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【TI首届低功耗设计大赛】微型LCR测试仪-电阻测试与精度对比
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在这篇帖子里,大家将会看到这台小LCR对电阻进行测试的数据。比较遗憾的是,工作太忙,可能这个作品只能先做到这一步了,还剩下校准部分的程序没有写,等以后再补上,现在LCR的精度完全依赖硬件设计,除了必要的平均值滤波,数据没有任何软件修正。现在的情况是,1kHz精度是最好的,速度也不错,10kHz速度快,但按照现在的配置,已经接近ADC的极限,所以精度略差一点,100Hz和120Hz精度不错,但速度太慢,只适合测试电解电容。
整机有13个硬件档位,由于实体量程电阻只有3个,故其余10个均为扩展量程。量程分别是10,30,100,300,1k,3k,10k,30k,100k,300k,1M,3M,10M,设计量程上限120Mohm,由于这里测试全部是电阻,就用综合性能最好的1kHz进行测试。
下面大家看到的对比用的机器是TH2817A,是某工厂的备用机,在扔进垃圾堆之前被我抢救了回来,没有重新做校准,但看上去应该还不错,基本精度为0.05%,精度等级完全可以作为小LCR的标准表。所有的测试件都是两份,一份给小LCR,一份给TH2817A,可以少贴些图,避免浏览器卡死。这里不是测同一器件,但器件参数的离散不会太大,必要时会将两份样品交换测试。
今天的主角,已经是使用电池工作了,测试线可能要换为屏蔽线
好吧,放在大型LCR下面,就是一个小不点,对得起自己的名字
这是今天需要用到的测试器件,黑方块是0.05%的高精密金属箔电阻,由于我只有几种规格,好在数量足够多,可以串串并并来得到其他阻值,这些电阻大部分都是垃圾箱里淘回来的。kohm以上Mohm以下是这种电阻,还有那个40Mohm是绕线电阻,其余是普通1%金属膜电阻
这是AE的10kohm金属箔电阻。所有电阻都是一式两份。
这里为了方便把两台机器都照到一起,用一根筷子把小LCR吊在TH2817旁边。临时开启背光,为了大家能看清。
各位不好意思啊,第一张测试图就出Bug了,这个是0.1ohm哈,测试数据是对的,但是在软件档的1ohm档位小数点和数据位数程序搞错了,这里应该是0.1032ohm,没带仿真器,现在没法改了。
这个和刚才一样的问题,由于小LCR算出的是1ohm以下,仍然点错了小数点,这个读数应该是0.9957ohm,非常抱歉
这回对了,这次测试是10ohm
100ohm。嗯?误差好像有点大嘛......
把两只电阻交换过来测试一下,这就对了,两只100ohm的电阻差得就是多了点
150ohm
把两只150ohm交换,对了吧
1kohm 金属箔的精度和一致性比较好
2kohm,居然是完美的2.000kohm
5kohm
9kohm
10kohm,完美的10.00kohm
20kohm,现在阻值已经超过最大实体量程电阻10kohm,以后的测试水平就要依靠放大电路了
100kohm,读数依然可靠,稳定
200kohm
400kohm,好吧,大家看到背景暗了,这是关键,台灯要关掉,台灯的高频信号会干扰到LCR
600kohm
我们跳过中间漫长的阻值范围,直接到10Mohm,依然精准,让我们继续向设计极限靠近
40Mohm,大家看上去是显示39M多,但实际这个值是慢慢爬上去的,小LCR没有更大的实体量程电阻,只能靠更大的增益实现,40Mohm已经是量程电阻的4e+4倍,未放大前的交流电流信号已到uV以下,增益已经取到最高,交流远比直流难对付,较大的带宽导致任何处理不当的噪音都会淹没掉有用的信号,再加之没有做开短路校准,能测到这个数值,这些天的努力也算没有白费吧。
电阻的测量展示先到这里,下一篇帖子请大家看电容的测试。
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