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如何正確使用LCR測試儀
2012-10-10
如何正確地測量電子零部件的參數(shù)?
電阻、電容、電感是電子線路中必定使用的零部件。在進(jìn)行電子線路的設(shè)計的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確地測量這些零部件的值是極其重要的。測量這些零部件的值，一般使用LCR測試儀。
用LCR測試儀來測量零部件時，與試樣之間的“連接”容易成為引起測量誤差的原因。本特集介紹進(jìn)行這種“連接”的方法、以及測量誤差校正方法的要點。
LCR測試儀與試樣的連接方法！！
用LCR測試儀來測量零部件的參數(shù)時，其關(guān)鍵問題在于測量誤差。首先是LCR測試儀本身的內(nèi)部誤差，還存在各種各樣的原因，而與試樣的連接所引起的誤差，就是其中之一。
由于LCR測試儀的型號不同，可能的連接方法也會有區(qū)別，在此我們整理一下五種連接方法的各自特點。一般來說，連接方法越麻煩，越能準(zhǔn)確地進(jìn)行測量。
2端子法:雖然連接容易，但是由于接觸電阻、連接電纜的串聯(lián)阻抗(r)、連接電纜以及端子之間的雜散電容(Cs)會引起較大的誤差，如果不是中等數(shù)量級的阻抗，那么測量誤差就會比較大。
3端子法:對測試電纜和試樣進(jìn)行屏蔽，通過抑制雜散電容，減少對于高阻抗零部件的測量誤差。
主要可用于測量較小的電容量。
4端子法:設(shè)置獨立的電壓檢測電纜，以消除由于測試電纜的串聯(lián)阻抗所引起的電壓降和接觸電阻的影響等，是一種減少低阻抗零部件的測量誤差的方法。需要考慮由于電纜之間的互電感(M)所產(chǎn)生的影響。
如果使用在一個夾子上有2個相互絕緣的電極的開耳芬夾子，那么用2個夾子可以容易地進(jìn)行4個端子的連接。
5端子法:是一種減少測量阻抗誤差的方法。
4端子對法:對于交流阻抗的測量，與直流測量不同，其特點是不會受到溫差電動勢的影響。但是，由于電流電纜與電壓電纜之間的電磁感應(yīng)，測量的頻率越高，要想測量低阻抗就越困難。對于這個問題，可以利用電纜的屏蔽層，使電流的去路和歸路相互重疊，以抑制磁通量的產(chǎn)生，由此來減少由于電磁感應(yīng)所引起的殘留阻抗。
對電流電壓變換部分進(jìn)行控制，由此使試樣一端(Lp端子對)的電壓接近于零。即使Lc端子對上的電壓也接近于零，但是由于電流的去路與歸路相互重疊，所以也能抑制電磁感應(yīng)的影響。
如何才能校正誤差？
為了減少測量誤差，LCR測試儀具有若干校正功能。校正值根據(jù)頻率和阻抗的量程不同會有所不同，所以進(jìn)行全范圍的校正要花費很多時間。
這里，對零點校正和負(fù)荷校正進(jìn)行解說。
零點校正:當(dāng)LCR測試儀的零點漂移對于測量值不能忽略時，就需要進(jìn)行零點校正。因為零點漂移會隨著電纜和電極的物理配置不同而變化，所以進(jìn)行開路和閉路的零點校正時，必須與連接零部件時的電纜布線、電極間隔等相同。
負(fù)荷校正:除了測量夾具等不同所引起的零點漂移以外，如果還有不能夠忽略的測量誤差，那么可以進(jìn)行負(fù)荷校正，以提高測量精確度。即使對于沒有負(fù)荷校正功能的LCR測試儀，也能夠?qū)Ω鱾€阻抗量程和頻率求取校正系數(shù)，自己進(jìn)行校正。
為了進(jìn)行負(fù)荷校正，首先需要準(zhǔn)備好標(biāo)準(zhǔn)器具或者已知準(zhǔn)確值的零部件。在進(jìn)行了零點校正之后，再測量已知準(zhǔn)確值的標(biāo)準(zhǔn)阻抗Zstd，如果得到的測量值為Zms，那么就按照以下公式來求出校正系數(shù)。
電阻、電容、電感是電子線路中必定使用的零部件。在進(jìn)行電子線路的設(shè)計的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確地測量這些零部件的值是極其重要的。測量這些零部件的值，一般使用LCR測試儀。
用LCR測試儀來測量零部件時，與試樣之間的“連接”容易成為引起測量誤差的原因。本特集介紹進(jìn)行這種“連接”的方法、以及測量誤差校正方法的要點。
LCR測試儀與試樣的連接方法！！
用LCR測試儀來測量零部件的參數(shù)時，其關(guān)鍵問題在于測量誤差。首先是LCR測試儀本身的內(nèi)部誤差，還存在各種各樣的原因，而與試樣的連接所引起的誤差，就是其中之一。
由于LCR測試儀的型號不同，可能的連接方法也會有區(qū)別，在此我們整理一下五種連接方法的各自特點。一般來說，連接方法越麻煩，越能準(zhǔn)確地進(jìn)行測量。
2端子法:雖然連接容易，但是由于接觸電阻、連接電纜的串聯(lián)阻抗(r)、連接電纜以及端子之間的雜散電容(Cs)會引起較大的誤差，如果不是中等數(shù)量級的阻抗，那么測量誤差就會比較大。
3端子法:對測試電纜和試樣進(jìn)行屏蔽，通過抑制雜散電容，減少對于高阻抗零部件的測量誤差。
主要可用于測量較小的電容量。
4端子法:設(shè)置獨立的電壓檢測電纜，以消除由于測試電纜的串聯(lián)阻抗所引起的電壓降和接觸電阻的影響等，是一種減少低阻抗零部件的測量誤差的方法。需要考慮由于電纜之間的互電感(M)所產(chǎn)生的影響。
如果使用在一個夾子上有2個相互絕緣的電極的開耳芬夾子，那么用2個夾子可以容易地進(jìn)行4個端子的連接。
5端子法:是一種減少測量阻抗誤差的方法。
4端子對法:對于交流阻抗的測量，與直流測量不同，其特點是不會受到溫差電動勢的影響。但是，由于電流電纜與電壓電纜之間的電磁感應(yīng)，測量的頻率越高，要想測量低阻抗就越困難。對于這個問題，可以利用電纜的屏蔽層，使電流的去路和歸路相互重疊，以抑制磁通量的產(chǎn)生，由此來減少由于電磁感應(yīng)所引起的殘留阻抗。
對電流電壓變換部分進(jìn)行控制，由此使試樣一端(Lp端子對)的電壓接近于零。即使Lc端子對上的電壓也接近于零，但是由于電流的去路與歸路相互重疊，所以也能抑制電磁感應(yīng)的影響。
如何才能校正誤差？
為了減少測量誤差，LCR測試儀具有若干校正功能。校正值根據(jù)頻率和阻抗的量程不同會有所不同，所以進(jìn)行全范圍的校正要花費很多時間。
這里，對零點校正和負(fù)荷校正進(jìn)行解說。
零點校正:當(dāng)LCR測試儀的零點漂移對于測量值不能忽略時，就需要進(jìn)行零點校正。因為零點漂移會隨著電纜和電極的物理配置不同而變化，所以進(jìn)行開路和閉路的零點校正時，必須與連接零部件時的電纜布線、電極間隔等相同。
負(fù)荷校正:除了測量夾具等不同所引起的零點漂移以外，如果還有不能夠忽略的測量誤差，那么可以進(jìn)行負(fù)荷校正，以提高測量精確度。即使對于沒有負(fù)荷校正功能的LCR測試儀，也能夠?qū)Ω鱾€阻抗量程和頻率求取校正系數(shù)，自己進(jìn)行校正。
為了進(jìn)行負(fù)荷校正，首先需要準(zhǔn)備好標(biāo)準(zhǔn)器具或者已知準(zhǔn)確值的零部件。在進(jìn)行了零點校正之后，再測量已知準(zhǔn)確值的標(biāo)準(zhǔn)阻抗Zstd，如果得到的測量值為Zms，那么就按照以下公式來求出校正系數(shù)。
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