LCR电桥的选择和应用发表时间:2005-10-13一、元件参数测量的目的我们日常使用或工厂生产的元件(主要指各种电感、电容、电阻)均标有定的数值，从使用的角度说已确定了该元件的数值(标称值)．实际上存在下列三个因素需要对元件进行测量：1．工厂生产的元件均标有一定的偏差，使用元件是否满足该偏差要求，需要进行测量方能获得准确数值。2．工厂生产的元件是在某特定条件下获得的(如测试频率、测试电平等)，与使用条件不尽相同，而使用者需了解的是实际使用条件下元件的数值。3．实际上，所有元件并非理想器件，包含有各种寄生参数，因此还需对元件的寄生情况进行测量．这对元件的正确使用来说是极其重要的。以电容器C为例,包括引线电阻Rs和电感Ls．材料的绝缘电阻Rpl，电容器两端的分布电容Cp和电阻Rp2。有些寄生参数在使用条件下可以忽略．但有些是绝对不能忽略的。以上述电容器为例．当容量C较大时，引线电阻Rs是主要发热部件，该值过大．在高频大电流使用时可能会产生炸裂的严重后果。实际电容器的等效状态阻抗的矢量表示及转换式图阻抗Z表示为在对某一电子装置或电路施加某一定频率的正弦交流电时所遇到的总阻力。其在复数平面上以矢量表示。也可以阻抗的倒数导纳Y(Y=1/Z)表示。元件阻抗是一复杂的量值，且随施加其上的信号频率和电压的变化而变化，LCR数字电桥的测量目的不仅是测量电感(L)、电容(C)、电阻(R)，还需获得描述元件的各种参数阻抗Z、电抗×、导纳Y、电导G，电纳B、损耗D、品质因素Q相位角θ。仪器测量时并不直接测量某单个参数，而是测量复阻抗Z，然后按照其相互关系转换成所需测量参数。二．元件量值与特定要素的相关性一般LCR数字电桥均给出特定的测量条件，如测量频率信号电平、直流偏置等，这些条件的设定规定了仪器的适用范围．由于被测元件在各种使用条件下呈现不同的特性，因此极为重要的是正确认识元件与使用条件的相互规律-----相关性。仪器的测量条件应尽可能真实地反映元件的使用条件。1．测试信号频率相关性所有元件均与信号频率有相关性。其变化的大小主要取决于元件寄生(杂散)参数的大小．使用仪器时可能仅考虑了串联和并联两种等效方式，大多数情况下该两种等效方式已基本能描述原件的实际情况。L、C、R元件的频率特性2．测试信号电平相关性所有元件均存在信号电平的相关性。即在规定测试频率下，元件数值与信号电平的大小有关。有些元件数值对电平的变化不敏感，然而有些元件对信号电平具有极强的敏感性，如高K(高介电常数)值的陶瓷电容器，高导磁率的电感器等。因此，对此类器件规定其测量信号电平(电压或电流)是非常重要的。元件与信号电平的相关性3．直流偏置相关性元件与施加其上的直流偏置电压或偏置电流存在相关性。在元件的各种使用场合，交流与直流信号叠加使用是极为普遍的。如二极管，三极管的结电容，高K的陶瓷电容器，电解电容器，带瓷芯的电感器或变压器等。其上所叠加的直流电压或电流的不同便会引起参数的变化，某些器件参数可能会产生剧烈的变化。4．与其它因素的相关性元件参数主要取决于上述几种条件：然而，以下的环境条件也是不能忽略的：如时间(元件参数随时间的变化)、温度湿度，压力、磁场等。综上所述，进行元件的测量不仅要考虑所需测量的参数，正确规定测量这些参数时所使用的相关条件是极为重要的，往往会由于测量条件选择不当而获得错误的结果三．选择合适的LCR数字电桥1．选择LCR数字电桥的目的一般地，LCR数字电桥用于三个方面的目的A)精确评价元件的性能．保证元件在使用条件下满足要求．为作出元件的精确评价需要仪器能提供高准确度强大的功能，能对元件与多种条件的相关性作出准确的评价．如新元件的研究与开发，计量检定部门检测、量值传送等．B)元件生产线快速检测或进货检验。这种目的对于仪器的测量条件是特定的。如提供快速的分选以提高效率、特定的频率、电平及其它一些所需要的功能等：C)大致估计使用元件的性能。与B)所要求的低一些，仅需了解元件的般性能。2．选择LCR数字电桥关心的主要方面A)测量准确度测量准确度是反映仪器性能的主要指标之。确切了解所需仪器的准确度是准确评价元件优劣的关键。一...