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LCR數(shù)字電橋是用來測量電感、電容、電阻參量的儀器,通常包含Z,Y,θ,Rs,Rp,X,G,B,Ls,Lp,Cs,Cp,Q,D等測量項目,為什么要測量阻抗呢?今天安泰測試就給大家科普一下LCR數(shù)字電橋:
什么是阻抗? 在具有電阻、電感和電容的電路里,對電路中的電流所起的阻礙作用叫做阻抗。不管是數(shù)字電路工程師還是射頻工程師,都在關注各類器件的阻抗,比如在音響器材中,阻抗是常常提及的重要參數(shù)。 阻抗常用Z表示,是一個復數(shù),實部稱為電阻,虛部稱為電抗,其中電容在電路中對交流電所起的阻礙作用稱為容抗 ,電感在電路中對交流電所起的阻礙作用稱為感抗,電容和電感在電路中對交流電引起的阻礙作用總稱為電抗。 電阻,電容,電感的阻抗計算公式: XR=R; XL= wL =2πfL; XC==1/(wC)= 1/(2πfC);
LCR數(shù)字電橋原理 最早的阻抗測量用的是電橋方法,如圖,隨著現(xiàn)代模擬和數(shù)字技術的發(fā)展,現(xiàn)代阻抗測量大都使用自動平衡電橋法,不僅測出阻抗,還可以直接顯示L-Q,C-D,R-D和Z-Q電感電容值參數(shù)等。
選型方法 LCR數(shù)字電橋根據(jù)被測器件需要的頻率、電平進行主機選型; LCR數(shù)字電橋根據(jù)被測器件封裝進行夾具選型; LCR數(shù)字電橋根據(jù)被測器件是否需要直流偏置,選配偏壓盒、偏流盒;
測試技巧 1、什么時候加偏壓盒? 當需要測試帶有直流偏置的元器件時,比如二極管的導通電容,需要加偏壓測試;類似的,在需要加直流電流偏置時,可以選用偏流盒; 2、品質因子Q和損耗因子 D的電學含義: 電感器的品質因子Q是表明器件接近純電抗的程度,品質因子越大,說明電抗的絕對值越大,實部串聯(lián)電阻越小,能量損耗小。 對于電容器來說,表示純度的這一項通常用耗散因素(D),D=1/Q;因此D越小,電容容抗越大,效能越好。 3、LCR表的內阻30、50、100Ω如何選擇? 為了降低鐵心材料的非線形,測電感一般用大內阻100歐姆,降低測試信號電平;為了與其他家型號的測試儀進行數(shù)據(jù)對比,必須保證與其有相同的信號源內阻模式。其他阻抗為可提供的選擇,與廠家規(guī)定的內阻測試條件一致即可。 30 Ω可類比于:CH107X/GR1689 100 Ω 可類比于:HP4284A/E4980A/Chroma3250 10 Ω/CC可類比于:CH106X/WK3245 50 Ω可類比于:HK3532 另外,10/100內阻模式:當用戶需要用 100kHz 測量 1uF~10uF 的CBB的損耗時,可以使用這種內阻模式,可以提高測量結果特別是損耗因子的穩(wěn)定性。 4、 為什么說LCR 電橋很難測高Q和低D器件,比如MLCC片式多層陶瓷電容器? LCR電橋 Q值和 D值測量是依據(jù)如下圖原理公式計算得來:
假定 Q = 10,0 則 ESR 為 1/100 的 XL?梢,ESR 在 Z = ESR + j*X中L 占的分量比較小,所以儀器或測量環(huán)境引起 ESR 微弱的變化都會被放大 100 倍,反應出的現(xiàn)象就是:Q 值穩(wěn)定性不好或測量數(shù)據(jù)跳動較大。同樣的道理也適用于電容 D 的測量。 用戶能做的就是盡量選擇好一點的測試夾具改善效果,原則:能用 0m 的不要用 1m 的,能用 4 端測量不要用 2 端測量。 本文由安泰測試整理發(fā)布,歡迎各位關注微信公眾號“安泰測試”留言探討,更多儀器知識歡迎訪問安泰測試網。 |