本文重點(diǎn)介紹用LCR測(cè)試儀準(zhǔn)確測(cè)量電感、電容、電阻的連接方法及校準(zhǔn)和使用中應(yīng)注意的事項(xiàng)。

　　關(guān)鍵詞：LCR測(cè)試儀;儀器校準(zhǔn);連接方法

　　1、引言

　　當(dāng)今電子元件的設(shè)計(jì)追求高性能， 而同時(shí)又致力于減少尺寸、 功耗和成本。 有效而準(zhǔn)確的元件性能描述、 設(shè)計(jì)、 評(píng)估和制造過(guò)程中的測(cè)試， 對(duì)于元件用戶(hù)和生產(chǎn)廠(chǎng)家是至關(guān)重要的。

　　電感、 電容、 電阻是電子線(xiàn)路中使用最為廣泛的電子器件， 在進(jìn)行電子設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上， 準(zhǔn)確地測(cè)量這些器件的值是極其重要的。 ＬＣＲ測(cè)試儀是一種采用交流方式測(cè)量電感、 電容、 電阻、 阻抗等無(wú)源元件參數(shù)的裝置。 用ＬＣＲ測(cè)試儀測(cè)量元器件的參數(shù)時(shí)， 其關(guān)鍵問(wèn)題是測(cè)量誤差。 它的誤差來(lái)源主要有兩部分， 首先是ＬＣＲ測(cè)試儀本身的內(nèi)部誤差， 其次是由不正確校準(zhǔn)、 測(cè)試件的連接方法及不正確選擇測(cè)量電路模型引起的。 一般連接方法越麻煩越能準(zhǔn)確地測(cè)量出元器件的參數(shù)。

　?。病ⅲ蹋茫覝y(cè)試儀校準(zhǔn)

　　首先對(duì)測(cè)試儀進(jìn)行開(kāi)路校準(zhǔn)， 開(kāi)路校準(zhǔn)主要是消除測(cè)試夾具與被測(cè)件相并聯(lián)的雜散導(dǎo)納。 其次是進(jìn)行短路校準(zhǔn)， 通過(guò)一短路條（用低阻抗的金屬板）將高、 低電極相連。 短路校準(zhǔn)主要是消除測(cè)試夾具與被測(cè)件相串聯(lián)的殘余阻抗的影響。

　　３、選擇測(cè)量電路模型

　　對(duì)于小電容、 大電感來(lái)說(shuō)， 電抗一般都很大。 這意味著并聯(lián)電阻（Ｒ。 ）的影響相對(duì)于小數(shù)值串聯(lián)電阻（Ｒ， ）更加顯著， 所以應(yīng)采用并聯(lián)電路模型。 相反， 對(duì)于大電容、小電感則采用串聯(lián)模型。 大于１０Ｋ１１左右用并聯(lián)， 小于１０ＫＱ左右用串聯(lián)。 如圖１。

　　圖1

　　4、LCR測(cè)試儀與被測(cè)件的連接

　　4.1 2端子法

　　這種連接方法比較簡(jiǎn)單， 但由于接觸電阻、 連接電纜的串聯(lián)阻抗（ｒ）、 連接電纜以及端子之間的雜散電容（ｃ。 ）會(huì)引起較大的誤差。 如果不是中等級(jí)數(shù)量的阻抗，那么測(cè)試誤差就會(huì)比較大。 一般用于精度要求不是很高的測(cè)試。 連接如圖２。

　　圖2

　　4.2 ３端子法

　　對(duì)測(cè)試電纜和被測(cè)件進(jìn)行屏蔽， 通過(guò)抑制雜散電容，減少對(duì)高阻抗測(cè)試的測(cè)量誤差。 一般用于小電容的測(cè)量。 為了將測(cè)試引線(xiàn)的雜散電容減至最小， 測(cè)試電纜引

　　線(xiàn)的中心導(dǎo)體應(yīng)維護(hù)盡可能短， 測(cè)量接頭的屏蔽與電纜中心導(dǎo)體互聯(lián)， 以降低對(duì)地雜散電容的影響。

　　4.3 ４端子法

　　設(shè)置獨(dú)立的電壓檢測(cè)電纜， 以消除由于測(cè)試電纜串聯(lián)阻抗所引起的電壓降和接觸電阻的影響， 是一種減少低阻抗測(cè)試誤差的方法。 但需要盡量考慮由于電纜之間

　　的互感（Ｍ）所產(chǎn)生的影響， 增加外屏蔽。外屏蔽導(dǎo)體起測(cè)量信號(hào)的返回路徑作用，相同電流既流過(guò)中心導(dǎo)體又流過(guò)外屏蔽導(dǎo)體（以相反方向）。所以在導(dǎo)體周?chē)串a(chǎn)生外部磁場(chǎng)（由內(nèi)部電流和外部電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)彼此完全抵消）。因此，消除了電纜之間的互感（M）造成的誤差。連接如圖3。

　　圖3

　　4.4 6端子法

　　對(duì)于交流阻抗的測(cè)量與直流不同，其特點(diǎn)是不會(huì)受到溫差電動(dòng)勢(shì)的影響。但是，由于電流電纜與電壓電纜之間的電磁感應(yīng)，測(cè)量的頻率越高，要想測(cè)量低阻抗就越困難。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，可以利用電纜的屏蔽層，使電流去路和歸路相互重疊，以抑制磁通量的產(chǎn)生，由此來(lái)減少由于電磁感應(yīng)所引起的殘留阻抗，抵制電磁感應(yīng)的影響。對(duì)電流電壓變換部分進(jìn)行控制，由此使試樣端（Lp）的電壓接近于零。即使Lc端子對(duì)上的電壓也接近于零。連接如圖4。

　　圖4

　　5、結(jié)束語(yǔ)

　　隨著科學(xué)應(yīng)用技術(shù)不斷發(fā)展的需要，測(cè)量精度要求越來(lái)越重要，因此測(cè)量方法的好壞對(duì)保征產(chǎn)品質(zhì)量和提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益有著一定的實(shí)際意義。本文中所述校準(zhǔn)、連接等方法已經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，用此方法對(duì)電子元件進(jìn)行測(cè)試誤差小，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。

　　參考文獻(xiàn)

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　　作者簡(jiǎn)介：劉新 。工作單位：航天凱天科技責(zé)任有限公司。