[发明专利]一种LCR阻抗测试设备

说明书

本发明公开了一种LCR阻抗测试设备，包括：DDS信号发生器、放大器、第一低通滤波器、第二低通滤波器、自动增益控制器、相位检测器、第一乘法器、第二乘法器、加法器、宽带缓冲电路、处理器和档位电阻。本发明通过DDS信号发生器、放大器、自动增益控制器、相位检测器、第一低通滤波器、第二低通滤波器、第一乘法器、第二乘法器、加法器、带宽缓冲电路和档位电阻形成自动平衡电桥，利用自动平衡电桥的原理来测试待测设备的阻抗。其中，本发明的测试设备的工作频率上限可以到达30MHz，完全满足超过100KHz的阻抗测试的要求。本发明主要用于测试技术领域。

技术领域

本发明涉及测试技术领域，特别涉及一种LCR阻抗测试设备。

背景技术

现有的LCR阻抗测试设备一般采用自平衡电桥进行测试，传统的自平衡电桥，使用运放输入引脚的虚地原理进行测试。此种测试方法在低频下具有很好的性能，能达到满意的测试精度。但是在频率超过100KHz以后，因为运放工作带宽的限制，不再平衡，无法正常工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种LCR阻抗测试设备，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

本发明解决其技术问题的解决方案是：提供一种LCR阻抗测试设备，包括：DDS信号发生器、放大器、第一低通滤波器、第二低通滤波器、自动增益控制器、相位检测器、第一乘法器、第二乘法器、加法器、宽带缓冲电路、处理器和档位电阻，所述档位电阻与待测设备串接；所述DDS信号发生器产生正交信号，分别为正弦波基准信号和余弦波基准信号；所述正弦波基准信号通过放大器放大输出正弦波电压测试信号，所述正弦波电压测试信号通过待测设备产生输出电流；所述自动增益控制器检测所述输出电流并输出增益电压矢量信号；所述相位检测器将所述增益电压矢量信号分解成正交的实部电压向量信号和虚部电压向量信号；所述实部电压向量信号输入第一低通滤波器输出表征所述实部电压向量信号的相位的第一直流电压；所述虚部电压向量信号输入第二低通滤波器输出表征所述虚部电压向量信号的相位的第二直流电压；第一直流电压与正弦波基准信号通过第一乘法器相乘得到第一矢量电压信号；第二直流电压与余弦波基准信号通过第二乘法器相乘得到第二矢量电压信号；所述第一矢量电压信号和第二矢量电压信号通过加法器进行反向相加得到相位相差180°的目标电压信号；所述目标电压信号经过宽带缓冲电路放大并加载的档位电阻以平衡待测设备产生的输出电流；所述处理器通过数学模型计算得到待测设备的阻抗，所述数学模型为：

Z=R*(Vd/Vr)；

其中，Z 表示待测设备的阻抗，R是档位电阻的电阻值，Vd是所述正弦波电压测试信号，Vr是目标电压信号。

进一步，本LCR阻抗测试设备还包括第三低通滤波器，所述第三低通滤波器用于对进入放大器前的正弦波基准信号进行滤波处理。