一鍵式快速LCR參數測試及分析系統設計

　　摘要：針對手動(dòng)操作傳統測量?jì)x器低效、繁瑣等問(wèn)題，提出了一種基于虛擬儀器技術(shù)的LCR參數測試方案。通過(guò)軟硬件聯(lián)合設計，以及實(shí)驗結果表明，系統具有良好的可靠性與穩定性，實(shí)現生產(chǎn)快速測試、在線(xiàn)數據Ppk分析等功能。

　　引言

　　傳統測量測試儀器在科研、實(shí)驗、教學(xué)等方面應用十分廣泛，如無(wú)源元件的電感(L)、電容(C)、電阻(R)的各項參數測試就是由LCR數字電橋及相關(guān)配套設備來(lái)完成的。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，元器件也逐步向著(zhù)工作頻率高頻化、測試參數多樣化方向發(fā)展。隨著(zhù)元件需要測試參數的增多，由于手動(dòng)操作傳統測量?jì)x器存在的低效、繁瑣等缺陷，已無(wú)法滿(mǎn)足元器件生產(chǎn)企業(yè)對測試的要求。一種可由用戶(hù)自定義具有高效、靈活的虛擬儀器的出現，能夠很好解決這一問(wèn)題。LabVIEW(Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench)是一種業(yè)界領(lǐng)先的工業(yè)標準圖形化編程工具，主要用于開(kāi)發(fā)測試、測量與控制系統。它是專(zhuān)門(mén)為工程師和科學(xué)家而設計的直觀(guān)圖形化編程語(yǔ)言。它將軟件和各種不同的測量?jì)x器硬件及計算機集成在一起，建立虛擬儀器系統，以形成用戶(hù)自定義的解決方案。由此借助LabVIEW平臺，結合儀器TH2826數字電橋，而設計出新型LCR參數測試系統。

　　系統組成

　　整個(gè)系統如圖1所示，由電腦、改制鼠標、腳踏開(kāi)關(guān)、通信電纜、TH2826數字電橋組成。TH2826系列元件測試儀，其0.1%的基本精度、22種阻抗參數測試、20Hz~5MHz的頻率范圍可以滿(mǎn)足低ESR的電容器和高Q電感器等元件的測量。其標準配置的RS232C串行接口與電腦通信用來(lái)完成數據傳輸及儀器控制等任務(wù)。作為快速測試系統的組成部分，腳踏開(kāi)關(guān)與改制鼠標(腳踏開(kāi)關(guān)的常開(kāi)觸點(diǎn)與鼠標左鍵微動(dòng)開(kāi)關(guān)并聯(lián))配合完成一鍵式快速測試?！　?/p>

 

　　軟件設計

　　系統軟件主體架構是基于LabVIEW的標準狀態(tài)機設計模式，LabVIEW程序同樣也稱(chēng)為虛擬儀器(VI)。以被測參數較多的電感元件為例，整個(gè)測試程序流程圖如圖2所示，由測試準備界面和系統測試界面組成。系統測試界面如圖3所示，其分為三個(gè)部分：儀器參數配置及實(shí)測數據顯示區、測試數量統計顯示區、測試數據分析區?！　?/p>