适合业余爱好者DIY的高精度数字电桥

xjw01

以下是对一个线圈的测量，用它可验证低阻抗时的D值或Q值精度
用0.38mm的漆包线绕的空心线圈。这种线材在7.8kHz的集肤效应很小。
密绕1寸管上，临近效应会使交流电阻增加0.1%左右，集肤效应可以忽略。
100Hz与1kHz，交流电阻等于直流电阻。
以下测量结果是：
100Hz，Rs=1.029欧
1kHz，Rs=1.029欧
7.8kHz，Rs=1.033欧，（理想值是1.030欧左右)
可见，在7.8kHz下，测量这个线圈的Rs的误差约3毫欧左右。这是在Q=4.3情况下得到的。因此本次测量，D值误差为3/4444=0.001
在100Hz频率下，测得电感量是88.6uH，误差2uH。这是因为此时Q值非常低，仅0.05，感抗是次要参数，本LCR表难以分辨造成的电感误差2uH
在1kHz频率下，测得电感量是90.75uH，误差0.2uH。这时，Q值已升到0.5，测量精度提升
在7.8kHz频率下，测得90.53uH，此时误差最小。这时Q值已达到4.3，感抗变为主参数，测量精度最高。
理论上，100Hz、1kHz、7.8kHz测这个线圈，理想得到的电感量应相同。因此，这么低的频率下，这种绕法形成的分布电容对感抗的影响可以忽略，且，7.8kHz以下，集肤效应引起导线内自感变化也可以忽略。

xjw01

随便测了几组数据，10bit AD的测量还没有你想象的那么差。

xjw01

以下这一组测量，比理论预期值偏差稍大一些。
不过，还是没有超过0.3%误差，只有0.2%左右
再者，由于使用了中波磁棒，不确定因素更大一点，不一定是LCR表误差造成的。

收音机胆胆

适合业余爱好者DIY的高精度数字电桥，好东西， 顶

老贼贼老

比较喜欢楼主的帖子，造福坛友，尽管我不懂，不喜欢卖弄技术的，探讨交流的除外！

xjw01

回复  xjw01


    "号称10kHz的10M欧D值精度0.01水平，与你测pF级电容显示20Q，显然不是0.01精度。"
...
fickle 发表于 2011-12-10 00:04

    测得20Q，即D值是0.05，而且是负的0.05，何以见得D值精度是0.01
  
   5pF、10pF、20pF、39pF、100pF的电容，在我的0.3%精度的LCD版LCR表中，不会测出20Q的，都是几百Q，1.8pF测量，虽然精度不高，但也不见得过份差。
   我使用的夹具是简易的，连PCB布局，也基本不考虑高阻测量的，我对小容量电容的测量，并不很感兴趣。不过，有趣的是，就是这样简易的设计方案，小容量电容的测定也不见得不靠谱。如果采用专用开尔文测试夹，并且把信号源（包括单片机）与放大电路分离后，并做好屏蔽，性能会大大优化的。
  如果要追求10M阻抗下高精度，我会分两块板打样，分离信号源与放大器，做铝壳台式表，可以把噪声消除的干干净净的。但我不知道10M高精度测量，有何实用之处，测电阻它没有万用表方便，测0至500pF小电容它远不如Q表，测量各种材料的高频介质损耗它无能为力。所以，我一直不关心高阻测量，更注重中低阻测量。
  至于我的LCR表的精度，中低阻测量精度，其实比你的24bit LCR表精度高。10kHz高阻测量差一些，这主要与屏蔽、表笔、PCB有关。
  即然你没看明白这个10bit AD的精度，那就用数据说明吧：

xjw01

虽然是10bit AD，通过10倍过采样，分辨力提升1倍以上。再经过2次平均，相当于采样次数得升到20次。因此，分辨力还要提升。
我利用VC9806+测定这个10bit AD的非线性误差，很难测量到，基本只是量化噪声引入的误差，因此，这样的AD，可以当11至12bit AD使用了。
7135虽然是14bit的AD，但是，如果不注重积分电容，做12bit都有问题!

sxzxy

楼主什么时候出套件或成品？告诉一声：383294904@qq.com

worldly_guest

顶楼主，等套件。。。另，我一个朋友看了也有兴趣，我定二套，带一套给我朋友！

收音机胆胆

“中低阻测量精度，其实比你的24bit LCR表精度高。”

---呵呵，你的表里边写着呢，小电阻测量最大误差4% ...
fickle 发表于 2011-12-11 00:07

    支持楼主，你有啥本事就道出来吧，别阴一句阳一句的，让人瞧不上！

miaoxkk

支持楼主，你有啥本事就道出来吧，别阴一句阳一句的，让人瞧不上！
收音机胆胆 发表于 2011-12-11 00:46

呵呵！ 本人欢迎和支持技术层面的PK ，而不是只是一言堂，只有这样才会越辩越明，我们也越能从中学到更多的东西，辩论本身其实是一件好事，纵观全贴，除了楼主的发帖，看到的大部分是没什么意义的“套件”字样，我们应该从楼主帖中学到些什么我们不会或不懂的东西，通过消化这些使之变成自己的东西，要比给你套件让你组装要强不知多少倍。