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試製 xjw01 0.3%精度LCR數字電橋

試製 xjw01 0.3%精度LCR數字電橋

此儀錶由 xjw01 許老師製作, 獲"無線電" 刊出 "矿石收音机论坛DIY大赛一等奖作品 "
感謝許老師無私的奉獻
原帖 : http://www.crystalradio.cn/thread-231933-1-3.html
參賽帖 : http://www.crystalradio.cn/thread-229127-1-3.html  (包含原理解釋)



節錄自forum :

安装注意事项:
电阻的选配:R9-R12(2K)需要挑选到0.3%;R9和R12挑选到0.1%,
R13-R16(10K)需要挑选到0.3%;R13和R16挑选到0.1%
(实际建议 R9—R10配对,R11—R12配对;R13—R14配对,R15—R16配对,最好四配对)
Ra1-Ra4挑选到0.3%(精度尽量高);
R20和R21配对比值8:1,比值精度0.3%,温飘25PPM。
R30和R29配对比值2:1,比值精度0.3%,温飘25PPM。
        其余电阻全部使用1%电阻,温飘小于25PPM
电容选择:
其中 CA1-CA6使用CBB或者独石电容,高频性能要好。
其余电容使用聚酯电容,容量误差小于5%。
C23使用铝电解电容,不要使用钽电容。


一、按键和菜单功能(LCD1602版):
【F】键:频率切换,100Hz、7.8kHz时,相应指示灯亮起,1kHz时不亮
【Rng】键:量程切换,20  1K  10K  100K  4个指示灯轮跳
【X】键切换“串联与并联”模式,
【C】键开路、短路清零,
【L】键取消开路、短路清零(开路、短路清零数据同时置0)。
屏幕信息:
第一行:Zs:串联法;Zp:并联法。R:电阻分量; X电抗分量。串联模式:两个数值的单位相同,显示在行末。并联模式:两个数字都有各自的单位。
第二行:前两位指示当前档位。字母表示测试频率A:100 Hz;B:1kHz;C:7.8kHz,数字表示量程档位  1:20R;2:1k;3:10k;4:100k。
接来的两个数表示电容(或电感量)和Q值。
菜单:LCD1602版,使用(【Menu】+【Rng】)进入菜单: 先按Menu,然后按下Rng?
菜单意义:
菜单1(【Menu】+【X】键):这是开机启动默认菜单
菜单2 (【Menu】+【R】键) 显示上下桥臂测量所采用的运放增益。上臂增益“up:X”,下臂增益后“dw:X”。
  菜单3 (【Menu】+【L】键):调试菜单,显示AD的读值,在此菜单下,可以检测检波非线性。
1键(【X】键):增益切换键,LCD1602版直接将切换结果显示在屏幕上。
3键(【L】键):【K3】切换键,LCD1602版直接将切换结果显示在屏幕上。显示上下桥臂的AD读数。
4键(【C】键):相位旋转键,LCD1602版直接将切换结果显示在屏幕上。相位旋转的顺序是0度、180度、90度、270度
菜单6(Menu+F):频率修正。修正值= (实际测量值-理论频率值) /理论频率值*10000
例:确定方法:用准确的频率计,测量出7.8kHz时,TL081第1脚的输出频率f=7817.5。
理论频率是:f0=62500/8=7812.5Hz
修正值为:(f-f0)/f0=((7817.5-7812.5) / 7812.5)*10000 =6,那么频率修正应为6  用【R】键和【X】修改为6。
菜单7(Menu+Rng键): 校准菜单
首次使用时,先进入本菜单,连续按【C】键(清除键)5次,系统加载默认参数值,完成后按【L】键保存。注:必须准确的5次。如果对LCR表的精度要求不高,直接采用默认值即可。
用【Q】键(向左)和【F】键(向右)切换校准项; 【X】键(增加),【R】键(减少):改变数值。【L键】:保存。【Rng键】:快速校准时使用
各参数含义:
Z0、Z1、Z2分别是100Hz、1kHz、7.8kHz下的零点校准值,单位是“字”
R1X—R4X是V/I变换器4个量程的相位补偿值,单位是0.0005弧度
G1X—G2X是3倍、9倍可控增益运放的相位补偿。单位是“0.0005弧度”
R1—R4是V/I变换器4个量程下臂电阻校准。单位是0.01%
G1—G2是3倍、9倍可控增益运放的增益校准。单位是0.01%
phX是1kHz档的相位校准。单位是“0.0005弧度”。
R4b是7.8kHz频率100k档增益校准。
G2b是7.8kHz频率9倍放大增益校准。
AK是AD非线性矫正参数
二、校准LCR表
2.1准备工作:准备6只经过标定的“标准”电阻, 20欧、1k、10k、100k (校准V/I变换器最好使用高精度0.01%的电阻);3.3k、9k欧(校准可控增益放大器)
2.2、校准  信号源输出幅度:
100Hz,有效值140mV,峰峰值200mV
1kHz,有效值130mV,峰峰值180mV
7.813kHz,有交值134mV,峰峰值190mV
在1kHz和7.8kHz下、分别在相应的档位接入20、1k、10k、100k被测电阻,用“【M】+【R】”键进入检查菜单,显示为“1,1”或“0,0”说明上下桥臂相对平衡,且信号放大采用了同一增益。如果是“1,0”或“0,1”说明信号幅度不正确。
在1kHz和7.8kHz下,1k档接入9k电阻,应是“0,2”,接入3.3k电阻应是“0,1”。当信号源的CD4052的导通电阻加限流电阻不等于两倍下臂电阻时(如导通电阻过大可能引起这个问题),1k档增益态有可能不满足上述要求,此时可调节Rb2电阻或更换CD4052。
•校准时,不得有开路、短路清零数据。
2.3  分项校准
【Menu】+【Rng】进入校准菜单(菜单7)后,依次进行下列各项校准,校准必须符合下列顺序。
1、 Z0校准:接入20欧标准电阻,(按Rng进入测量值显示状态?),频率、量程档位会自动切换。
屏幕显示第一行:       Z0 :20
屏幕显示第一行:       76.00O  X+  R-
,按X或R键进行参数增减,默认值为  76  用【X】或【R】键进行参数增减, 使读值为20.00o,按Rng退出本项校准。(须调校)
2、Z1校准:Z0校准后按【F】进入Z1校准(保持20R标准电阻),完成后按Rng退出本项校准。其他方法同Z0(须调校)
3、Z2校准:Z1校准后按【F】进入Z2校准(保持20R标准电阻),完成后按Rng退出本项校准。其他方法同Z0。(须调校)
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大家請分享心得

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似乎唔係我呢D小學雞水平做到喎

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引用:
原帖由 smltommy 於 2012-7-11 Wed 12:28 發表
似乎唔係我呢D小學雞水平做到喎
咁多字其實嚇吓人嘅姐,唔好介意
其實輸入了參數後已可正常工作,不過可能有o的o的與實質數字不相符,不要求0.3%精確一定可以工作正常

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I spent two evenings reading through all the post (and all related threads).

Summary is:
1. DIY this is relatively difficult, as we have to consider a lot of "soft" factors such as parasitic capacitance, wire length, soldering technique, parts selection etc.
2. If we consider this as a "toy" it is OK, but do not treat this as a measurement equipment.
3. troubleshooting and fault finding requires some basic knowledge of electronic circuit and theory.
4. As Kevin said if we are not looking for high precision, this is OK
5. After completing this project, our DAC, amps, CD player project will become easy.

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I think the latest version is posted on 1 July 2012.

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引用:
原帖由 Kevinyip 於 2012-7-11 Wed 11:55 發表
大家請分享心得
等有了套件再慢慢研究。

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Kevin 兄,請問電路圖內 R17 上面接地的電阻阻值是多少呢? 另外隔離的 100u 電容是 short 了不用接的嗎?

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引用:
原帖由 andyp 於 2012-7-13 Fri 20:37 發表
Kevin 兄,請問電路圖內 R17 上面接地的電阻阻值是多少呢? 另外隔離的 100u 電容是 short 了不用接的嗎?
R17 及 R18 後來好似改了為 200R,那電容不要的short 了便可以了,
作者後來加了一電容,電阻,但無說明那裡,但我仍然用得開心

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回復 9# Kevinyip 的帖子

Kevin兄,團購包這些0.1% 0.3%的電阻嗎?

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引用:
原帖由 cpyip 於 2012-7-14 Sat 09:25 發表
Kevin兄,團購包這些0.1% 0.3%的電阻嗎?
唔包架!http://photo100fun.com/viewthrea ... mp;page=2#pid316908

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回復 9# Kevinyip 的帖子

明白了,謝謝!

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回復 11# Kevinyip 的帖子

如可以團購就好了。

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引用:
原帖由 cpyip 於 2012-7-14 Sat 22:13 發表
如可以團購就好了。
正所謂鹹魚青菜各有所好,有人愛用0.1% 25ppm 電阻,有人愛買1% 100ppm電阻 再挑選0.1%誤差值
自己玩,花款多啲

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更新的電路圖


論壇上摘要 (歡迎更新加上)

14版-199層
sdgd板子,是采用比较早一点的版本打样的,为了与程序匹配,电路板上以下元件,更换为如下参数
LCD1602与LCR表的接口连接
sbit lcd_RS = P0^6; //数据命令控制位,0命令1数据
sbit lcd_RW = P0^5; //读写位,0写1读
sbit lcd_EN = P0^4; //使能位,下降沿触发
sbit lcd_D4 = P0^3; //数据端口D4
sbit lcd_D5 = P0^2; //数据端口D5
sbit lcd_D6 = P0^1; //数据端口D6
sbit lcd_D7 = P0^0; //数据端口D7

变动如下:
C26=10n
R56=1k
R37=20欧
C24=3.3n
R17=R18=200
加上R57和C27

19版-283層
我们现在做的这个电桥,精度是这样的:
1kHz频率下,20R、1k、10k、100k四档,全部达到0.3%,未测试到误差大于0.2%的。
7.8kHz频率下,20R、1k、10k,精度达0.3%,100k档按0.5%计算
以上误差估计,约留下一倍的余量。
如果校准时,采用两个频率的均值校准,基本不影响1kHz的精度,但可以提升7.8kHz下的精度。
100Hz频率下的精度,我没有做全面测试,但已测定的也是0.3%

高精度测量下各档范围是:
20R档:1欧至200欧
1k档:200欧至10k欧
10k档:5k欧至100k欧
100k档:50k至500k

当电路、程序设计合理,那么桥式法测量,电阻精度与电抗测量精度是相同的

143版-2137層
忘了说一下,要先做“数据初始化”工作。始校准数据恢复为默认值。
menu+Rng
按5次C
再按L
再按menu+X
这样程序才能正常工作的。

149版-2231層
目前参数值:
Z0=79 Z1=78 Z2=58 Ak=0
R1X=1 R2X=0 R3X=4 R4X=58 G1X=38 G2X=36
R1=0 R2=0 R3=0 R4=0 G1=0 G2=0 phX=0 R4b=0 G2b=0
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引用:
原帖由 Kevinyip 於 2012-7-15 Sun 19:40 發表

正所謂鹹魚青菜各有所好,有人愛用0.1% 25ppm 電阻,有人愛買1% 100ppm電阻 再挑選0.1%誤差值
自己玩,花款多啲
没有團購的話,可以幫我配嗎?跟你一樣就可以了。

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FAQ 一定要看啊 (鳴謝Kchau兄)

94版-1406層
1、电感测量误差
很多带磁芯的电感,在不同电压下测得的电感量是不相同的。空芯线圈,高频低导磁率磁芯,这类线圈电感量与电压相关性较小。因此,这类线圈才能用于精度对比测试。
2、晶振不起振
25M以上的晶振,大多是泛音晶振。因此,我们买到的32MHz晶振,一般是三次泛音晶振。当电路没有匹配好,晶振可能振于基音,此时频率只有预期值的1/3。在下载程序时,ISP程序会提示当前晶振的振荡频率。
当晶振振荡于基音,电路无法正常工作,单片机速度降为1/3,响应迟钝,按下键时要按住较长时间才响应,开机时须等待8秒钟左右(正常3秒钟左右),1k欧档指示才会亮起来。要让它谐振在32MHz,先给晶振加上负载电容,即晶振两端分别对地接上5pF电容。然后在晶振两端并联合适的电阻,就会谐振在32MHz
有负载电容时,谐振时, 晶振表现为感抗,可以把晶振看作电感器L,它与负载电容谐振。之后,并联一个电阻,LC回路Q值下降。负载电容不变时,低频Q值下升快,因此基音更容易失振,使电路振于泛音。负载电容也不要超过5pF,以免负载过重,电路不起振。
用5K、10k、20k、50k、100k……电阻试验,我得到的结果是:5k不起振,10k,20k,50k振于32MHz,100k及以上振于32/3=10.7MHz
显然,取20k电阻并联于晶振最好。不同厂家,不同批次的晶振,此电路中采用的电阻是不同的。要自己试验
气温变化,也可能造成晶振工作频率不正确或停振。这可能是电阻没有匹配好或晶振有问题。如果停振,应加大电阻,如果振于基音,应减小电阻。如果通过调整电阻还是无法正常工作,则需要更换晶振。
3、如何把220pF的电容精确测量到0.1pF
由于表笔轻微移动,就可能造成表笔电容变化0.1pF,最终引起电容测量误差。
准备一个排针插座,被测电容焊在排针上。先用表笔夹住插座,测出开路电容。然后插入被测电容进行测量。两次测值之差就是电容的真值。测量期间,注意保持表笔间的距离不变。
4、如何防止EEPROM数据丢失。
用户数据flash EEPROM数据易丢失。经实验表明,数据丢失发生在异常上电、断电过程,如电源插头接触不良引起电压不稳时,容易造成数据丢失,而且一般是第一扇区数据丢失。因此,建议加一个电源开关,这样可以使上电、断电干脆、可靠。程序中应把数据写入第二或第三扇区,可以大大减小数据丢失的可能性,早期版本程序把数据写入第一扇区,容易引起数据丢失,因此请使用最新版的程序。最新程序还做了第二重保护,即EEPROM触发时,加入了触发条件,当电源易常时,内存数据丢失,触发条件将不满足,EEPROM被保护。
5、如何筛选R9——R16电阻
R9——R12四个2k电阻请使用阻值相同的。先筛选出4个相差在0.3%以内电阻。然后在这四个电阻中,取两个相差仅0.1%以内的电阻做为R9、R12,四个电阻温漂应小于50ppm/K且温漂一致。
R9——R12四个10k电阻请使用阻值相同的。先筛选出4个相差在0.3%以内电阻。然后在这四个电阻中,取两个相差仅0.1%以内的电阻做为R13、R16,四个电阻温漂应小于50ppm/K且温漂一致。
  Ra1至Ra4建议使用误差小于0.3%的电阻,温漂小于25ppm/K
  R20、R21的比值应为8:1,比值精度应筛选到0.3%以内,温漂小于25ppm/K
  R30、R29的比值应为2:1,比值精度应筛选到0.3%以内,温漂小于25ppm/K
6、如何测量电阻的温漂
本表要求使用温度系数优于50ppm/度的电阻,强烈建议使用优于25ppm/度的电阻。
在冬天,找个气温10至20度天气。用小温度计测出手指与气温之间的温差T。
然后测出电阻的阻值。用手指隔着塑料膜捏住电阻进行加热,测得电阻阻值的相对变化量dR。那么温度系数为dR/T
现在买到的2至4分钱的金属膜电阻,温度系数一般小于25ppm/度,达到50ppm/度的是少数,一般是小于10ppm/度。
如果手指温度不够,可以用热水烫手5分钟,活血后再做实验,建议穿上保暖衣服。
一整排电阻中,大部分温度系数差不多,但也可能出现个别特别差的。如,测得10个,可能9个优于10ppm/度,偏偏出现一个50ppm/度的。
如果觉得筛选与测量麻烦,建议直接购买0.1%的电阻。
7、感觉测电解电容不准
电解电容、瓷片电容、独石电容,实测值与标称值相差10%甚至50%都有可能的。因为,这些电容本身不是精密电容。涤纶电容、CBB电容,测值与标称值一般相差在10%以内。好一点的电容,一般相差2%以内。
电解电容的容量,用100Hz准确测定,二线法即可。1kHz容量会减小的。7.8kHz一般要用四线法才能准确测出容量。随频率升高,容量减小越多,说明电容频响不好。
8、电容精度有必要校准吗?
  不需要校准的。电阻校准了电容测量自动准确。验证电阻精度,至少要使用四位半的表,不能使用2000字的三位半的表。2000字的表,精度比本表低。因为,2000字的表,测量2xx读数的电阻,误差可能高达1%,验证不了本电桥。6000字的品牌表,电阻档精度一般也是比本表差,除非更换内部分压电阻。
9、如何选择量程
被测阻抗有两个参数,分别为电抗x和电阻r,串联测量时取x、r中最大的为主参数Z(并联时取x、r中最小的为主参数Z)。量程电阻记作R
所选量程满足0.8R<Z<8R时,就是就最佳量程。
如果找不到合适量程,可以选至0.1R<Z<10R
10、何时采用四线法
测量小电阻,为了准确到1毫欧,这时要采用四线法。3欧以上,通常使用二线法即可(即头尾两个端子),记得扣除短路残余值。
采用二线法,最多准确到5毫欧,而且要尽可能排除接触不良问题。
11、表笔长度要多长
建议总长度(包括夹子)不要超过15cm
用带屏蔽的开尔文四端夹子,长度也不要太长,建议小于40cm,且采用分布电容小的屏蔽线。
12、如何开路、短路清零
表笔开路按下C键做开路清零。
表笔短路按下C键做短路清零。
如果开路清零不满意,再按C键。清零后,可能出现超大电感残余与超小电容残余显示之间跳变。切换为并联模式,允许显示小量的负电容,因此不易出现超大感的显示。
如果短路清零不满意,再按C键。清零后,可能出现超大电容残余与超小电感残余显示之间跳变。切换为串联模式,允许显示小量的负电感,因此不易出现超大容的显示。
清零前,请等显示屏到相对稳定,一般需要两三秒钟。
开路、短路清零只对当前频率及当前量程有效,如,在7.8kHz 100k欧档清零,那么切换到其它档位之后(如频率或量程变更),那么无清零效果。
按下L键或重新开机则取消清零,开路、短路清零数据同时置零。
开路、短跳清零数据在程序内部是独立的,互不影响。因此,同一档位,可以同时做开路、短路清零两项工作。
13、如何精确测量NPO小电容
首先,建议使用7.8kHz档。
其二,建议进行开路清零。要使用插座,即表笔夹上小插座后进行开路清零
其三,然后插入被测电容即可得到正确读数。插入电容前后,要保持两表笔间的相对位置不变化。
14、频率不变,切换量程后电容测值相差较多,正常吗?
  如果两个量程都满足0.1R<Z<10R,那么,对于CBB、涤纶等电容,测值应相差0.4%以内才正常。独石电容(非NPO)、瓷片电容(非NPO)切换量程,测值超过0.4%是正常的,因为他们的容量与测量电压有关。
15、校准后,零点参数Z0与Z1约75左右,而Z0小于40,正常吗?
通常,Z1、Z2、Z2较为接近,如Z0=75、Z1=75、Z2=70,说明cd4053频响好。
此例中,如果Z2=40,说明CD4053频响稍差一点,但对相位精度影响不大。如果Z2=10,可能不行,易造成7.8kHz时相位精度不好,可能保不住D=0.003的精度指标。当然,以实测为准。
16、电感测量准确吗?
L、C、R测量,基本上是等精度的,都可以达到0.3%的指标。
大部分坛友手上没有标准电感器,所以此项工作不好验证。可以使用空心线圈与商品精密电桥进行对比测试,但有一些技巧。电感器的接线端子要固定好,不可使用软线。空心线圈周围不能有铁质材料,也不能有磁铁等东西,以免影响电感量。
17、电阻测试中,有时测量误差不连续,如测量2.000k电阻,得到2.000读数,一字不差,而测量5.000k电阻,却相差了8字,正常吗?
  是正常的,因为,两次测量中,程序自动判断量程,使用了不同的增益档位。
18、二线法测量1000uF电容,7.8kHz频率下,容量变大,这正常的吗?
  这是正常的。这是因为表笔串联电感及电容器内部的导体串联电感的影响变大,使得电容的视阻抗变小,表现出的电容量就变大了。
  四线法或短路清零法可以消除表笔电感的影响,但无法消除电容器内部导体电感的影响。
表笔并联电容,约每10cm有0.5至1pF,长度按单支笔计算
表笔串联电感,约每10cm有0.1uH,长度按回路线长计算,与线径、导线回路形状有一定关系
表笔电阻,约15至150毫欧,与线径、线长度紧密关联。
二线法的残余阻抗是比较大的,比如表笔电感0.2uH,那么7.8kHz时电抗是10mR。今测470uF电容,它的电抗将是-50mR左右。受表笔电感的影响,实测到的串联电抗将是10mR - 50mR = -40mR,也就是说,电抗测值将变小20%左右,所得容量会增加20%,因此,用二线法在7.8kHz测电解电容,容量会变大很多,甚至变大几倍或干脆变为电感。引脚细的电容,电容内部的导线电感更大,更容易变成电感,而不是电容。如果改用1kHz测量,那么该电容电抗约为400mR,表笔电抗约为1.2mR,显然,表笔电抗可以忽略。所以测电解,要使用100Hz、1kHz测容量,测电解ESR一般使用7.8kHz
19、电解电容的ESR测量应使用哪个频率
  三个频率下都可以测量。使用7.8kHz频率测出的ESR,更能反应电容器的质量。
20、测量结果为3xxx至9xxx读数时,末字常有跳动,特别是9xxx时,末字跳得更多,正常吗?
  对于本表来说,这是正常的,末字的小量跳动,不影响精度。本表AD过采样噪声、DDS、相位发生器等全部集成在一个芯片,所以噪声大一些,但对精度影响不大。
  主量程内,读数为1xxx至3xxx,通常末字跳一字(高阻与低阻测量除外)。
21、用电阻与CBB/630V电容串联,测试相位精度,可以吗?
  可以的,但意义不大。因为,直接用CBB/630V电容验证相位,如果LCR表准了(显示为999),那么串联电阻测量,在误差许可范围内一定会得到预期值的。
  因此,只要电阻测量“阻值准”,电容测量“相位准”,那么这个LCR表就准了。前提是晶振频率要准确。
22、相位校准后,测量Q>1000的电容,得不到999要怎么办?
  如果测得损耗电阻是负数,而且显示的Q值是600左右,说明相位误差大了一些,建议适当微调R1X——R4X,通常微调1至2字即可,不可微调过多。
  如果损耗电阻是正数,而且显示的Q值是600左右,其实相位误差很小了,不用调整了。
23、用两个电容串、并联验证精度,可以吗?
  使用此法,要使用CBB或涤容等电容。涤纶电容还要求在同频率下测试。
  如,测得两个电容是C1与C2,那么并联后,测值应为C1+C2,串联后是C1*C2 / (C1+2),以此验证。
24、两个相同的高Q电容(Q>1000),并联或串联后Q值是多少。
  还是Q>1000
25、Q与D值的计算公式
  一个电抗元件,可以等效为两个串联集中参数X与R,写作Z = R + j X
  Q = | X / R |,习惯上只取正,所以取绝对值。
  D = | R / X |,习惯上只取正,所以取绝对值。
  一个电抗元件,也可以等效为两个并联集中参数X2与R2,写作1 / Z = 1 / R2 + j / X2
  Q = | R2 / X2 |,习惯上只取正,所以取绝对值。
  D = | X2 / R2 |,习惯上只取正,所以取绝对值。
  D与Q是互为倒数的。
25、什么是“串联法”与“并联法”
  一个电抗元件,可以等效为两个串联集中参数X与R,写作Z = R + j X
  取倒数后,就转为并联参数,即1 / Z = 1 / (R+jX) = (R-jX) / (R^2+X^2) = R / (R^2+X^2) – jX / (R^2+X^2)
  相当于并联电抗为X2 = (R^2+X^2) / X,并联电阻为R2 = (R^2+X^2) / R
  串联法与并联法,所得电抗不同,但得到的Q值是相同的。
  X2与R2还可以写为:
X2 = (R^2+X^2) / X = X [ (R/X)^2 + 1 ] = X ( D^2 + 1 )
R2 = (R^2+X^2) / R = R [ (X/R)^2 + 1 ] = X ( Q^2 + 1 )
26、涤纶电容的Q值大约是多少?
  容量小的,7.8kHz频率下,Q一般大于100,1kHz频率下,Q大于200也是正常的。
  容量大的,如1uF或2uF,Q值通常会小一点。
27、CBB/ 630V电容电容的Q值大约是多少?
  一般大于1000,我手上的CBB/630V 0.1uF、0.33uF、0.47uF电容,Q值大于1500
   0.47uF的,随频率升高,Q值下降,1kHz下Q>2500,7.8kHzQ>1300,这是因为,容量大的,引线及内部金属的串联电阻不可忽略,所以Q值随频率升高而下降。
   0.1uF的,在10kHz以下频率,Q值为常数。这时,损耗主要是介质损耗为主,金属串联损耗可以忽略,所以Q值保持不变。
28、高阻电阻测量使用串联法还是并联法
  建议使用并联法。LCD1602上的显示的标识符是“Zp”
29、低阻测量应使用串联法还是并联法
  须使用串联法。LCD1602上的显示的标识符是“Zs”
30、蜂鸣器太响怎么办?
  蜂鸣器响起时,比较大声,如果觉得不适,可以拆除或在发声孔贴上粘纸。
  每次按下按键,蜂鸣器电流会影响测量,所以要等蜂鸣停响几秒钟后测值才能稳定下来。
31、TL082的输出幅度要求及幅度调整
   正常情况下,100Hz输出峰值200mV,1kHz输出峰值180mV,7.8kHz输出峰值190mV
   采用电路图中的参数,100Hz与1kHz的输出幅度会自动达到上述值。7.8kHz档由于滤波电容误差,输出幅度可能会有一些误差。如果7.8kHz时幅度误差过大,调整C24电容的容量即可。
   幅度超过上述值10%,LCR不一定能够正常工作,偏小10%则没有问题。
32、为什么未进行零点校正LCR无法正常工作,测值严重异常。
  AD没有负值测量能力,而且存在零点门槛电压。为此OP07输出后加了直流偏置,以便准确测量鉴相器的输出。在直流偏置做用下,鉴相器输出为0时AD读数是75左右。检相器输出负电压时,AD读数则小于75,但AD永远不会读出负数结果。对于负电压,要再加上180度移相的方波进行鉴相,以便得到正电压输出,否则AD无法正确工作。由于AD得不到负数结果,所以程序无法判断是否要180度翻转。
  当我们进行了零点校准后,鉴相器输出负电压时,AD输出结果也会是负数,只是最负只到-75而已,但这已足够用来做相位判断了。
33、如何选择LCR表的电容
毫伏表信号通路中滤波相关的C5——C10、C25、C26,应采用容量不随信号电压变化的电容。涤纶、CBB电容即可。
C1——C4,应使用低漏电的电容,耐压大于63V。涤纶、CBB电容均可。
DDS滤波器电容应使用温漂小一点的电容,如涤纶电容。若采用独石电容,温漂可能会大一些,能否使用未测试。
C11——C13、C15——C17、C27,可使用独石电容,建议使用涤纶或CBB电容。
34、整机功耗是多少
  正5V耗电50—60mA,与LCD1602背光灯电流大小有关。负5V耗电小于50mA,继电器未动作时,小于20mA
35、如何选用变压器
  使用9V带抽头变压器。变压器空载电压比标称电压高1至2V。如9V变压器的空载电压可能是11V,如果变压器功率大,整流输出电压将偏大,7805会发热。因此,变压器功率大时建议使用8V变压器即可。当市电源电压是220V时,7805前端电压为9至10V比较合适,超过11就不大好。
  如果买不到带抽头的变压器,也可以使用无抽头的变压器。一端接在地线,另一端接在余下两端子中的任意一个即可。这种方法,整流电路变为半波整流,输出纹波变大,有必要用示波器看一下7805前端的最低电压,不得低于9V(220V)。
36、LCD1602与主板连接使用几条线
  电源线2条,1脚接地,2脚接电源+5V
  数据线4条,11、12、13、14脚
  控制线3条,第5脚是R/W控制线,因程序没有进行写数据操作,该脚可以直接在LCD1602的PCB板上接地,所以控制线实际只需接2条。
  所以,最少需要8条连接线。
37、串联模式下复阻抗的绝对误差是多少
  Z = R+jX,误差a = ( |R| + |X| ) / 300
  R的真值是:R-a < R+a,R按正值算
  X的真值是:X-a < X+a,X按正值算
  如,测得电容的阻抗是 ( 0.22 - j20 )欧,那么a=(0.22+20)/300=0.07欧,电阻R与电抗X误差均为0.07欧
  如,电阻与一个电容串联后,测得的电抗是 ( 15 - j20 )欧,那么a = (15+20) / 300 = 0.12欧,电阻部分R与电抗部分X误差均为0.12欧
  以上算法对串联模式有效。
38、为什么频率不是整数?
  1、DDS的钟频只有62.5kHz,造成输出频率分辨力不足。
  2、为了减小相位噪声,取钟频1/8,频率是7.8125kHz
39、为什么短路或开路后视值是乱跳的?
短路时,测得的值是表笔的短路残余阻抗。由于表笔的残余阻抗小,当量程选择不正确时,表笔残余值可能小于LCR的最小分辨力(即下限超量程),此时视值是乱跳的。
开路时,测得的是开路残余阻抗。开路阻抗很大,当量程选择不正确时,残余值可能大于LCR最大分辨力(即上限超量程),此时视值也是乱跳的。
20R、1k、10k、100k档,阻抗下限分别是1毫欧,50毫欧、500毫欧、70k欧左右显示溢出,上限与表笔有关,但各档最大不会超过500k、20M、200M、1G欧,7.8kHz小于100M欧
40、LCD1602的背光电流多少比较合适?
  电流大,屏的亮度高,有些刺眼。有的LCD背光LED本身亮度低,所需电流也就大一些。通常10mA足够,背光源LED限流电阻取100至200欧即可。
41、R4b与G2b参数有何作用?
  是用于调整100k档和9倍增益档的7.8kHz下的精度。只是一个微调参数,一般要求10以内,不要超过10字,以免影响了整体精度。
42、本表可以用作电容器在线检查工具吗?
  可以,但不适合。因为前端保护电路不够严格,如果被测电容带电,可能伤了仪表。
43、夹具的选择与制作
  以下两种方示均可
  用Q9插座,使用四线法,带屏蔽开尔文夹具
  用香蕉插座,引线采用0.75平方,线长用10cm(不含夹具),夹子采用小铁夹。引线如果选用50cm,是比较长的,不能用于校准,也不宜用于高阻测定。也就是说,最好备有长、短两套线夹。
44、如何快速检验LCR的准确性?
  不同频率分别做以下测试
  1)、20档测定20R、25R、100R电阻是否准确
  2)、1k档测定200R、500R、1k、3k、5k、10k、20k电阻是否准确
  3)、10k档测定5k、10k、20k、50k、100k电阻是否准确
  4)、100k档测定90k、100k、150k、200k电阻是否准确(最好用并联法测量)
  相位验证
  1)、取0.33uF和0.47uF CBB/630V电容,20R/7.8kHz档,测得Q>500,最好测到999
  2)、取0.1uF和0.05uF和0.022uF CBB/630V电容,1k/7.8k档,测得Q>500,最好测到999
  3)、取1n和3.3n 高Q电容,10k/7.8kHz档,测得Q>500,最好测到999
  4)、取220pF NPO,100k/7.8kHz档,测得Q>500,最好测到999
  5)、以上电容在1kHz,并选择最佳量程,也应测到500以上,选100Hz应得到300以上(该频率下本表相位误差大)
  低阻验证
  1)、将表笔短路,保持表笔状态不变,三个频率下测得的表笔电阻应相同,相差小于2mR,并且1kHz档显示的表笔电感与7.8kHz显示相差小于0.2uH
  2)、四线法,用2.5平方铜线短路,电抗与电阻都应小于2mR
  高阻验证
  1)、取1M、2M、4M等电阻测试,用并联法(即Zp状态而不是Zs),1M以下误差应小于1.5%
2)、7.8kHz测4M时误差达到3%也是正常的
45、如何给DIY的表确定标称误差
  在2欧至200k欧范围内,用电阻高密度测试,测量时,采用最佳量程。如果误差小于0.2%,则那么可以标称为0.3%,如果误差小于0.3%,则应标称为0.5%
  电抗X的精度与电阻测量是等精度的。
电感与电容的精度则与“集中参数测定”模型的精度有关,也就是说元件是理想模型,就得到高精度。理想LC按以下换算:
  电感与电抗X换算关系:L = X/(2*PI*f)
  电容与电抗X换算关系:C = 1/(2*PI*f*X)

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零件表
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黃色是已訂東西,說明列是更新的電阻電容值,準確度的要求,電阻的比例值

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引用:
原帖由 Kevinyip 於 2012-7-19 Thu 14:25 發表
零件表
92724
Thanks a lot !
Is it possible to unload the BOM file here  ?

[ 本帖最後由 thomasfw 於 2012-7-19 Thu 15:08 編輯 ]

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Sorry....
R48 是 160R

>>Is it possible to unload the BOM file here  ?
only graphic file is allowed

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哇 !都要成74支电阻!

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引用:
原帖由 thomasfw 於 2012-7-19 Thu 21:41 發表
哇 !都要成74支电阻!
係呀,個電路圖咪劃左囉 ,不過唔洗怕好多阻值都係重覆的,好似有十幾種電阻要買吧

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供大家參考參考







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我已送多兩粒 5p + 20k 俾大家加在晶振後面以免振不到32MHz, 上圖二有寫,
電容擺位可依照圖三直插

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我也看錯了, 左下角電容應為 470n !! (謝kchau 兄指出)


[ 本帖最後由 Kevinyip 於 2012-8-7 Tue 11:27 編輯 ]
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引用:
原帖由 Kevinyip 於 2012-8-7 Tue 11:26 發表
我也看錯了, 左下角電容應為 470n !! (謝kchau 兄指出)
93201
You are welcome.
Does it make easy for the calibration after replace it?

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I try recalibration but it is almost  the same

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Kevin兄,新手問題:18樓的零件表中R9-12說明中0.001是不是0.1%的意思?电咀是1/8W還是1/4W?

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引用:
原帖由 senderj 於 2012-8-14 Tue 17:31 發表
Kevin兄,新手問題:18樓的零件表中R9-12說明中0.001是不是0.1%的意思?电咀是1/8W還是1/4W?
對,這四隻電阻作Ic放大用,一致性要高。
兩種電阻火數皆可

[ 本帖最後由 Kevinyip 於 2012-8-14 Tue 20:14 編輯 ]

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