LCR表
,也稱為(wéi)LCR測試(shì)儀或電橋
,是一種(zhǒng)專(zhuān)為(wéi)測試(shì)電感
、電容(róng)
、電阻(zǔ)而設計的儀器
。其阻(zǔ)抗(kàng)測量(liàng)原理(lǐ)及(jí)精度提(tí)升方法詳細如下
:
一
、LCR表阻(zǔ)抗(kàng)測量(liàng)原理(lǐ)
LCR表阻(zǔ)抗(kàng)測量(liàng)原理(lǐ)基於交流電路中的阻(zǔ)抗(kàng)測量(liàng)
,具(jù)體過程如下
:
1.信(xìn)號施加
:LCR表通過向被測元件(DUT)施加特(tè)定(dìng)頻(pín)率的交流信(xìn)號
,該信(xìn)號可以(yǐ)是電壓(yā)信(xìn)號或電流信(xìn)號
。
2.響應測量(liàng)
:接著
,LCR表測量(liàng)DUT對這個信(xìn)號的響應
,即通過DUT的電流和DUT兩(liǎng)端的電壓(yā)
。
3.阻(zǔ)抗(kàng)計算
:根(gēn)據歐(ōu)姆定(dìng)律和基爾(ěr)霍夫定(dìng)律
,LCR表通過測得(dé)的電流和電壓(yā)值來計算DUT的阻(zǔ)抗(kàng)
。在串聯電路中
,可以(yǐ)通過V=IR直接計算電流從而得(dé)到阻(zǔ)抗(kàng)
;在並(bìng)聯電路中
,則需要根(gēn)據KCL來計算電流
,進(jìn)而得(dé)到阻(zǔ)抗(kàng)
。
此外
,LCR測試(shì)儀還採用了自動平衡電橋法來提(tí)高(gāo)測量(liàng)精度
。這種(zhǒng)方法通過自動調節電橋的平衡
,使得(dé)被測元件與標準(zhǔn)元件在電學性(xìng)能上達到平衡狀(zhuàng)態
,從而實現對被測元件電學參數的精確測量(liàng)
。自動平衡電橋法具(jù)有測量(liàng)速(sù)度快
、精度高(gāo)等優點
,是LCR測試(shì)儀中常(cháng)用的測量(liàng)手段
。
二
、精度提(tí)升方法
為(wéi)了確保(bǎo)LCR表測量(liàng)的准(zhǔn)確性(xìng)
,可以(yǐ)採取以(yǐ)下方法來提(tí)升測量(liàng)精度
:
1.合(hé)理(lǐ)配置測試(shì)端
:合(hé)理(lǐ)配置LCR表的測試(shì)端
,如Hp
、Lp
、Hc和Lc
,使它(tā)們(men)盡可能接近被測設備(DUT)
,以(yǐ)減小測量(liàng)誤差
。
2.減小迴路面積
:精心分析(xī)測試(shì)電流Ix
,並(bìng)通過巧妙運用Guard與Cable來最小化(huà)迴路面積和磁通量(liàng)
,以(yǐ)減少誤差
。
3.利用Guard與Cable
:利用Guard與Cable構建地(dì)平面中斷信(xìn)號線間的電場連接
,儘管會增加信(xìn)號線的對地(dì)電容(róng)(對測試(shì)結(jié)果無影(yǐng)響)
,但卻能有效減少信(xìn)號線的互容(róng)
,進(jìn)一步提(tí)升測試(shì)精度
。
4.選擇(zé)合(hé)適的測試(shì)參數
:根(gēn)據被測元件的特(tè)性(xìng)
,選擇(zé)合(hé)適的測試(shì)頻(pín)率 、電壓(yā)或電流水平以(yǐ)及(jí)測試(shì)參數(如阻(zǔ)抗(kàng)
、品(pǐn)質因(yīn)子
、串聯電感
、並(bìng)聯電感
、串聯電容(róng)
、並(bìng)聯電容(róng)以(yǐ)及(jí)損耗因(yīn)子等)
,以(yǐ)提(tí)高(gāo)測量(liàng)的准(zhǔn)確性(xìng)
。
5.校准(zhǔn)儀器
:定(dìng)期對LCR表進(jìn)行校准(zhǔn)
,包括開路和短路校准(zhǔn)
,以(yǐ)及(jí)可能的負載校准(zhǔn)
,以(yǐ)確保(bǎo)儀器的准(zhǔn)確性(xìng)
。
6.選擇(zé)適當的測試(shì)夾具(jù)
:選擇(zé)與被測元件相(xiàng)匹配的測試(shì)夾具(jù)
,並(bìng)進(jìn)行夾具(jù)補償
,以(yǐ)消除(chú)夾具(jù)對測量(liàng)結(jié)果的影(yǐng)響
。
7.多(duō)次測量(liàng)取平均(jūn)值
:通過多(duō)次測量(liàng)並(bìng)取平均(jūn)值來減少隨機誤差的影(yǐng)響
。
8.保(bǎo)持溫度穩定(dìng)
:在測量(liàng)過程中保(bǎo)持溫度穩定(dìng)在一個較小的範圍內
,以(yǐ)減少溫度對測量(liàng)結(jié)果的影(yǐng)響
。
9.選擇(zé)慢速(sù)測試(shì)速(sù)度
:在可能的情況下
,選擇(zé)慢速(sù)的測試(shì)速(sù)度
,因(yīn)為(wéi)測試(shì)速(sù)度越快
,精度可能越差
。
LCR表阻(zǔ)抗(kàng)測量(liàng)原理(lǐ)基於交流電路中的阻(zǔ)抗(kàng)測量(liàng)和自動平衡電橋法
。通過合(hé)理(lǐ)配置測試(shì)端
、減小迴路面積
、利用Guard與Cable
、選擇(zé)合(hé)適的測試(shì)參數
、校准(zhǔn)儀器
、選擇(zé)適當的測試(shì)夾具(jù)
、多(duō)次測量(liàng)取平均(jūn)值
、保(bǎo)持溫度穩定(dìng)以(yǐ)及(jí)選擇(zé)慢速(sù)測試(shì)速(sù)度等方法
,可以(yǐ)顯著提(tí)升LCR表的測量(liàng)精度
。