[实用新型]一种小型化的数字LCR表

说明书

本实用新型公开了一种小型化的数字LCR表，包括主控系统，所述主控系统模块化分为相互独立的FPGA控制板、LCR板和测试底板；所述LCR板的数量为N，N≥1，所述LCR板通过控制总线和FPGA控制板连接，所述测试底板和FPGA控制板、LCR板均电连接。本实用新型的数字LCR表为模块化设计结构，将FPGA控制板和LCR板分开设计，使得定制方便，体积缩小，灵活易用，更加适合工业自动化测量现场的应用。

技术领域

本实用新型涉及LCR表设计技术领域，具体涉及一种小型化的数字LCR表。

背景技术

随着全球电子信息行业的高速发展，电子产品的快速更新与迭代，电子元器件对测量参数精度的要求也在不断提高。LCR表是电子信息行业必备的一款测量仪器，其测量的稳定性和准确性对于产品研发和生产的整个流程都至关重要。此外，高精度阻抗测量仪器一直是国内外研发的热点之一。

阻抗是无源元件的重要参数，阻抗的定义是电压与电流的频域比率。阻抗测量的基本思想通常先测得阻抗矢量的实部和虚部，然后再将它们转换成需要的参数。数字LCR表的测量原理是由激励信号源产生一个频率和幅值可调的正弦信号，该信号施加给待测元件（DUT）后产生电流到达放大器的反相输入端，由于同相输入端接地，根据虚地和虚断原理，流经DUT的电流完全流过放大器的反馈电阻。测量放大器输出端的电压和待测元件两端的电压，通过公式便能计算得到待测元件（DUT）的阻抗Z。

国内的阻抗测量仪器的研发起步较晚。在工业自动化测试现场，一般需要多种仪器以空间堆叠的形式完成，容易造成测试现场空间不足，有时甚至无处安放多台大体积仪器造成测量工作无法开展。

综上，行业内急需研发一种体积小、成本低，同时满足高精度和宽频带测量要求的数字LCR表。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种体积小巧，运行速度快的小型化的数字LCR表。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：

一种小型化的数字LCR表，包括主控系统，所述主控系统模块化分为相互独立的FPGA控制板、LCR板和测试底板；所述LCR板的数量为N，N≥1；所述LCR板通过控制总线和FPGA控制板连接，所述测试底板和FPGA控制板、LCR板均电连接。

优选地，所述控制总线包括：I2C总线和SPI总线。

优选地，所述LCR板的模拟信号布局在LCR板的第一区域，所述LCR板的数字信号布局在LCR板的第二区域，所述小型化的数字LCR表还包括用于密封模拟信号的屏蔽罩。

优选地，所述屏蔽罩为铜材质制作的屏蔽罩。

优选地，所述LCR板包括激励信号电路、信号放大电路、滤波电路、模数转换电路和数模转换电路；所述激励信号电路、信号放大电路、滤波电路依次连接，所述模数转换电路和数模转换电路均与FPGA控制板连接。

优选地，所述模数转换电路和数模转换电路均为多通道器件或者包含多个运放的单一芯片。

优选地，所述LCR板为多层板的层叠结构。

优选地，所述LCR板内置EEPROM和温度传感器，所述EEPROM和温度传感器均和FPGA控制板连接。

优选地，所述测试底板包括BNC连接器、RJ45网口、电源接口、AMP板对板连接器中的至少一种。

需要说明的是，本申请的需要保护的是将FPGA控制板和LCR板独立设置，使得一块FPGA控制板可以搭载N块所述LCR板的这种结构形式，本申请的这种结构形式使得定制方便，体积缩小，灵活易用，更加适合工业自动化测量现场的应用。而FPGA控制板、LCR板和测试底板均可采用现有的产品或者电路板实现，不在本申请的保护范围之内。