走進技術專欄，解鎖前沿科技
輕鬆掌握測試知識，率先成為科技達人
2024/12
09
LCR測試儀工作原理
LCR測試儀，也被稱為數字電橋，是電子測量中常用的設備。其工作原理主要基於交流電路的特性，通過使用正弦波信號作為測試信號，測量電流和電壓的關係來計算電學參數。以下是LCR測試儀工作原理的詳細解釋：
一、基本原理
LCR測試儀通過在被測元件（DUT）上施加特定頻率的交流信號，並測量電壓和電流的比值來計算元件的參數。這個過程基於歐姆定律和電路理論。在LCR測試儀中，被測元件的兩端電壓（Vx）和參考電壓（Vr）被測量，而參考電阻（Rr）則用於計算電流（Ir）。根據歐姆定律，Ir=Vr/Rr，然後通過串聯電路中的V=I*R公式（或並聯電路中的基爾霍夫電流定律KCL）可以計算出被測元件上的電流Ix，從而得到被測元件的阻抗Zx。
二、測量電路與信號
LCR測試儀包含一個測量電路，用於測量被測元件的電流和電壓。測量電路通常采用橋式電路或電壓比較器電路。橋式電路通過調節電阻或電容的值，使得橋路平衡，從而得到電學參數的測量結果。電壓比較器電路則通過比較被測元件的電壓與參考電壓之間的關係，計算出電學參數的數值。
測試信號通常為正弦波信號，因為它具有穩定的振幅和周期，可以方便地用於測量電學特性。測試信號的頻率可以在一定範圍內調節，以適應不同被測元件的特性。
三、測量方法
LCR測試儀可以采用兩種常見的測量方法：串聯法和並聯法。
串聯法：將被測元件與測試信號源按串聯方式連接，通過測量電流和電壓的關係，計算出電學參數。
並聯法：將被測元件與測試信號源按並聯方式連接，同樣通過測量電流和電壓的關係，計算出電學參數。
四、測量參數與精度
LCR測試儀的主要測量參數包括電感L、電容C和電阻R。此外，還可以測量一些次要參數，如損耗因素D、品質因素Q和相位角θ等。
為了提高測量精度，可以采取以下措施：
多次測量取平均值：通過多次測量並取平均值，可以減少隨機誤差，提高測量精度。
保持溫度穩定：環境溫度的變化會影響電子設備的性能，因此保持溫度在一個較小的範圍內是提高精度的關鍵。
選擇合適的測試頻率和信號電平：測試頻率必須和待測物的工作頻率一致，測試信號電壓通常是在開路情況下進行測量。選擇合適的測試頻率和信號電平可以提高測量的準確性和穩定性。
