一鍵式快速LCR參數測試及分析系統設計

　　摘要：針對手動操作傳統測量儀器低效、繁瑣等問題，提出了一種基于虛擬儀器技術的LCR參數測試方案。通過軟硬件聯合設計，以及實驗結果表明，系統具有良好的可靠性與穩定性，實現生產快速測試、在線數據Ppk分析等功能。

　　引言

　　傳統測量測試儀器在科研、實驗、教學等方面應用十分廣泛，如無源元件的電感(L)、電容(C)、電阻(R)的各項參數測試就是由LCR數字電橋及相關配套設備來完成的。隨著科學技術的不斷發展，元器件也逐步向著工作頻率高頻化、測試參數多樣化方向發展。隨著元件需要測試參數的增多，由于手動操作傳統測量儀器存在的低效、繁瑣等缺陷，已無法滿足元器件生產企業對測試的要求。一種可由用戶自定義具有高效、靈活的虛擬儀器的出現，能夠很好解決這一問題。LabVIEW(Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench)是一種業界領先的工業標準圖形化編程工具，主要用于開發測試、測量與控制系統。它是專門為工程師和科學家而設計的直觀圖形化編程語言。它將軟件和各種不同的測量儀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

　　整個系統如圖1所示，由電腦、改制鼠標、腳踏開關、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完成數據傳輸及儀器控制等任務。作為快速測試系統的組成部分，腳踏開關與改制鼠標(腳踏開關的常開觸點與鼠標左鍵微動開關并聯)配合完成一鍵式快速測試。　　

 

　　軟件設計

　　系統軟件主體架構是基于LabVIEW的標準狀態機設計模式，LabVIEW程序同樣也稱為虛擬儀器(VI)。以被測參數較多的電感元件為例，整個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，其分為三個部分：儀器參數配置及實測數據顯示區、測試數量統計顯示區、測試數據分析區?！　?/p>