许丰灵，赵秋明*，肖　龙，李永昌

（1.桂林电子科技大学信息与通信学院，广西桂林541000；2.桂林斯壮微电子有限责任公司，广西桂林541000）

基于自由轴测量法的阻抗测量系统设计

许丰灵1，赵秋明1*，肖龙1，李永昌2

（1.桂林电子科技大学信息与通信学院，广西桂林541000；2.桂林斯壮微电子有限责任公司，广西桂林541000）

设计了一种基于SOPC技术的阻抗测量系统，采用自由轴测量法，设计了基于FPGA的DDS测量信号发生电路和基于AD633模拟乘法器的相敏检波电路。与传统阻抗分析仪相比，该电路结构简单，稳定性好，测量精度高，具有一定的商业应用价值。实际测试表明，该测量电路实现了频率为1 kHz～500 kHz的阻抗测量功能。

自由轴测量法；DDS；AD633模拟乘法器；阻抗测量

阻抗测量广泛应用于超声无损检测，生物医学，器件性能检测，材料分析，电化学分析等领域。通过阻抗测量可以间接得到其他物理量，如倾角，位移，速度，距离，压力，湿度等［1］。随着测量技术的发展，阻抗分析法适用于生产、科研等领域中，并且具有测量精度高，速度快，成本低等特点。

基于AD5933的阻抗测量方案无法实现100 kHz以上的阻抗测量［2］，有限长序列的DFT变换存在着频谱泄露问题，影响测量精度［3］。基于以上问题，本文设计了一种基于自由轴测量法的阻抗测量系统，采用FPGA的DDS产生测量信号和AD633的相敏检波实现自由轴测量，实现了 1 kHz～500 kHz的阻抗测量。

1　自由轴阻抗测量原理

阻抗测量可分为电桥法、谐振法、矢量伏安法等［4］。电桥法具有较高的测量精度，但在阻抗测量时需要反复调节使电桥平衡，使得测量速度较慢。……