基于自由轴法的智能RLC测量仪研究

为解决电阻R、电容C、电感L元件参数测量过程中自动换档、类型识别和测量精度问题,提出一种改进的自由轴法智能RLC测量仪设计方法。在方法上,使用自由轴法解决固定轴法中所要求的测量电路激励信号与基准信号具有固定相位关系的问题;采用脉冲积分鉴相法解决乘法鉴相法中直流电平易漂移的难题。在电路实现上,测量电路采用8级基准参考电阻、差分仪表放大等改进电路结构提高测量精度;脉冲积分鉴相采用模拟开关正交鉴相、差分提取投影标量提高电路性能。实测结果表明:该RLC测量仪结合自适应换档算法,能实现量程内各种元件参数测量的自动换档、元件属性自动识别,电阻测量范围10Ω~1 MΩ内,精度0.5%;电容测量范围50 p F^470μF内,精度2%;电感测量范围50μH^10 m H内,精度5%。

基于数字鉴相的自由轴法RLC测量

针对自由轴法RLC测量中因使用模拟鉴相器导致测量精度低的问题,提出采用一种基于数字鉴相的测量方法。基准相位发生器与信号源使用同一频率,通过编程控制使基准相位发生器产生两个正交的相位参考基准信号,应用乘法型D/A对被测信号与相位参考基准信号进行数字鉴相,获得了被测阻抗电压及标准阻抗电压在正交坐标轴上的投影分量。分析与计算表明了该方法的准确性。这种方法比基于模拟鉴相的自由轴法RLC测量的精度高,测量的速度快。

基于自由轴法的电感测量电路设计

电感探针技术是一项检测金属腐蚀的新技术,通过测量电感探针中测试线圈在金属试片腐蚀前后的电感变化量来测量腐蚀速率。相比传统方法,具有响应速度快、灵敏度高、测量精度高、适用范围广、测量结果几乎不受温度影响等优点。电感的测量精度决定了电感探针腐蚀监测系统的测量精度。因此,电感的高精度测量对于电感探针腐蚀监测系统至关重要。设计的电感测量电路采用自由轴法进行电感测量。电路以STC89C52单片机作为微处理器,选用基于DDS技术的信号发生芯片AD9850产生所需的测试信号,利用阻抗串联分压原理及相敏检波原理,实现了对电感的精确测量,在电感探针腐蚀监测系统中具有较好的应用价值。

基于自由轴法的RLC测量电路

一种通用的电阻、电感和电容的测量电路,基于伏安法测阻抗原理,采用自由轴法确定相位参考基准。对于小容量电容(2pF下),采用并联等效方式;对于大容量电容(2pF以上),采用串联等效方式。前者的有源整流器输入接到半桥电压支路A1上,振荡器供给半桥测试回路恒压的正弦波激励信号。后者的有源整流器输入接到半桥电压支路A2上,振荡器供给半桥测试回路恒流的正弦波激励信号。

自由轴式RLC测量新方法及应用

基于传统的自由轴式RLC测量仪因采用模拟鉴相或准数字鉴相,导致测量精度低、速度慢的问题,提出了由DDS信号寻址正弦数据表,获得正交基准相位信号。通过算法对被测信号及基准相位信号进行完全数字鉴相,获得被测信号在正交坐标轴上的投影值。依据投影值计算出被测参数,应用ARM核微控制器及FPGA设计了测量电路。依据误差性质的不同,采用了3种校正方法。实验结果表明,测量误差小于0.05%,测量时间小于25ms。这种方法比传统的自由轴式RLC测量方法精度高、速度快。

基于自由轴的齿轮箱润滑油磨粒定量监测系统

煤矿带式输送机齿轮箱长期运行在井下恶劣的工作环境中,极易产生故障,为保障矿井安全生产,开展带式输送机齿轮箱健康状态监测具有重要意义。随着制造业的发展,现代齿轮箱的强度均有较高的提升,但磨损故障是不可避免的。针对煤矿带式输送机齿轮箱齿轮磨损故障的问题,设计自由轴法对齿轮箱不同污染的油液进行试验。油液中磨粒含量不同,电容值也会随之变化,且测得的电容值与磨粒含量之间有一定的正相关性,为判断齿轮箱齿轮的磨损阶段提供参考依据,实现齿轮箱油液实时在线监测。

一种新型RLC数字电桥的研究

RLC数字电桥是一种以微处理器为基础的自动测量电阻 R、电感 L、电容 C、品质因数 Q、损耗角正切值D等参数的智能元件参数测量仪器。该 RLC数字电桥 ,利用 DDS(直接数字频率合成 )方法 ,产生波形好 ,幅值稳定的正弦波 ,作为测试激励信号 ;采用了基于 V-I法的自由轴法测量原理和五端测量技术 ;相敏检波器设计方法独特 ,利用数字鉴相 ,提高了鉴相精度 ;积分式 A/D转换器设计方法新颖 ,转换精度高。

基于FPGA的LCR测试仪

介绍了一种LCR测试仪,它利用FPGA实现直接数字频率合成,产生波形好、幅值稳定的正弦波作为测试激励信号;相敏检波器设计方法独特,利用数字全波鉴相,提高了鉴相效率,改善了鉴相效果;采用了基于自由轴伏安测量法的测量原理和四端测量技术,并用C语言实现分布参数校正.

基于FPGA和MCU的数字电桥的研制

本文介绍了一种基于现场可编程逻辑门阵列FPGA和微控制器MCU设计的高性能数字式电桥的系统结构。数字电桥采用了伏安法的自由轴测量原理;激励信号使用直接数字频率合成技术,产生了失真度小、幅值稳定的正弦信号;采用了全数字相敏检波技术,大大提高了鉴相的精度;设计了专用的积分A/D转换器,提高了转换的精度。该数字电桥基本测量精度达到了0.01%,同时具有数据处理、自校准、自修正、自诊断及显示各种测试条件、参数和结果等功能。

新型RLC测试仪设计

自由轴式RLC测试仪因采用准数字鉴相,导致抗干扰能力差,精度低。提出一种基于完全数字鉴相的测量方法。通过乘法及低通滤波算法,对被测信号及正交相位基准进行完全数字鉴相,获得被测信号在坐标轴上的投影分量。依据投影分量计算出被测参数值。推导了被测参数数学模型。设计了测量电路。校正了测量误差,对RLC进行了抽样测试实验。结果表明被测信号投影分量的测量时间<1 ms,元件参数测量时间<20 ms,测量误差≤0.2%。这种方法比传统自由轴式RLC测量方法测量精度高、速度快。

实用数字电感测量仪设计与实现

基于自由轴法设计了数字电感测量仪,采用单片机外加一些常用元器件实现。与更高精度的LCR测试仪比对的测量结果表明,该电感测量仪测量速度快,精度较高,操作方便,电路整体结构简单,对元器件精度要求较低,成本低廉,非常适用于高校电子电路实验教学和对电感测量精度要求不太高的实际应用场合。此外通过修改单片机的程序还可以轻松测量待测器件的阻抗,具有较好的扩展性。

基于LM3S615的数字式LCR测量仪

该数字式LCR测量仪以CortexTM-M3内核的LM3S615控制器为核心,采用自由轴法测量原理,实现了对电阻、电容、电感、Q值和D值的宽范围测量。仪器的信号源与基准相位发生器使用同一频率产生,增加了信号的稳定性,提高了鉴相的精确度;采用双积分A/D转换器,加强了测量的准确性。仪器基本精度达到了0.5%,还具有量程自动转换、自校准、串联等效和并联等效模式等功能。

采用数字混频技术的RLC测量仪设计

首先介绍了用伏安法测量电阻、电容和电感参数的原理。根据用自由轴法分离出矢量电压的实部和虚部的原理,提出了使用数字混频技术替代传统相敏检波实现测量的思路,并给出了具体的实现方法。该方法可简化电路结构,提高系统稳定性和测量精度,具有很高的实用价值。

宽频带交流阻抗测试系统的设计与实现

针对目前国内市场上交流阻抗测试设备体积大、价格贵、频带窄等缺点,设计了一种基于自由轴法的交流阻抗测试系统。系统以C8051F120作为主控芯片,包括I-V转换模块、相敏检波模块、ADC数据采集模块、DDS信号源模块等,配合PC上位机数据处理软件,完成对待测元件交流阻抗的测量以及频谱的显示。结果表明:该系统测量带宽为100 Hz^20 MHz,测量误差小于0.5%,频率分辨率为1 Hz,系统有一定的应用价值。

阻抗测量中数字相敏检波技术研究

为克服阻抗测量中模拟相敏检波低频响应差、受元器件精度影响等缺点,提出了一种用数字相敏检波技术代替模拟相敏检波技术的方法。根据自由轴法分离矢量电压的实部和虚部的基本原理,通过对采样值进行循环右移获得正交的基准信号并进行乘累加取平均,最终得到精确结果。在Matlab中建立仿真模型,并仿真验证了该方法的可行性。结果表明,该方法不仅能克服模拟相敏检波的缺点且简化了电路。

一种虚拟LCR测试仪的设计

介绍了一种基于自由轴法实现的虚拟LCR测试仪。它利用FPGA实现直接数字频率合成,产生正弦信号作为激励源;相敏检波器采用数字全波鉴相,改善了鉴相效果;应用程序使用LabVIEW开发,通过串口实现对硬件的控制。该LCR测试仪可实现100H^10KHz任意频率点处对被测元器件的阻抗测量。

高精度智能RLC参数测试仪的研究

测量精度是智能ＲＬＣ参数测试仪的重要技术指标，为了提高仪器的测量精度，文中从高精度智能ＲＬＣ参数测试仪的测试方案、关键电路和误差源着手，提出了有效改善测试仪精度的具体方法和措施。

一种矢量阻抗测量电路的原理与设计

针对常用频带和阻抗范围、低功耗场合的矢量阻抗测量应用,该文提出基于矢量伏安法和同步检波技术的自由轴法数字化矢量阻抗测量方法,采用直接数字频率合成芯片产生激励信号和用于检波的参考信号,通过测量被测对象上的电压与电流,以计算阻抗的实部和虚部,并给出了基于两端对网络模型的测量校准与软件补偿算法。介绍了该测量系统的结构方案,及以嵌入式CPU、DDS芯片、混频器、椭圆滤波器等为主的电路实现。该测量系统已获实际应用。

高压设备介损微机测试系统的误差分析与处理

论文着重对高压变电设备介质损耗角微机测试系统,在测量过程中所存在的误差做了详细的分析.介绍了消除和克服这些误差的一般方法.其中以自由轴法为主并指出了它的不足之处和提出了自己的改进和实现方法.文章的最后还简要地介绍了该系统所采用的误差修正技术.