一键式快速LCR参数测试及分析系统设计

　　摘要：针对手动操作传统测量仪器低效、繁琐等问题，提出了一种基于虚拟仪器技术的LCR参数测试方案。通过软硬件联合设计，以及实验结果表明，系统具有良好的可靠性与稳定性，实现生产快速测试、在线数据Ppk分析等功能。

　　引言

　　传统测量测试仪器在科研、实验、教学等方面应用十分广泛，如无源元件的电感(L)、电容(C)、电阻(R)的各项参数测试就是由LCR数字电桥及相关配套设备来完成的。随着科学技术的不断发展，元器件也逐步向着工作频率高频化、测试参数多样化方向发展。随着元件需要测试参数的增多，由于手动操作传统测量仪器存在的低效、繁琐等缺陷，已无法满足元器件生产企业对测试的要求。一种可由用户自定义具有高效、灵活的虚拟仪器的出现，能够很好解决这一问题。LabVIEW(Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench)是一种业界领先的工业标准图形化编程工具，主要用于开发测试、测量与控制系统。它是专门为工程师和科学家而设计的直观图形化编程语言。它将软件和各种不同的测量仪器硬件及计算机集成在一起，建立虚拟仪器系统，以形成用户自定义的解决方案。由此借助LabVIEW平台，结合仪器TH2826数字电桥，而设计出新型LCR参数测试系统。

　　系统组成

　　整个系统如图1所示，由电脑、改制鼠标、脚踏开关、通信电缆、TH2826数字电桥组成。TH2826系列元件测试仪，其0.1%的基本精度、22种阻抗参数测试、20Hz~5MHz的频率范围可以满足低ESR的电容器和高Q电感器等元件的测量。其标准配置的RS232C串行接口与电脑通信用来完成数据传输及仪器控制等任务。作为快速测试系统的组成部分，脚踏开关与改制鼠标(脚踏开关的常开触点与鼠标左键微动开关并联)配合完成一键式快速测试。　　

 

　　软件设计

　　系统软件主体架构是基于LabVIEW的标准状态机设计模式，LabVIEW程序同样也称为虚拟仪器(VI)。以被测参数较多的电感元件为例，整个测试程序流程图如图2所示，由测试准备界面和系统测试界面组成。系统测试界面如图3所示，其分为三个部分：仪器参数配置及实测数据显示区、测试数量统计显示区、测试数据分析区。