組件特性

這個(gè)部分小緯主要介紹的是電阻、電感和電容的阻抗隨著頻率變化時(shí)的特性。首先是關(guān)于電阻器的頻率響應(yīng)特性。

理想狀態(tài)下電阻跟頻率是沒(méi)有關(guān)系的，但以高阻值電阻來(lái)說(shuō)，由于存在著寄生電容，在實(shí)際測(cè)量時(shí)阻抗會(huì)有一些變化。隨著頻率升高，實(shí)際測(cè)量的阻值是有減少的。而低阻值電阻則是由于有引線電感，當(dāng)測(cè)試頻率升高時(shí)，實(shí)際所測(cè)量出來(lái)的阻值會(huì)比理論值還偏大。也因?yàn)槔硐氲脑骷c現(xiàn)實(shí)情況的差異，導(dǎo)致我們?cè)跍y(cè)量時(shí)就得特別注意，也必須特別考慮測(cè)量方法和選擇測(cè)試條件。

再來(lái)是電感器的頻率響應(yīng)特性。第一個(gè)是關(guān)于普通電感，由于來(lái)自線纜電阻和寄生電容的影響，也會(huì)使得實(shí)際的阻抗值和理想值間有所偏差，特別是在高頻的時(shí)候。另外，高磁芯損耗的電感則是由于寄生電容和磁芯損耗的影響，同樣會(huì)產(chǎn)生與理論值間的偏差。

最后是關(guān)于電容器頻率響應(yīng)的特性，是因?yàn)榈刃Т?lián)電阻的影響，使得實(shí)際測(cè)量結(jié)果與理論值有所偏差。

組件測(cè)量技巧

測(cè)量技巧可大概分成5個(gè)部分: 正確的測(cè)量條件、正確選擇等效模型、儀器的校準(zhǔn)、電路的補(bǔ)償、以及接線的選擇。

1.測(cè)量條件的選擇

以電容來(lái)說(shuō)，由于介電常數(shù)的不同，使得容值測(cè)量的結(jié)果會(huì)隨著測(cè)試電壓的不同而變化，特別是高介電常數(shù)。當(dāng)介電常數(shù)在3.7以上時(shí)，就要特別注意測(cè)試電壓的選擇。若選擇了不合適的測(cè)試電壓，會(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生很大的影響。相對(duì)來(lái)說(shuō)，低介電常數(shù)對(duì)于電壓的依賴(lài)性則小很多。而除了電容之于測(cè)試電壓之外，電感的測(cè)試結(jié)果也會(huì)隨著測(cè)試電流的上升有所影響。

測(cè)試結(jié)果對(duì)信號(hào)大小的依賴(lài)情況

固緯電子LCR-8000G系列元器件測(cè)試器的圖表模式。圖表模式可將待測(cè)物的組件特性以圖示的方式呈現(xiàn)，可選擇電壓或頻率作為橫坐標(biāo)進(jìn)行掃描。

另外固緯電子的微歐姆計(jì)GOM-805有脈沖測(cè)量模式。在線材的一些接點(diǎn)或接面中，不同的金屬間的熱耦合會(huì)產(chǎn)生電學(xué)上稱(chēng)為熱電動(dòng)勢(shì)(Thermoelectric Electromotive force) 的效應(yīng)，無(wú)可避免的，這熱電動(dòng)勢(shì)也會(huì)影響到測(cè)量的結(jié)果。PULSE模式的用途是為了排除熱電動(dòng)勢(shì)的影響，而能得到更準(zhǔn)確的阻抗值。

2.等效模型的選擇

除了測(cè)試條件的選擇，等效電路的選擇也非常重要。對(duì)于現(xiàn)實(shí)中的元器件，都可以將其等效簡(jiǎn)化為二元電路，其中可簡(jiǎn)化成串聯(lián)、并聯(lián)，甚至串并聯(lián)結(jié)合的模式都可以選擇。

選擇合適的等效模型

等效電路模型

固緯數(shù)字電橋LCR-8000G量測(cè)模式

下圖是固緯數(shù)字電橋LCR-6000的16種主/副參數(shù)組合及2個(gè)監(jiān)控參數(shù), 可供選擇; 即可同時(shí)顯示4個(gè)不同量測(cè)結(jié)果值和測(cè)試條件(圖一) 大數(shù)值顯示模式, 更容易觀測(cè)量測(cè)的結(jié)果; 還可設(shè)置PASS/FAIL和聲響判斷(圖二)。

3.儀器的校準(zhǔn)

儀器校準(zhǔn)的目的是在于給儀表定義一個(gè)能夠保證測(cè)量精度的基準(zhǔn)面。而儀器的校準(zhǔn)分為固定校準(zhǔn)模式和用戶校準(zhǔn)模式，固定校準(zhǔn)模式多為廠家會(huì)使用，用戶校準(zhǔn)模式則是一般用戶在使用。

4.電路的補(bǔ)償

在開(kāi)始使用LCR前，我們要先做開(kāi)路和閉路的補(bǔ)償。短路補(bǔ)償一般是針對(duì)大容量、低阻抗、低ESR、D值的測(cè)量；而開(kāi)路補(bǔ)償則主要是對(duì)于高阻抗、小容量的測(cè)量。做完補(bǔ)償后，測(cè)量結(jié)果才會(huì)較準(zhǔn)確。尤其是當(dāng)更換夾具后要再次測(cè)量時(shí)，需要重復(fù)做一次補(bǔ)償。

短路補(bǔ)償

開(kāi)路補(bǔ)償

5.接線的選擇

一般來(lái)說(shuō)兩線制的接線方式較常用，另外也有四線制的接線方式，兩者各有適用的范圍。若采取的是兩線制的測(cè)試方法，電阻的選擇一般在大于100歐姆以上；而小于100歐的電阻，一般則是采用四線制測(cè)量。

兩線制測(cè)量法

一般電阻大于100歐時(shí)可用2線制測(cè)量

兩線制測(cè)量法

一般小于100歐的電阻用4線制測(cè)量