LCR测试仪

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手提式LCR测试仪
带 4 线接口的桌上LCR测试仪

LCR测试仪是一种电子测试设备,用于测量电子元件电感(L)、电容(C)和电阻(R)。在一些简单的测试仪中,它们会首先量度阻抗,并显示由此转换而来的电容或电感值。如果被测器件没有明显的电阻分量,这种方法得出的读数应该相当准确。更高级的测试仪会测量电感元件的电感和Q 因数,或电容器的电容值以及等效串联电阻。

操作[编辑]

通常,被测器件会接上交流电。测试仪会测量被测器件两端的电压和流过被测器件的电流。测试仪可以通过电压与电流的比率确定阻抗的大小。更先进的测试仪除了测量会阻抗,也会测量电压和电流之间的相位角,并以此计算等效电容或电感和电阻。对于电感元件和电容器,仪表会采用并联串联等效电路。以电容器为例,理想电容器除了电容外没有其他特性,但现实世界中并没有的理想电容器。所有真正的电容器都有少量电感和电阻。这些少量的电感和电阻可以看作是与理想电容器串联或并联的电感或电阻。电感器也是如此。而由于电阻器的构造方式,即使电阻器也可能具有电感和电容。最通用的假设是测量电感时使用串联等效电路(如电感器线圈电线的电阻),而测量电容时使用并联等效电路(如电容器电极片之间电阻)。[1]

LCR测试仪也可用于测量永磁同步摩打中相对于转子位置的电感变化。但永磁同步摩打转动时的产生反电动势有机会会对一些设计用于测量电子元件的LCR测试仪造成破坏。因此实际操作时务必小心。[2]

高级LCR测试仪的可选测试频率通常为 100 Hz,120 Hz,1 kHz,10 kHz和 100 kHz 。测量范围和准确度通常会随测试频率变化而变化。因为随着测试频率的变化,特定组件(即电感器或电容器)对电路的影响也会随之变化。

部分桌上LCR测试仪可进行100khz以上的测试。它们通常提供在交流信号上叠加直流电压或电流的选项。低端LCR测试仪可能会容许外接设备来提供直流电压或电流,而高端设备则内置有直流电压或电流供应器可供选择。此外,桌上LCR测试仪通常允许使用特殊接口来测量SMD元件、空心线圈或变压器

电桥电路[编辑]

通用无线电型号 716-C 电容电桥。该型号于 1940 年代初期投产,并在整个 1950 年代和 1960 年代持续生产

电感、电容和电阻也可以通过各种电桥电路进行测量。它们通过调整可变标准元件,并观察检测器的信号来得知结果,而不是测量阻抗和相位角。

早期的商用 LCR 电桥使用了多种技术,主要涉及匹配或“消除”来自单一信号源的两个信号。第一个信号使用测试元件来生成,第二个信号则使用已知电感和电容值的标准元件生成的。这些信号通过检测器“相加”。当通过改变标准元件的值并在检测器中得到“零”时,可以假设通过测试元件的电流幅度等于标准值,并且相位恰好是反向。此时,通过观察使用的标准元件则可以直接获得测试元件的读数。[3]

外部链接[编辑]

  1. ^ LCR meter measurement principles | Hioki. www.hioki.com. [2023-06-23]. (原始内容存档于2023-06-23) (英语). 
  2. ^ Yeh, Hao-Chieh; Yang, Sheng-Ming. Phase Inductance and Rotor Position Estimation for Sensorless Permanent Magnet Synchronous Machine Drives at Standstill. IEEE Access. 2021, 9 [2023-06-23]. ISSN 2169-3536. doi:10.1109/ACCESS.2021.3060774. (原始内容存档于2023-10-21). 
  3. ^ LCR Meter or LCR Bridge » Electronics Notes. www.electronics-notes.com. [2023-06-23]. (原始内容存档于2023-06-23).