测试频率非连续的电桥设计意义及市场所在
好些测试频率不连续的电桥,一般有以下几个测试频率点50Hz,60Hz,100Hz,120Hz,1KHz,10KHz,100KHz,当然有些电桥还有200
Hz,400 Hz,500Hz,2 KHz,4 KHz,5 KHz,20 KHz,40 KHz,50
KHz这些测试频率点,而测试电平为0.1Vrms,0.3Vrms,1Vrms。严格来说元器件的特性要在元器件制造商提供的特定测试条件下(比如选定的测试频率和电平具体到多少Hz,多少V,串并联模式,加多大的直流偏置)进行测试,测量结果才科学,才真实可靠。
但好些时候我们的客户手头上是没有测试条件的,在这情况下,我们一般按照电学理论,根据被测的元器件选择相应的测试条件。
另外,一般连续的测试频率,电平用于列表扫描测试,曲线扫描分析功能(如下图所示),而且可选的几个测试频率点均为一般元器件常用的工作频率。
我们从电源的源头开始分析,所有的电子产品前端电源都是220V,50Hz或60Hz的交流电,我们知道一般的电路都是5V,12V或36V直流供电,所以要用变压器进行降压,故测量用在此处变压器的L,D,Q值时,选取的测试频率就应为50Hz或60Hz。
经过降压后,跟着就是二极管整流桥,整流后频率变为100Hz或120Hz,整流后往往有2个容值数百上千微法的大电解电容,要测量此类电解电容的C,Q值时显然测试频率选取100Hz或120Hz。
下级一般的电路中使用的元器件就用1KHz频率进行测试了,这是最常用的测试频率。
但是还是有些客户疑惑:这些元器件不是用在直流中吗,怎么加个交流信号的频率进行测试呢?答案是这样的:电桥也叫阻抗测试仪,阻抗的物理计算式为ZL=R+jwL,ZC=R+1/jwC,其中w=2πf。只有在交流的条件下(元器件实际工作条件也并不是不含谐波的纯直流)才能测量出电阻,电感,电容元件的基本参数外的寄生参数(即第二项复阻抗)和相位角θ,耗散因素D,品质因素Q等,而找出这些夹杂的量,对元器件性能质量客观评估正是我们目的所在。当然好些电桥都有直流测试,这时测量的直流电阻(Rdc)是用来跟交流测试进行对比的。
什么时候用到10KHz,100KHz测试频率呢,贴片封装的小电容小电感。10KHz,100KHz是常用的高频测试频率,到达高频时,一般电容电感值不会相差太大,所以能进行较为精准的测量。当然到达MHz,GHz数量级时是测量射频微波器件了,电桥只做中低频测试。
测量条件参考
元件规格 | 测量频率 | 测量方式 | 备注 |
电容<200pF | >100KHz | 并联 | |
电容≥1μF(非电解电容) | 100Hz | 并联 | |
电容≥1μF(电解电容) | 100Hz | 串联 | 另加直流偏置,比如1V |
电感<100nH | >100KHz | 串联 | 视情况加直流偏置(有时要求用交流电流进行测试) |
电感≥1H | 100Hz | 并联 | 测量电平AC要低,如低至50mV。 |
电阻<100Ω | 1kHz | 串联 | |
电阻≥10KΩ | 1KHz | 并联 | |
注:测量条件根据被测件的实际使用条件来设置。表格以外的元件用一般测量方式进行测量,即AUTO模式,频率选1KHz,测量电平
AC选1V,关闭INT直流偏置(一般只是测电解电容和PN结的器件或检验磁心饱和或实际工作(本不应该有的直流偏置,但实际中存在)条件下的特性时才加偏置电压)。
综上所述,测试频率,电平非连续,甚至无电流测试,测试信号源为非恒压恒流的电桥是针对实际当中的测试要求来设计的,是有其市场的。
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