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)：507

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，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，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，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，通過以下等式獲得真實(shí)值。