Как работи измервателният уред LCR?

Здравейте! Като доставчик на LCR измервателни уреди често ме питат как работят тези изящни устройства. Така че реших да го разбия за вас по начин, който е лесен за разбиране.

Да започнем с основите. LCR метърът е вид електронно тестово оборудване, използвано за измерване на индуктивността (L), капацитета (C) и съпротивлението (R) на компонент. Тези измервания са от решаващо значение в различни индустрии, от производството на електроника до научноизследователска и развойна дейност.

Основите на LCR измерванията

За да разберем как работи измервателният уред LCR, първо трябва да разберем концепциите за индуктивност, капацитет и съпротивление.

Съпротивление (R):Това е противопоставянето на протичането на електрически ток в проводник. Измерва се в ома (Ω). Резисторът е често срещан електронен компонент, използван за управление на потока на ток във верига. Например, в обикновена светодиодна верига, резистор се използва за ограничаване на тока, протичащ през светодиода, за да се предотврати изгарянето му.

Капацитет (C):Капацитетът е способността на даден компонент да съхранява електрически заряд. Измерва се във фаради (F). Кондензаторите се използват в много електронни схеми за различни цели, като филтриране, свързване и съхранение на енергия. Кондензаторът се състои от две проводими пластини, разделени от изолационен материал, наречен диелектрик. Когато се приложи напрежение към кондензатора, той съхранява енергия под формата на електрическо поле между плочите.

Индуктивност (L):Индуктивността е свойството на електрически проводник, чрез което промяна в тока, протичащ през него, предизвиква електродвижеща сила (ЕМС) както в самия проводник (самоиндуктивност), така и във всички близки проводници (взаимна индуктивност). Измерва се в хенри (H). Индукторите обикновено са направени от намотка от тел. Когато през намотката протича ток, около нея се създава магнитно поле. Ако токът се промени, магнитното поле също се променя, предизвиквайки ЕМП, което се противопоставя на промяната в тока.

Как един LCR измервател измерва тези параметри

Сега, след като знаем какво представляват L, C и R, нека видим как ги измерва LCR метър.

Повечето измервателни уреди LCR използват AC (променлив ток) сигнал, за да направят тези измервания. Основният принцип включва прилагане на променливо напрежение към изпитвания компонент (CUT) и измерване на получения ток. Чрез анализиране на връзката между напрежението и тока, измервателният уред може да изчисли импеданса (Z) на компонента. Импедансът е сложна величина, която комбинира съпротивление, индуктивно съпротивление и капацитивно съпротивление.

Измерване на съпротивление:
За да измери съпротивлението, измервателният уред LCR прилага известно AC напрежение върху резистора и измерва тока, протичащ през него. Съгласно закона на Ом (V = IR, където V е напрежение, I е ток и R е съпротивление), съпротивлението може да се изчисли чрез разделяне на напрежението на тока.

Измерване на капацитет:
Когато измерва капацитет, LCR метърът прилага AC напрежение към кондензатора. Кондензаторът съхранява и освобождава заряд в отговор на променящото се напрежение. Токът, протичащ през кондензатора, е свързан със скоростта на промяна на напрежението върху него. Чрез измерване на напрежението и тока и анализиране на тяхната фазова връзка, измервателният уред може да изчисли капацитета.

Измерване на индуктивност:
За измерване на индуктивност LCR метърът също така прилага AC напрежение към индуктора. Индукторът се противопоставя на промените в тока поради своето индуктивно свойство. Уредът измерва напрежението и тока и тяхната фазова разлика. Въз основа на принципите на електромагнитната индукция може да се определи индуктивността.

Различни видове LCR метри

На пазара има различни видове LCR измервателни уреди, всеки със свои собствени характеристики и възможности.

• Ръчни измервателни уреди LCR:Те са преносими и лесни за използване. Подходящи са за полеви измервания и бързи проверки. Например, техник може да използва ръчен LCR измервателен уред, за да тества компоненти на печатна платка (PCB) на полето.
• Настолни LCR метри:Те са по-точни и имат по-разширени функции в сравнение с ръчните измервателни уреди. Те обикновено се използват в лаборатории и производствени съоръжения за прецизни измервания.

Някои популярни LCR измервателни уреди на пазара включватE4982A Agilent LCR Meter, 1 MHz до 300 MHz / 500 MHz / 1 GHz / 3 GHz, наPM6304 Fluke LCR измервател, и4285A Agilent LCR измервател, 75 KHz - 30 MHz. Тези измервателни уреди предлагат висока точност и широк диапазон от измервателни честоти, което ги прави подходящи за различни приложения.

Фактори, влияещи върху LCR измерванията

Има няколко фактора, които могат да повлияят на точността на измерванията на LCR.

Честота:Импедансът на даден компонент може да варира в зависимост от честотата на приложения AC сигнал. Например, реактивното съпротивление на кондензатор намалява с увеличаване на честотата, докато реактивното съпротивление на индуктора нараства с честотата. Следователно е важно да изберете подходящата честота на измерване въз основа на приложението.

Паразитни ефекти:Компонентите може да имат паразитен капацитет, индуктивност и съпротивление, които могат да повлияят на резултатите от измерването. Например, един резистор може да има малко количество паразитна индуктивност поради физическата си конструкция. Тези паразитни ефекти трябва да се вземат предвид при извършване на точни измервания.

температура:Електрическите свойства на компонентите могат да се променят с температурата. Например, съпротивлението на резистор може да се увеличи или намали с температурата в зависимост от неговия материал. Измервателите LCR може да имат функции за температурна компенсация, за да се сведе до минимум ефектът на температурата върху измерванията.

Защо да изберете нашите LCR измервателни уреди

Като доставчик на LCR измервателни уреди, ние предлагаме широка гама от висококачествени LCR измервателни уреди. Нашите измервателни уреди са проектирани с най-новите технологии, за да осигурят точни и надеждни измервания. Ние разбираме важността на прецизността в различни приложения, независимо дали става дума за производство на електроника, изследвания или контрол на качеството.

Нашият екип за поддръжка на клиенти е винаги готов да ви помогне с всякакви въпроси, които може да имате относно нашите продукти. Ние също така предлагаме следпродажбено обслужване, за да гарантираме, че вашият LCR глюкомер работи по най-добрия начин през целия си живот.

Ако сте на пазара за измервателен уред LCR, независимо дали е за малък проект или широкомащабно индустриално приложение, ще се радваме да чуем от вас. Свържете се с нас, за да обсъдим вашите изисквания и ние ще ви помогнем да намерите перфектния LCR измервателен уред за вашите нужди. Нека започнем разговор за това как можем да подкрепим вашите нужди от измервания!

Референции

• Хоровиц, П. и Хил, У. (1989). Изкуството на електрониката. Cambridge University Press.
• Boylestad, RL, & Nashelsky, L. (2002). Електронни устройства и теория на електрическите вериги. Прентис Хол.