库里面找一些LCR资料，然后结合我在前几楼公开的LCR设计的技术细节，你对音频LCR表就会有个细致的了解。
真正的精密电桥的技术细节(如0.05%或0.01%的电桥)，厂家会保密的，网上很难找到。

lq19512003

板子已邮寄
qg2007  申通快递，单号：*368985511927*，
ayter      申通快递，单号：*368966853495*，
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sdgd     已送达。
“90后的爱好者”至今也没留邮寄信息，无法邮寄。
请诸位兄弟注意查收！

xjw01

觉得测量速度偏慢一些，准备改动程序，把测量速度提升一倍。

qg2007

板子已收到！

苹果

枪版进水楼台呀！

xjw01

以下程序比原来提速了近一倍。
uu.rar (11.7 KB, 下载次数: 94)

2011-11-1 13:43 上传

点击文件名下载附件

xjw01

回复 112# qg2007


    元件准备好了吗？

qg2007

回复  qg2007


    元件准备好了吗？
xjw01 发表于 2011-11-1 14:24

还没有，先消化一下线路原理，读读板子！

xjw01

再来一次程序更新。
改进了菜单，L与C自动判断并显示
uu.rar (6.66 KB, 下载次数: 100)

2011-11-1 20:32 上传

点击文件名下载附件

菜单1：开机启动默认菜单
使用8键加1键切换到菜单1
使用8键加2键切换到菜单2
使用8键加3键切换到菜单3
……
1键(X)：显示电抗X
2键(R)：显示电阻R
3键(L)：显示电感L或C，容量C的单位上加了一个小数点，L没有小数点
4键(C)：串联与并联切换，临时显示消息“P”表并联，“S”表示串联
5键(Q)：显示Q值
6键(F)：频率切换，100Hz时，指示灯亮起，1kHz时不亮
7键(Rng)：量程切换，4个指示灯轮跳
8键(Menu)：菜单切换键，按下该键时，显示当前所处的菜单号。
显示单位表示：
10的-12次方，显示为“P”
10的-9次方，显示为“n”
10的-6次方，显示为“u”
10的-3次方，显示为“大n”
10的0次方，显示为“小O”
10的3次方，显示为“三横”
10的6次方，显示为“d”
10的9次方，显示为“G”

xjw01

回复 116# qg2007


        这次打样的双面板，与上次Q表打样不在同一家。
感觉上次Q表打样的板材比较好。
不知这次打样的双面PCB板是什么材质的。商家说是FR4板，我觉得他可能偏我。

xjw01

有的电感小到只有零点几uH，本表也可以测量。为了使仪表更可靠的工作，首次安装LCR表，建议对它进行验证。方法如下：
制作一个3uH左右的铁硅铝磁环电感，也可以使用色环电感或空芯片圈，如果采用空心线圈，测量其间应确保线圈不变形。此电感直接焊接在主板上，测得电感量为L0。然后取一个电阻R从R17下端接到R18下端（虚地），并测得电感量L。那么理想测值应为L = L0*R/(R17+R)，本电路R17是1k欧。以下是一组实测结果：
（铁硅铝磁环线圈，f=7.83kHz，Q=5，L0=2.84uH）
R（欧）        L（理论）        L（测值）        备注
无穷大        L0=2.84uH        2.84uH+0.01uH        正跳0.01uH
2100        1.92uH        1.92uH+0.00uH        不跳
300        0.66uH        0.65uH        正跳0.005uH
100        0.26uH        0.24uH+0.01uH        正跳0.01uH
51        0.14uH        0.12uH        不跳
25.5        0.07uH        0.05uH±0.01uH        正负跳0.01uH
以上实测结果表明，零点几uH的电感测量，误差约为0.01uH的，量化噪声约为0.01uH。
以上数据说明，此LCR表存在零点偏移0.02uH，可以考虑更改菜单7中的零点修正值。由于偏移量很小，对测量影响不大，不修正也没关系。最好结合小电阻测量，最后确定是否有必要修正。因为，低频法测量零点几uH的电感，并不能完全反应高频状态下电感量，不必把它校很精确，还是以电阻校准零点为好。
实际的零点几uH电感，在7.8kHz时，很多Q值小于1，噪声变大。输入端的差模噪声，一部分是低频噪声，也及高次谐波及其它干扰信号等。这些噪声对小信号有较大影响。电感量相同的电感器，如果Q值低，等效串联电阻大，电感器上的总压降增加，噪声总量也会增加一些。因此，0.1uH的低Q小电感，显示值会跳动达正负0.02uH，当被测电感0.2uH以上，抗干扰能力增加了许多。此外，共模干扰信号，对测量也有影响，因为，此时的共模信号强度是差模信号的几十倍。

xjw01

再次更新程序。
增加了最小显示单位控制。
电抗（X和R），显示到毫欧单位
L显示到uH单位
C显示到pF单位

表头主显示3字，扩展显示为4字
3字显示时，电感只显示到0.01uH，即两个0和一个1，共3个字

按下L键，电抗X为负值时，显示电容量，X为正时，显示电感量。

当X处于零点上正负跳动，此时显示L或C跳变，C会很大，L会很小。选择正确的档位，不会出现这个问题的。