[发明专利]一种基于LCR数字电桥和Smith圆图的阻抗测试系统

权利要求书

1.一种基于LCR数字电桥和Smith圆图的阻抗测试系统，其特征在于，包括：LCR数字电桥和带有显示屏幕的上位机，上位机中设置有基于Smith圆图的阻抗测试软件模块、LCR数字电桥参数配置界面和阻抗圆图显示界面；所述上位机对LCR数字电桥进行参数配置，LCR数字电桥依据上位机的参数配置实施阻抗扫频测试，并将阻抗扫频测试数据传送给上位机，所述阻抗圆图显示界面包括阻抗圆图显示区域和文本框显示区域，所述基于Smith圆图的阻抗测试软件模块将LCR数字电桥提供的所有扫频点和所对应的阻抗值显示于阻抗圆图显示区域中，最后从阻抗扫频测试数据中提取所有的谐振频率和对应的阻抗、工作频率及对应的阻抗显示于文本框显示区域中；

所述的基于Smith圆图的阻抗测试软件模块包括以下控制步骤：上位机控制LCR数字电桥执行阻抗扫频测试，测试完毕后上位机从LCR数字电桥中调取阻抗扫频测试数据并存储，然后查找所有频点的阻抗实部与虚部在阻抗圆图上的交点，并以点的形式标注，点与点之间用线段拟合，得到被测超声波传感器的阻抗扫频轨迹；上位机调取阻抗扫频测试数据，执行查找功能，得到数个谐振点所对应的谐振频率、阻抗的实部和虚部、工作频率点的阻抗实部和虚部，并写入文本框显示区域中；存储包含阻抗扫频轨迹、谐振频率及对应的谐振阻抗、工作频率及对应的阻抗相关结果的圆图界面；

根据被测超声波传感器的阻抗扫频曲线的形状、大小、在阻抗圆图上的位置、谐振频率、谐振阻抗、工作频率点的阻抗，分析该超声波传感器制做工艺中的不足和该超声波传感器的优劣；

同型号超声波传感器中：曲线形状不规范说明粘接胶的均匀度不好，曲线轨迹区域过小说明粘接胶层过厚或电容过小，曲线位置偏离说明压电片粘接不良，谐振频率偏离正常值说明匹配层厚度不合适，谐振阻抗偏离正常值说明匹配层或压电片粘接不良，工作频率点的阻抗偏离正常值说明匹配层厚度不合适或者压电片和/或匹配层粘接不良。

2.根据权利要求1所述的一种基于LCR数字电桥和Smith圆图的阻抗测试系统，其特征在于，上位机通过USB-RS232接口对LCR数字电桥进行参数配置，所述参数配置包括：R-X测试功能、激励电压设置、扫频速度设置、扫频分段范围和对应的步长设置。

3.根据权利要求1所述的一种基于LCR数字电桥和Smith圆图的阻抗测试系统，其特征在于，LCR数字电桥通过RS232-USB接口将阻抗扫频测试数据传送给上位机，上位机将阻抗扫频测试数据以Excel格式存储，所述阻抗扫频测试数据包含：扫频范围、扫频分段频率间隔和相应的步长、扫频点所对应的阻抗实部与虚部、谐振频率及对应的阻抗、工作频率与对应的阻抗。