LCR 數(shù)字電橋的測量目的不僅是測量電感（L）、電容（C）、電阻（R），還需獲得描述元件的各種參數(shù)：阻抗Z、電抗X、導(dǎo)納Y、電導(dǎo)G、電納B、損耗D、品質(zhì)因素Q、相位角θ。儀器測量時并不直接測量某單個參數(shù)，而是測量復(fù)阻抗，然后按照其相互關(guān)系轉(zhuǎn)換成所需測量參數(shù)。
如何選購合適的LCR數(shù)字電橋
SelectingtheBestLCRMeter
1．選擇LCR 數(shù)字電橋的目的
ThePurposesofSelectingLCRMeter
一般地，LCR數(shù)字電橋用于三個方面的目的。
A）**評價元件的性能，保證元件在使用條件下滿足要求。為對元件作出**的評價，需要儀器能提供高準(zhǔn)確度、強(qiáng)大的功能，能對元件與多種條件的相關(guān)性作出準(zhǔn)確的評價。如新元件的研究與開發(fā)，計量檢定部門作檢測、量值傳遞等。
B）元件生產(chǎn)線快速檢測或進(jìn)貨檢驗(yàn)。這種目的對于儀器的測量條件是特定的。如提供快速的分選以提高效率，特定的頻率、電平及其它一些所需要的功能等。
C）大致估計使用元件的性能。與B）所要求的低一些，僅需了解元件的一般性能，且無快速的分選要求。同惠LCR 數(shù)字電橋型號的劃分也基本按照這三種要求決定。
2．選擇LCR 數(shù)字電橋關(guān)心的主要方面
SeveralAspectsofSelectingLCRMeter
A） 測量準(zhǔn)確度Measurement Accuracy
測量準(zhǔn)確度是反映儀器性能的主要指標(biāo)之一。確切了解所需儀器的準(zhǔn)確度是準(zhǔn)確評價元件優(yōu)劣的關(guān)鍵。一般地，儀器準(zhǔn)確度應(yīng)比測量元件的技術(shù)指標(biāo)高3—5 倍。更為重要的是，通常儀器樣本或其它宣傳資料給出的是在某種條件下的*高準(zhǔn)確度，這是*能產(chǎn)生混淆之處，應(yīng)了解被測量元件在測量頻率下呈現(xiàn)的阻抗及對應(yīng)測量條件下的儀器準(zhǔn)確度是否滿足測量要求。
充分了解儀器的測量準(zhǔn)確度是極為重要的，而且準(zhǔn)確度與所給定的測試條件密切相關(guān)，如電平、速度、溫度等。以下試舉一例來加以說明即使在產(chǎn)品樣本上給定基本準(zhǔn)確度相同，實(shí)際是有很大區(qū)別的，我們以TH2818、TH2828 兩款產(chǎn)品加以說明。
TH2818：頻率20Hz—300KHz，基本準(zhǔn)確度0.05%
TH2828：頻率20Hz—1MHz，基本準(zhǔn)確度0.05%
假定儀器測試條件均為慢速、電平1Vrms、溫度20oC，對100pF、10nF 電容器進(jìn)行測試，評估其在不同頻率下的測量準(zhǔn)確度：
表一. 典型頻率準(zhǔn)確度比較表
容量 | 型號 | 100Hz | 1kHz | 10kHz | 40KHz |
100pF | TH2818 | 4.06 | 0.59 | 0.13 | 0.11 |
TH2828 | 0.3 | 0.15 | 0.05 | 0.05 |
10nF | TH2818 | 0.08 | 0.05 | 0.05 | 0.10 |
TH2828 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 |
容量 | 型號 | 100kHz | 200kHz | 300kHz | 500kHz | 1MHz |
100pF | TH2818 | 0.10 | 0.25 | 0.65 | ------ | ------ |
TH2828 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.10 | 0.10 |
10nF | TH2818 | 0.10 | 0.25 | 0.65 | ------ | ------ |
TH2828 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.10 | 0.10 |
從表一可以看出，相同基本準(zhǔn)確度的儀器，在不同量值被測件和不同頻率下其準(zhǔn)確度是有很大區(qū)別的。
B）測試信號頻率與電平TestSignalFrequencyandLevel
測試頻率、電平是元件檢測需確定的首要參數(shù)，也是反映元件要素相關(guān)性的*重要內(nèi)容，對正確選擇LCR 電橋是極為重要的。
C）儀器附件和選件InstrumentsAccessories&Optional
同惠儀器出廠時給定了附件的標(biāo)準(zhǔn)配置。有時需測定元件的形狀與尺寸與標(biāo)準(zhǔn)配置不符，這便需要另外選擇符合要求的測試夾具，有時可能需自己制造測試夾具。合理適用的測試夾具是進(jìn)行元件準(zhǔn)確測量的保證。
D）儀器價位Instrument’sPrice
購買儀器前，應(yīng)確定需要儀器的性能和功能，將購買預(yù)算進(jìn)行估算。一般地，儀器定價是根據(jù)頻率、準(zhǔn)確度、性能等要素綜合確定的。經(jīng)過多年的努力，同惠低頻（≤2MHZ）LCR 電橋的技術(shù)水平已具備了替代國外先進(jìn)產(chǎn)品的能力。相同檔次的國產(chǎn)儀器與進(jìn)口產(chǎn)品相比，價格相差2—6 倍。我們的忠告是：選擇性能先進(jìn)，技術(shù)保障能力強(qiáng)，信譽(yù)及服務(wù)良好的國產(chǎn)品牌。
LCR數(shù)字電橋的其它功能
OtherFunctionsofLCRMeter
一般地，LCR 數(shù)字電橋尚有其它功能，特別是隨著測量技術(shù)和微處理技術(shù)的飛速發(fā)展，LCR 數(shù)字電橋在不斷地給用戶發(fā)展各種新的性能和功能。準(zhǔn)確靈活地使用這些功能，往往在測量時會起到事半功倍的效果。
1．開路OPEN/短路SHORT 清“0”O(jiān)penandShortClearing“0”
在第三節(jié)敘述了元件的分布參數(shù)是檢測元件必須考慮的問題，在測試時，測試夾具也存在許多分布參數(shù)，這些均會影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。解決此問題的方法便是進(jìn)行開路OPEN/短路SHORT 清“0”。首先將測試夾具的分布參數(shù)看作一線形網(wǎng)絡(luò)，其存在的分布參數(shù)綜合為集中參數(shù)分析，
a）測試引線引起的參數(shù)，該參數(shù)使用短路清“0”消除；
b）測試端間的分布參數(shù)，該參數(shù)使用開路清“0”消除。圖5 表示了儀器測試端等效圖。
2．負(fù)載校準(zhǔn)Load Calibration
負(fù)載校準(zhǔn)是一種**的儀器校準(zhǔn)方法?？梢允箖x器在高于儀器原有準(zhǔn)確度的基礎(chǔ)上測量元件，主要使用于下述兩種情況：a）當(dāng)有更準(zhǔn)確的元件并需對同規(guī)格元件進(jìn)行更高準(zhǔn)確度的測量；
b）統(tǒng)一現(xiàn)場所有LCR 數(shù)字電橋的測試數(shù)據(jù)。
3．測試信號檢測Test SignalMonitoring
施加于被測件的電平是十分重要的。實(shí)際施加于被測件上的電平（電壓或電流）與儀器信號源阻抗有關(guān)，雖然儀器電平相同，若信號源阻抗不同，實(shí)際施加于被測件上的電平就不同。同惠有多個品種具有被測件電流、電壓監(jiān)視功能。
4．自動電平控制Auto Level Control
根據(jù)三.2的論述，對某些與信號電平相關(guān)性強(qiáng)的器件，保持施加恒定的測試信號電平（電壓或電流）是非常重要的。TH2818、TH2819、TH2828/A/S 具備了電平的自動控制功能，這對相關(guān)性強(qiáng)的元件的測量是極為有用的。
5．信號源輸出阻抗SignalSourceOutputImpedances
傳統(tǒng)LCR電橋的信號源阻抗隨著量程的變化而變化的，這樣，不同的元件測量時的實(shí)際電平變化極大，這對某些器件的測量是不合理的。國際先進(jìn)及認(rèn)可的輸出阻抗方法為100Ω 如Agilent4284A、Agilent4980A、Agilent4263B 等。為兼顧與傳統(tǒng)儀器的一致性，同惠大多產(chǎn)品可由用戶鍵盤選擇輸出阻抗。
6．列表掃描List Sweep
鑒于元件對頻率、電平、直流偏置電壓、直流偏置電流的相關(guān)性。同惠有多個品種儀器可對上述參數(shù)進(jìn)行列表掃描（見《同惠LCR 測試儀器選擇指南》）。即對多點(diǎn)頻率（或電平、偏壓、偏流）掃描測量，并將測量值同時顯示，還可對測試值進(jìn)行比較判別。偏流的列表掃描需與同惠的電感偏流源配合使用。
7．測試端配置MeasurementTerminalsDisposal
傳統(tǒng)的LCR數(shù)字電橋提供了五端測試端配置。這種配置有效解決了引線電阻對測試結(jié)果的影響及測試端子對地的分布電容。然而，五端配置阻抗測試下限為10mΩ，且不能解決測試線間相互電磁藕合的影響，表現(xiàn)為低阻抗測試時使用開而文測試電纜時引線位置的移動便會造成測試結(jié)果的變化。TH2828/A/S 的四端對配置方法不僅阻抗測試下限達(dá)到1mΩ，且有效解決測試線間電磁耦合的影響。（參見《用于元件測試的端接技術(shù)》一文）
8．元件的圖形分析能力Component’sGraphicsAnalysisAbility
TH2818/TH2828S可提供頻率響應(yīng)分析、交流電壓特性分析、直流偏置電壓/電流特性分析等諸多分析能力。建立在10mHz/1mHz 頻率分辨率基礎(chǔ)上，TH2818/TH2828S 自動元件分析儀提供了功能強(qiáng)大的元件頻率響應(yīng)分析功能。此功能可在任意頻率范圍進(jìn)行元件主、付參數(shù)的頻率響應(yīng)分析，并以圖形方式進(jìn)行顯示，這對于元件的研發(fā)、元件全性能的評估無疑有重要的意義。尤其對壓電器件的分析提供了極為重要的手段，參見《壓電器件測試的超值解決方案》一文。
9．測量范圍、*大顯示范圍、顯示位數(shù)
Measurement Range, Max. Display Range, Display Digits
多測量頻率、多測量參數(shù)的元件測試儀器在其技術(shù)說明書或產(chǎn)品樣本上是很難準(zhǔn)確描述某參數(shù)的測量范圍的。表示儀器測量范圍的因素主要決定于：a）被測件阻抗大小，這是影響測量范圍的主要原因；b）實(shí)際被檢測電平的大下；c）儀器A/D 轉(zhuǎn)換器的分辨率，測量速度的加快必然使分辨率降低而影響測量范圍；d）電磁干擾、溫度、濕度等的影響。在此情況下，技術(shù)參數(shù)中表示的測量范圍并不能在所有情況均適用，有時便表示為*大顯示范圍。測量范圍與*大顯示范圍的概念是不同的。顯示位數(shù)表明儀器可提供穩(wěn)定讀數(shù)的能力，位數(shù)多但讀數(shù)不穩(wěn)定是無意義的。
10．變壓器測量功能TransformMeasuringFunction
變壓器是一種多參數(shù)的電子元件，包含有初/次級電感、互感、漏感、圈數(shù)比，初/次級電容、直流電阻等。同惠有多種LCR 數(shù)字電橋提供變壓器測試能力，TH2818XA/XB/XC 作為專用的自動變壓器測試系統(tǒng)提供了變壓器測試的完整解決方案。
11．接口功能Interface Function
儀器的接口是其重要的功能。一般地，接口可分為兩類：
a）通訊接口。主要有IEEE-488 通用并行???口和RS-232C 通用串行接口兩種。當(dāng)前LAN 通訊接口與USB 通訊接口逐漸成為儀器通訊能力的新的選擇。同惠產(chǎn)品直流TH2826（5MHz電橋）和TH2826A(2MHz電橋具有LAN接口。
通訊接口為數(shù)據(jù)的交換、儀器的遠(yuǎn)程控制、自動測試系統(tǒng)的組成、測試數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析提供了手段。針對儀器的通訊接口，同惠還可提供計算機(jī)操作控制界面，并可根據(jù)客戶需求研發(fā)專門的統(tǒng)計分析軟件。
b）分選接口，亦稱HANDLER 接口。能使儀器與元件的機(jī)械處理系統(tǒng)配合使用，如元件的自動分選系統(tǒng)等。HANDLER 接口應(yīng)具備結(jié)果輸出口（*好與儀器電氣隔離）與聯(lián)絡(luò)信號，聯(lián)絡(luò)信號包括：START（測試啟動）信號、EOC（ADC 完成）信號、BUSY（CPU 忙）信號。不具備聯(lián)絡(luò)信號的HANDLER 接口是不完善的。
c)USB數(shù)據(jù)外存接口。同惠有多種儀器具備USB 盤外存接口，可將儀器參數(shù)設(shè)定等統(tǒng)一存儲于U 盤，方便客戶進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存或用計算機(jī)進(jìn)行編輯。
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