LCR儀表的特點(diǎn)以及如何正確使用它

發(fā)布日期：2023-07-13      瀏覽次數(shù)：454

LCR儀表的特點(diǎn)以及如何正確使用它

如何準(zhǔn)確測量電子元器件的參數(shù)？

電阻器、電容器和電感器是電子電路中經(jīng)常使用的元件。 在設(shè)計(jì)電子電路時(shí)，準(zhǔn)確測量這些元件的值非常重要。 通常使用LCR計(jì)來測量組件的值。

在本期特刊中，我們將介紹容易產(chǎn)生誤差源的樣品的連接點(diǎn)，以及如何在使用LCR計(jì)測量組件時(shí)糾正誤差。




液晶儀表 ZM2376

如何將LCR儀表連接到樣品

使用LCR儀表測量電子元件的參數(shù)時(shí)，問題是測量誤差。
有多種因素，包括LCR儀表內(nèi)部的誤差因素，其中之一是由于與樣品的連接而導(dǎo)致的誤差。
可能的連接方法因LCR儀表的型號而異，但在這里我們組織了五種連接方法中每種方法的特性。
一般來說，連接越麻煩，測量越正確。

雙端子法

它易于連接，但由于接觸電阻，電纜串聯(lián)阻抗（r）以及電纜和端子之間的雜散電容（Copen）引起的高誤差，除非是中間阻抗，否則誤差很高。



雙端子法

該方法通過對電纜和樣品應(yīng)用靜電屏蔽來減少雜散電容，從而減少高阻抗測量誤差。
它主要用于測量小體積。



雙端子法

通過獨(dú)立提供電壓檢測電纜，消除了電纜串聯(lián)阻抗引起的壓降和接觸電阻的影響，降低了低阻抗的測量誤差。 必須考慮電纜之間互感（M）的影響。
開爾文夾在一個夾子中絕緣了兩個電極，這使得與兩個夾子進(jìn)行四端子連接變得容易。



雙端子法

四端子方法中的每根電纜都經(jīng)過屏蔽，以減少寬阻抗范圍內(nèi)的測量誤差。



4端子法

與直流電不同，交流阻抗的測量不受熱電動勢的影響。 然而，由于電流電纜和電壓電纜之間的電磁感應(yīng)，低阻抗測量在較高頻率下變得更加困難。 因此，通過使用電纜的屏蔽，通過重疊電流的向外和返回路徑來抑制磁通量的產(chǎn)生，并減少電磁感應(yīng)引起的殘余阻抗。
最初，電流-電壓轉(zhuǎn)換器被控制，使樣品一端（LP端子對）的電壓為零。 即使將LC端子對的電壓設(shè)置為零，電流的向外和返回路徑重疊，因此可以抑制電磁感應(yīng)的影響。












如何糾正錯誤？

LCR儀表具有多種校正功能，可減少測量誤差。 由于校正值因頻率和阻抗范圍而異，因此校正整個范圍需要時(shí)間。
本節(jié)介紹零點(diǎn)校正和負(fù)載校正。

零點(diǎn)校正

如果LCR儀表零點(diǎn)相對于測量值的偏差不能忽略，則執(zhí)行零點(diǎn)校正。
由于零錯位隨電纜和電極的物理放置而變化，因此必須通過布線與組件連接時(shí)相同的電纜和電極間距來完成開路和短路歸零。 （圖甲、二）





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在LCR儀表內(nèi)部，假設(shè)圖C中的等效電路，則使用以下公式對其進(jìn)行校正。





負(fù)載補(bǔ)償

當(dāng)無法忽略由測量夾具差異引起的零點(diǎn)以外的測量誤差時(shí)，可以通過執(zhí)行圖D所示的負(fù)載校正來提高精度。 即使使用沒有負(fù)載校正功能的LCR儀表，您也可以找到每個阻抗范圍和頻率的校正因子并自行校正。

要執(zhí)行負(fù)載校正，請首先準(zhǔn)備具有精確值的標(biāo)準(zhǔn)儀器或組件。 零點(diǎn)校正后，如果測量具有已知值的標(biāo)準(zhǔn)阻抗Zstd以獲得測量的Zms，則通過下式獲得校正因子。



當(dāng)測量實(shí)際樣品并獲得Zm值時(shí)，通過以下等式獲得真實(shí)值。