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数字电桥的使用

数字电桥的使用
在科研和生产中，经常要测量电子元件的参数，即电阻的阻值、电容器的电容、电感器
的电感以及品质因数Q 等。使用8501 型LCR 数字电桥，可十分方便地测量上述参量。下
面介绍这种电桥的使用方法。
8.1 8501型LCR数字电桥面板介绍
8501 型LCR数字电桥面板如图A-35 示：
1. 测试夹：被测元件由此接入；2. 读数显示器：测量值由4 位7 段LED 显示器显示；
3. 量程指示：显示被测量的单位（单位右侧的小方块为红色LED 指示灯），如图A-36 所示；
4. 功能控制按键：测量控制按键由6 个功能键组成（每个按键内的小方块为红色LED 指示
灯），如图A-37 所示；5. 电源输入插座；6. 电源开关。
图A-35 8501 LCR数字电桥
图A-36 数字电桥量程指示图A-37 数字电桥功能控制按键
8.2 主要技术性能
1. 可测参数：R、L、C、Q；
2. 测量方式：等效串联或等效并联；
3. 测量频率：100Hz 或1KHz；
4. 测量频率准确度：标称值的±0.025%；
5. 元件**电压：0.3V有效值；
6. 测量速度：每秒2 次；
7. 入元件后准确读数大等待时间：1 秒；
8. 显示器：4 位LED 显示、小数点自动移位；
9 . 测量范围：
⑴R ：0.000Ω——100MΩ
⑵L ：0.0μH——9999H
⑶C ：0.0pF——9999μF
⑷Q ：0.00——99
10.基本准确度：±0.25%（读数）±1 个数字；
11.极限分辨度：R：0.001Ω ； L：0.1μH；C：0.1pF；
12.基本准确度条件：
⑴测量频率： 100HZ 1KHZ
⑵电感范围（Q>10）： 2mH——2000H 200uH——200H
⑶电容范围（Q>10）： 2nF——2000μF 200pF——200μF
⑷电阻范围（Q<0.1）： 1Ω——2MΩ 1Ω——2MΩ
13.输入保护：容量为1000μF以内，充电不大于50V的电容接入时，输入端可受到保
护；
14. 消耗功率：≤25W。
8.3 基本操作
1. 加电
首先将电源线带IEC 一端接到电桥左后方的IEC 插座上，另一端插入合适的电源插座
上，搬动电桥左后方的船形开关，即使电桥通电。通电后，显示器、量程及功能指示器随之
变亮。电桥可自动置于电感、电容测量档，并联等效及1KHz 频率状态。正常情况下，内部
电路加电几秒钟后即能稳定，便可进行测量。
2. 被测元件的接入方法
⑴通常径向引线的元件可直接插入组合测试夹夹板内，而接入特殊柔性引线的元件时，
应借助夹板离合器进行，该离合装置位于测试夹的正下方。
⑵接入轴向引线元件时，为避免扭折引线，可采用轴向转接头，先把这两个配件分别插
入测试夹的两端，再将其间距调正到适合元件测量的位置，然后便将轴向引线元件插入两端
的配件夹内。
⑶在轴向转接头必需相当牢固定的场合，如在测量大量的同类元件时，需采用支撑板。
安装支撑板：首先把轴向转接头调整到适当的位置上，然后将支撑板悬置于轴向转接头
上方，让每个轴向转接头穿过支撑板上的槽缝，放好支撑板，将固定螺钉对准电桥面板上的
螺孔，后上紧螺钉。注意：安装时不易将螺钉拧得过紧。
注意：本电桥虽能够对充电电容接入测试进行防护，但好应将充电电容经适当电阻放
电后才进行测量。
3.控制按键的操作
控制装置由6 个接键构成，分上下两排于仪器面板右上方，图1-37 所示。上排每个按
键配有一支红色（LED）发光二极管，按动一下发出红光表示该功能有效。
下排每个按键配有两支红色（LED）发光二极管，这些红色发光二极管分别用来指示各
功能按键控制状态。按动任一按��，如果是上方的LED 亮，要改变此状态，需重新再按一
下，就换为下方的LED 亮。下面对各按键功能作说明：
⑴ LC－－R按键
此键用来决定显示电抗还是电阻元件测量值，若按亮“LC”左侧的LED，电桥即可测
量电感或电容。电桥可自动判定被测元件属于感性或容性，并将其测量值显示在读数显示器
上，同时量程指示相应的单位LED 亮。若按亮R符号下的LED，电桥将测量电阻，此时量
程指示面板中间一排电阻单位LED 将发亮。
⑵SER－－PAR按键
测量时，某一元件的等效电路可在给定的频率上用串联或并联等效值来表示。显示串联
等效时，应按亮SER 指示器的LED，显示并联等效值时则应按亮PAR 指示器的LED。注
意：对于高Q 值的电感和电容，以及低Q 值的电阻，主项等效值即：电感元件的电感量、
电容器的电容量、电阻器的电阻值在串、并联两种方式下实际是相同的。
⑶100Hz－－1KHz 按键
本按键用于选择测量频率，测量频率的选择取决于测量元件的类型。值得注意的是：为
了充分利用电桥对电感和电容的量程扩展能力，必需选用正确的测量频率。量值高时应在
100Hz频率上测量，低量值应在1KHz 频率上测量。选择不当时，电桥的自动提示系统将通
过闪亮频率“100Hz” 或“1KHz”指示LED 来建议更改测量频率。
⑷Q 按键
选用Q 值测量时，应按亮Q 指示器，此时量程指示面板上所有LED 将全熄灭。
⑸BIAS按键
测量电解电容器时要用到2V直流偏压。这可通过按动BIAS 键获得。注意：在启用或
消除偏压电压后，电桥需要约40 秒钟方可恢复。恢复期间，读数显示器上显示出BIAS 字
符，一旦BIAS字符消失，便可进行正常的测量，不再发生恢复延迟现象。
⑹LOCK 按键
按动LOCK 按键，可使电桥丧失自动量程选择功能，并将量程锁定在按动LOCK 键时
的某一状态上，此功能在测量大批具有相同称值的元件是特别有用。使用自动量程系统时，
元件接入测试夹后至**次显示准确读数的时间总计为0.5 秒。如果事先知道确切的量程，
则可消除使用自动量程时的这段时间延时，从而可在测量大量元件时节省相当多的时间。
使用 LOCK 装置的方法是，首先把某一典型的测试元件接入测试夹，一旦出现读数显
示，便按动LOCK 键，注意此时LOCK 指示器LED将亮，至此所有后续测量便可在同一量
程上进行，直到再次按动LOCK 键或断电才能取消该功能。
4.使用中注意读数显示器与量程指示
⑴测量值在4 位7 段LED 显示器上显示。小数点可自动移位，在某些测量中测量值将
不用全部4位显示。这是因为电桥具有鉴别显示位是否稳定，对于那些确认不稳定位将不予
显示。
⑵在电桥能提供±0.25%±1 个字的基本准确度的测量条件下，读数通常常用全部4 位显
示。
量程指示器在读数显示器的右侧（图A-36 所示），电桥可根据被测元件的实际值，自
动显示在某一单位上。注意：因Q 值是无量纲的，因此在显示Q 值时，量程指示LED 不会
发亮。
⑶低准确度提示
当电桥显示不能达到基本准确度的数值时，电桥仍进行测量，但将通过量程指示器中相
应的单位LED 每秒闪一次来指示测量为低精度。此时如果适当改变控制功能，便能够改进
测量准确度，这种情况仪器将自动通过闪亮相应的控制按键上的LED 来提示。
⑷串－－并联提示
虽然电桥具有显示串联或并联等效值的选择性，但在不利的Q 值情况下，用上述两种
方式均不可能获得基本准确度。当需要改动某一显示方式以便提高基本准确度时，电桥将通
过闪亮串联或并联指示发光二极管，来提示这一变化。若出现这种情况，按一下“SER－－
PAR”键，便可改变显示方式，从而提高测试准确度。
⑸频率提示
200μF～2000μF 的电容，200H～2000H 的电感，测量频率在100Hz 只能获得基本准确
度。同样，200pF～2nF的电容和200μH～2mH 的电感，只有在1KHz 测量频率上才能获得
基本准确度，若用户在不能取得佳精度的频率上，对上述范围的元件进行测量，电桥将通
过闪亮频率指示LED 来指示用户应改变测试频率。电桥在不适当的频率上测量，不能获得
基本准确度。
5. 建议采用的测量条件参考表A-10
表A-10 测量条件参考
元件名称测量频率串－－并联
电容＜1μF 1KHz 并联(PAR)
电容≥1μF(非电解电容) 100Hz 并联(PAR)
电容≥1μF（电解电容） 100Hz 串联（SER）
电感＜1H 1KHz 串联（SER）
电感≥1H 100Hz 串联（SHR）
电阻＜10KΩ 100Hz 串联（SHR）
电阻≥10KΩ 100Hz 并联(PAR)
当电桥在100Hz 和1KHz 频率上，能同时提供串联和并联等效元件值时建议：一定型号和
数值的元件应采用一定的方式进行测量。这样做是为了获得既适合于元件的结构形式，又
适合于元件常用的工作方式的测量。如大容量的电解电容器，常作为电源波滤元件，测量
时会发现，1KHZ频率上的电容值明显低于100Hz 频率上的电容值。这种现象是由于这类元
件的几何结构有关诸因素所构成。因此，电解电容在100Hz 频率上测量的电容值是有用
的，电解电容的损耗项通常在串联等效电阻（ESR）上显示，因此，应该测量其串联电容和
串联电阻值。

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