LCR仪表的特点以及如何正确使用它
电阻器、电容器和电感器是电子电路中经常使用的元件。 在设计电子电路时,准确测量这些元件的值非常重要。 通常使用LCR计来测量组件的值。
在本期特刊中,我们将介绍容易产生误差源的样品的连接点,以及如何在使用LCR计测量组件时纠正误差。
液晶仪表 ZM2376
使用LCR仪表测量电子元件的参数时,问题是测量误差。
有多种因素,包括LCR仪表内部的误差因素,其中之一是由于与样品的连接而导致的误差。
可能的连接方法因LCR仪表的型号而异,但在这里我们组织了五种连接方法中每种方法的特性。
一般来说,连接越麻烦,测量越正确。
它易于连接,但由于接触电阻,电缆串联阻抗(r)以及电缆和端子之间的杂散电容(Copen)引起的高误差,除非是中间阻抗,否则误差很高。
该方法通过对电缆和样品应用静电屏蔽来减少杂散电容,从而减少高阻抗测量误差。
它主要用于测量小体积。
通过独立提供电压检测电缆,消除了电缆串联阻抗引起的压降和接触电阻的影响,降低了低阻抗的测量误差。 必须考虑电缆之间互感(M)的影响。
开尔文夹在一个夹子中绝缘了两个电极,这使得与两个夹子进行四端子连接变得容易。
四端子方法中的每根电缆都经过屏蔽,以减少宽阻抗范围内的测量误差。
与直流电不同,交流阻抗的测量不受热电动势的影响。 然而,由于电流电缆和电压电缆之间的电磁感应,低阻抗测量在较高频率下变得更加困难。 因此,通过使用电缆的屏蔽,通过重叠电流的向外和返回路径来抑制磁通量的产生,并减少电磁感应引起的残余阻抗。
最初,电流-电压转换器被控制,使样品一端(LP端子对)的电压为零。 即使将LC端子对的电压设置为零,电流的向外和返回路径重叠,因此可以抑制电磁感应的影响。
LCR仪表具有多种校正功能,可减少测量误差。 由于校正值因频率和阻抗范围而异,因此校正整个范围需要时间。
本节介绍零点校正和负载校正。
如果LCR仪表零点相对于测量值的偏差不能忽略,则执行零点校正。
由于零错位随电缆和电极的物理放置而变化,因此必须通过布线与组件连接时相同的电缆和电极间距来完成开路和短路归零。 (图甲、二)
在LCR仪表内部,假设图C中的等效电路,则使用以下公式对其进行校正。
当无法忽略由测量夹具差异引起的零点以外的测量误差时,可以通过执行图D所示的负载校正来提高精度。 即使使用没有负载校正功能的LCR仪表,您也可以找到每个阻抗范围和频率的校正因子并自行校正。
要执行负载校正,请首先准备具有精确值的标准仪器或组件。 零点校正后,如果测量具有已知值的标准阻抗Zstd以获得测量的Zms,则通过下式获得校正因子。
当测量实际样品并获得Zm值时,通过以下等式获得真实值。