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如何使用LCR测试仪选择正确的测量条件?

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2024/11/11 9:13:40

        器件制造商给出的器件阻抗值所代表的是在规定的测量条件下器件所能达到的性能,以及在生产这些器件时所允许出现的器件性能的偏差。如果在设计电路时需要很精确地知道所使用器件的性能的话,就有必要专门对器件进行测量来验证其实际值与标称值之间的偏差,或在不同于制造商测试条件的实际工作条件下测量器件的阻抗参数。   

        由于寄生电感、电容和电阻的存在,所有器件的特性会随着测量频率的变化而变化的现象是非常常见的。   

        图1显示的是一个常用的电容器在理想情况下其阻抗随频率变化的特性和实际上有寄生参数存在时其阻抗随频率变化的特性之间的差别。      

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图1. 电容器的频率特征   

        器件阻抗的测量结果还会受到在测量时所选择的测量信号的大小的影响,图2显示的是阻抗测量结果随着交流测量信号的大小而变化的情况 :   

● 电容值 ( 或材料的介电常数,即 K值 ) 的测量结果会依赖于交流测量信号电压值的大小。   

● 电感值 ( 或材料的磁滞特性 ) 的测量结果会依赖于交流测量信号电流值的大小。   

        如图3和其中的公式所示,在测量时实际施加在被测器件两侧的交流电压 VDUT 是和它自身的阻抗、信号源的内阻以及信号源的输出电压有关的。   

        使用仪表的自动电平控制 (ALC)功能可使被测器件 (DUT) 两侧的电压保持在一个恒定的值上。如果仪表内部没有 ALC 功能但是有监测信号大小的功能,可以利用这个功能给这种仪表编写一个相当于 ALC 功能的控制程序来保证被测器件两端上的电压稳定。   

        通过控制测量积分时间 ( 相当于数据采集时间 ) 可以去除测量中不需要的信号的影响。利用平均值功能可以降低测量结果中的随机噪声。延长积分时间或增加平均计算的次数可以提高测量精度,但也会降低测量速度。在仪表的操作手册中对这部分内容都有详细的解释。   

        其它有可能影响测量结果的物理和电气因素还包括直流偏置、温度、湿度、磁场强度、光强度、振动和时间等。      

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图2. 测量结果对测量信号大小的依赖性      

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图3. 实际施加到被测器件上的信号和保证信号稳定的原理        

以上就是如何使用LCR测试仪选择正确的测量条件的介绍。

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