制作了一款俄罗斯开源的高性价比迷你RCL数字电桥

大道必成 · 发表于 2020-9-15 20:56:57

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本帖最后由大道必成于 2020-9-15 21:17 编辑

俄罗斯电子论坛“无线电猫”有一款开源数字电桥，国内网友也有不少人仿制成功，前些日子也做了一款，通过这些天试用，感觉性价比挺高的，在这里介绍给大家。

原作者对新版固件给出来的测量范围：
电阻：2mΩ----1MΩ
电容：0.1pF----10mF
电感：0.02uH----10H
（实际使用中，有效范围比上述值要略窄）

测量频率有5个：1KHZ、9KHZ、25KHZ、49KHZ、97KHZ

按键功能（620b20版固件）：
S1：长按开关机，短按进入主菜单；
S2：长按进入平衡和校准模式，短按切换测量频率；
S3：长按开关背光，短按进入相对测量模式（可用于测电池内阻或临时短路清零）

原理图
00 原理图.png

打样的PCB

焊接完成

测电阻 100mΩ
测小电阻虽然可能比不上专业毫欧表，但已经很让人惊喜了
06 0.1电阻.jpg

2Ω

220K

测电阻方面，小电阻测量能力比较喜人，能很好的弥补万用表的不足；大电阻方面，超过300K左右读数开始不稳定，精度下降。

测电容
27pF
1KHz测不了小电容，需要9KHz以上频率
11 27pF 9K.jpg

222独石

0.47uF 偏大
19 0.47uF.jpg

1uF又偏小了，说明是容量本身问题，不是电桥问题 18 1uF 9K.jpg

测电解
测电解电容容量普遍偏低，起初以为电桥问题，后来网上查阅了很多资料发现是普遍性问题，成品电桥也是如此，跟电解电容频率特性和电桥测量方式有关。
6.8uF
20 6.8UF 1K.jpg

470uF

测电解虽然容量偏低，但是能直观读出ESR(等效串联电阻)，而且经过与中创ET430电桥对比，电解电容副参数精度还不错，一般不超过10%，具备较大的参考价值。

测电感
1uH
30 1UH 1K.jpg

10uH

220uH

来个大点的，继电器线圈
40 线圈 1K.jpg

后来测试电感发现上限达到了20H，喜出望外，照片没拍，后续补上吧。
电感副参数也还是挺可靠的，常规电感（色环和工字电感）Q值与ET430相比上下一般不超过5%。

另外还可以通过相对测量功能测电池内阻
先测量一个400V 1uF CBB电容
50 相对测量.jpg

然后按下S3，进入相对测量模式，之后将电池串联入电路，直接读数71.51mΩ就是电池内阻。可能会有±10mΩ左右的本底误差，不过比起直流充电法测内阻还是要精确一些，用于同类电池做对比还是非常不错的。
51 内阻.jpg

总结来说，有四点比较满意：
1. 能测毫欧级电阻，有效补充万用表无法测量小电阻的缺陷。
2. 测电解电容副参数比较可靠，对于鉴别电解电容好坏和质量有较大的参考价值。
3. 测电感主、副参数都比较精准，上限量程很宽，出人意料。
4. 可以测电池内阻，能简单鉴别18650等锂电池的质量。
两方面不足：
1. 测小电容（2000pF以下）精度略差，少数电容误差可达10%。
2. D值很小的电容（瓷片、独石、CBB等），副参数测量不够精确，参考意义不大。当然作为业余电桥来说这方面可能都有缺陷，这类电容副参测准需要专业的仪表运放、可编程运放、高速和高分辨率AD采样芯片组成的方案，真做出来价格也基本上逼近成品电桥了。（可以参考业余电桥LQ9101和成品电桥ET430B的价格，已经非常接近）

其它一些图片：