LCR阻抗測量儀校準初探

3 電感參量的校準

　　校準LCR阻抗測量儀測量電感的范圍和準確度方法同考核C、R一樣，但由于附加效應的影響，使電感的精密測量比較困難，主要的原因是電磁場非線性因素，這是電感本身的材料引起的。一個通電線圈周圍的電場強度可以確定，但其周圍的電場強度是非線性的，尤其是磁性材料對不同的電壓幅度和不同頻率非線性響應比較大，這些因素造成了電感測量的復雜性，選用的標準電感必須有頻響的測量數(shù)據(jù)，LCR阻抗測量儀應給出被測電感的等值電路，現(xiàn)代的自動電橋用雙T網(wǎng)絡(luò)原理，選用元件匹配，能滿足較寬的頻率范圍測量電感。

　　電感測量受頻率影響較大，因此在考核LCR阻抗測量儀測量電感性能時，要注意所選用的標準電感本身的諧振頻率，在這個頻率下電感測量準確度最高。例如，一個高頻電感在100MHz下測量時，為3uH，Q為100，而在lkHz下測量電阻為18mΩ，Ω為0.1，因此100MHz下測量時的電感變成lkHz下的感性電阻了。

　　沙利文的標準電感(100uH—lH)在IkHz下可作為0.01%的標準電感考核LCR阻抗測量儀，而在10kHz下準確度就有較大的變化。在考核LCR阻抗測量儀測量小電感性能時要采用四端測量法，為了得到準確的測量結(jié)果，電壓端和電流端之間的耦合要盡可能小。

　　電感器不能加金屬屏蔽，因為會引起渦流，使得電感器測量值隨工作電流和頻率的變化而改變。但是測量電感器的連接線應該帶屏蔽，連接導線的長度一般在80cm一100cm。無論電感器量值的大小，接至電感器的引線端都不能屏蔽，該引線端應盡量短，其目的是為了減少分布電容的影響。還需要注意的是：

　　被測電感器的周圍不能有金屬、鐵磁物質(zhì)存在。電感器測量也必須做二次測量，扣除LCR阻抗測量儀至被測電感器的引線電阻。先使測量端短路平衡，然后再做測量電感值的主測量，兩次測量值的增量即為被測電感器的實際值。

　　4 電容損耗因數(shù)的校準

　　損耗因數(shù)標準器由電容和電阻組合而成，有串聯(lián)等效電路和并聯(lián)等效電路兩類。取值范圍為(10-1~10-5)的十進步進式多盤損耗箱或1、2、5、8跳躍步進式損耗箱。電容量值為100pF～1uF的單值標準電容器。電容損耗因數(shù)的校準一般校準范圍為(10-4～1)。

　　5 頻率特性考核。

　　交流阻抗測量的準確度與頻率有關(guān)，阻抗測量的靈敏度和頻率是成比例的。每一交流阻抗都具有專用頻率，在其專用頻率下阻抗測量的靈敏度最高。因此LCR阻抗測量儀的頻率范圍應較寬，才能滿足各種交流阻抗的測量，目前LCR阻抗測量儀的頻率在10Hz一10MHz之間，如美國GR公司生產(chǎn)的1689(M)，Quadtech公司的7600，HP和Agillent公司的4284?？己薒CR阻抗測量儀的頻率主要是通過數(shù)字頻率計直接測量LCR阻抗測量儀的各個頻率，看其是否滿足其頻率指標，如考核GRl689數(shù)字電橋的頻率，在測試夾“-”端與地之間用頻率計監(jiān)測，儀器編程可選擇測試頻率12Hz，100Hz，1kHz，10kHz，100kHz等，頻率測量之偏差應小于儀器對頻率的指標要求。

　　6 測量電壓考核

　　交流阻抗測量需要特殊的電壓幅度，像鐵芯電感、半導體電容都是非線性元件，在測量時電壓不能太小，在整個測量過程中交流信號在測量引線中引起的噪聲會增加失真度，另外被測阻抗的非線性也會引起諧波畸變。增加電壓幅度可以克服上述現(xiàn)象。因此，要求LCR阻抗測量儀測量電壓在一定幅度內(nèi)可調(diào)。測量電壓一般在5mV～1.25V，有利于交流阻抗的測量，而測量電壓與頻率有關(guān)，因此考核測量電壓時必須注明測量時的頻率。具體方法是用直接測量法，LCR阻抗測量儀不接被測，在測試夾具“-”端與地之間用數(shù)字電壓表監(jiān)測：儀器頻率可選12Hz，lkHz和100kHz三種情況下測量5mV~1.25V，電壓偏差應滿足電橋測量電壓指標要求;也可選擇在某一電壓下，以不