如何正确地
测量电子零部件的参数?
电阻、电容、电感是
电子线路中必定使用的零部件。在进行
电子线路的设计的基础上,准确地
测量这些零部件的值是极其重要的。
测量这些零部件的值,一般使用
LCR测试仪。
用
LCR测试仪来
测量零部件时,与试样之间的“连接”容易成为引起
测量误差的原因。本特集介绍进行这种“连接”的方法、以及
测量误差
校正方法的要点。
LCR测试仪与试样的连接方法!!
用
LCR测试仪来
测量零部件的参数时,其关键问题在于
测量误差。首先是
LCR测试仪本身的内部误差,还存在各种各样的原因,而与试样的连接所引起的误差,就是其中之一。
由于
LCR测试仪的型号不同,可能的连接方法也会有区别,在此我们整理一下五种连接方法的各自特点。一般来说,连接方法越麻烦,越能准确地进行
测量。
2端子法:虽然连接容易,但是由于
接触电阻、连接
电缆的串联
阻抗(r)、连接
电缆以及端子之间的杂散电容(Cs)会引起较大的误差,如果不是中等数量级的
阻抗,那么
测量误差就会比较大。
3端子法:对
测试电缆和试样进行屏蔽,通过抑制杂散电容,减少对于高
阻抗零部件的
测量误差。
主要可用于
测量较小的电容量。4端子法:设置独立的
电压检测
电缆,以消除由于
测试电缆的串联
阻抗所引起的
电压降和
接触电阻的影响等,是一种减少低
阻抗零部件的
测量误差的方法。需要考虑由于
电缆之间的互电感(M)所产生的影响。
如果使用在一个夹子上有2个相互
绝缘的
电极的开耳芬夹子,那么用2个夹子可以容易地进行4个端子的连接。
5端子法:是一种减少
测量阻抗误差的方法。
4端子对法:对于交流
阻抗的
测量,与直流
测量不同,其特点是不会受到温差电动势的影响。但是,由于
电流电缆与
电压电缆之间的
电磁感应,
测量的
频率越高,要想
测量低
阻抗就越困难。对于这个问题,可以利用
电缆的屏蔽层,使
电流的去路和归路相互重叠,以抑制磁通量的产生,由此来减少由于
电磁感应所引起的残留
阻抗。
对
电流电压变换部分进行控制,由此使试样一端(Lp端子对)的
电压接近于零。即使Lc端子对上的
电压也接近于零,但是由于
电流的去路与归路相互重叠,所以也能抑制
电磁感应的影响。
如何才能
校正误差?
为了减少
测量误差,
LCR测试仪具有若干
校正功能。
校正值根据
频率和
阻抗的量程不同会有所不同,所以进行全范围的
校正要花费很多时间。
这里,对零点
校正和负荷
校正进行解说。
零点
校正:当
LCR测试仪的零点漂移对于
测量值不能忽略时,就需要进行零点
校正。因为零点漂移会随着
电缆和
电极的物理配置不同而变化,所以进行开路和闭路的零点
校正时,必须与连接零部件时的
电缆布线、
电极间隔等相同。
负荷
校正:除了
测量夹具等不同所引起的零点漂移以外,如果还有不能够忽略的
测量误差,那么可以进行负荷
校正,以提高
测量精确度。即使对于没有负荷
校正功能的
LCR测试仪,也能够对各个
阻抗量程和
频率求取
校正系数,自己进行
校正。
为了进行负荷
校正,首先需要准备好标准器具或者已知准确值的零部件。在进行了零点
校正之后,再
测量已知准确值的标准
阻抗Zstd,如果得到的
测量值为Z
ms,那么就按照以下公式来求出
校正系数.