LCR測(cè)試儀 —線纜參數(shù)測(cè)量的好幫手
對(duì)于線纜生產(chǎn)的廠家,會(huì)有規(guī)定的線纜的出廠合格標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于線纜容值以及電感量有明確的要求,但是要如何方便快捷的測(cè)量這些參數(shù)并且適應(yīng)于產(chǎn)線上呢,這就不得不提到我們LCR表了,看看它是如何大顯身手的把!
一、參數(shù)說明
我們以IM3536 LCR 測(cè)試儀為例來進(jìn)行說明,針對(duì)測(cè)試線纜及被測(cè)元件的關(guān)鍵參數(shù)定義如下,這些參數(shù)是衡量元件電氣特性的重要指標(biāo):
Cs(等效串聯(lián)電容):在串聯(lián)等效電路模型中表征元件的電容值,單位為法拉(F),常用于電容器等元件的測(cè)量,反映元件儲(chǔ)存電荷的能力。
D(損耗系數(shù)):即損耗角正切值(tanδ),是表征元件能量損耗程度的參數(shù),無單位。D 值越小,說明元件的能量損耗越小,性能越優(yōu)良,常見于電容器的損耗評(píng)估。
Ls(等效串聯(lián)電感):在串聯(lián)等效電路模型中表征元件的電感值,單位為亨利(H),主要用于電感線圈等元件的測(cè)量,反映元件儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量的能力。
Q(品質(zhì)因數(shù)):是衡量元件能量損耗與儲(chǔ)能比例的參數(shù),無單位。Q 值越高,表明元件的能量損耗越小,效率越高,多用于電感、諧振電路等的性能評(píng)價(jià)。
開短路校準(zhǔn)是確保測(cè)量準(zhǔn)確性的關(guān)鍵步驟,通過補(bǔ)償測(cè)試電纜、探頭及夾具的寄生參數(shù),消除其對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,所以要首先進(jìn)行校準(zhǔn)設(shè)置,步驟如下:
二、操作詳細(xì)步驟
(一)校準(zhǔn)前準(zhǔn)備
確認(rèn)儀器已接通電源并完成 60 分鐘預(yù)熱,確保測(cè)量精度。
根據(jù)測(cè)試需求連接相應(yīng)的測(cè)試電纜、探頭或測(cè)試夾具,連接方法參考 “2.4 連接測(cè)試電纜、探頭與測(cè)試夾具”。
按下前面板的【ADJ】鍵,進(jìn)入補(bǔ)償設(shè)置畫面。(小貼士:在補(bǔ)償前應(yīng)該打開低Z高精度模式,并且頻率和電平在設(shè)置后不可再調(diào),否則補(bǔ)償無效哦)
(二)電纜長(zhǎng)度設(shè)置
在 ADJ 畫面中按下【CABLE】鍵。
根據(jù)實(shí)際使用的電纜長(zhǎng)度,從 0m、1m、2m、4m 中選擇對(duì)應(yīng)選項(xiàng)(如使用選件 L2000、9140-10 等時(shí)設(shè)為 1m)。
按下【EXIT】鍵返回 ADJ 畫面。
(三)開路補(bǔ)償
開路補(bǔ)償用于消除測(cè)試系統(tǒng)的寄生導(dǎo)納影響,具體操作如下:
設(shè)置開路狀態(tài):根據(jù)所使用的探頭 / 夾具類型,按要求配置開路狀態(tài)。
L2000 4 端子開爾文夾:合上探頭頂端,按測(cè)試物寬度配置探頭間距。
9263 SMD 測(cè)試夾具:逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕,打開 HIGH、LOW 電極,間隔為測(cè)試物寬度。
L2001 鑷型探頭:在開路補(bǔ)償夾具刻度上(與測(cè)試物長(zhǎng)度相同)夾入頂端(如 1005 元件對(duì)應(yīng) 1.0mm 刻度)。
在 ADJ 畫面中按下【OPEN】鍵,進(jìn)入開路補(bǔ)償設(shè)置。
選擇補(bǔ)償類型:
ALL 補(bǔ)償:讀取全頻率范圍補(bǔ)償值。按下【ALL】鍵,再按下【exec】鍵,儀器自動(dòng)完成全頻率補(bǔ)償,耗時(shí)約 50 秒。
SPOT 補(bǔ)償:讀取指定頻率補(bǔ)償值。按下【SPOT】鍵,選擇補(bǔ)償點(diǎn)后按下【EDIT】鍵輸入目標(biāo)頻率,再按下【exec】鍵完成補(bǔ)償。
補(bǔ)償完成后,按下【EXIT】鍵返回測(cè)量畫面。
(四)短路補(bǔ)償
短路補(bǔ)償用于消除測(cè)試系統(tǒng)的殘留阻抗影響,操作步驟如下:
設(shè)置短路狀態(tài):根據(jù)所使用的探頭 / 夾具類型,按要求配置短路狀態(tài)。
L2000 4 端子開爾文夾:將帶 V 標(biāo)記側(cè)朝上,夾入探頭頂端形成短路。
9263 SMD 測(cè)試夾具:順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕,緊固 HIGH、LOW 電極形成短路。
9261-10 測(cè)試夾具:將短路板朝測(cè)試物安裝部分插到底。
在 ADJ 畫面中按下【SHORT】鍵,進(jìn)入短路補(bǔ)償設(shè)置。
選擇補(bǔ)償類型:
ALL 補(bǔ)償:按下【ALL】鍵,再按下【exec】鍵,儀器自動(dòng)完成全頻率短路補(bǔ)償。
SPOT 補(bǔ)償:按下【SPOT】鍵,選擇補(bǔ)償點(diǎn)后輸入頻率,按下【exec】鍵完成指定頻率補(bǔ)償。
補(bǔ)償完成后,按下【EXIT】鍵返回測(cè)量畫面。
(五)補(bǔ)償有效性確認(rèn)
補(bǔ)償完成后,在測(cè)量畫面中確認(rèn) “OPEN”“SHORT” 狀態(tài)顯示為 “ON”,若補(bǔ)償未正常結(jié)束(如顯示錯(cuò)誤信息),需檢查電纜連接、開路 / 短路狀態(tài)是否正確,重新執(zhí)行補(bǔ)償操作。
三、參數(shù)測(cè)量設(shè)置步驟
完成開短路校準(zhǔn)后,即可進(jìn)行 Cs、D、Ls、Q 等參數(shù)的測(cè)量,具體設(shè)置流程如下:
(一)測(cè)量前準(zhǔn)備
按 “2.3 連接電源線” 連接電源線,按 “2.5 接通 / 關(guān)閉電源” 開啟儀器,完成 60 分鐘預(yù)熱。
按 “2.6 設(shè)置日期與時(shí)間” 完成儀器日期和時(shí)間的設(shè)置,確保數(shù)據(jù)記錄的時(shí)間準(zhǔn)確性。
連接測(cè)試電纜、探頭及夾具,確保連接牢固、接觸良好。
(二)進(jìn)入測(cè)量模式
按下前面板的【MODE】鍵,在彈出的畫面中選擇 “LCR” 模式,按下【EXIT】鍵返回測(cè)量畫面。
(三)設(shè)置測(cè)量參數(shù)
在測(cè)量畫面中,按下參數(shù)鍵(如第 1 參數(shù)鍵),從參數(shù)列表中選擇目標(biāo)參數(shù)(如 Cs、Ls 等),按下【EXIT】鍵確認(rèn)。
重復(fù)操作設(shè)置第 3 參數(shù)(如 D、Q 等),完成測(cè)量參數(shù)的配置。
(四)配置測(cè)量條件
按下【SET】鍵進(jìn)入設(shè)置畫面,在 BASIC 標(biāo)簽頁中配置關(guān)鍵測(cè)量條件:
測(cè)量頻率(FREQ):根據(jù)被測(cè)元件特性設(shè)置頻率(4Hz~8MHz),如測(cè)量電容器常用 1kHz 或 1MHz。
信號(hào)電平(LEVEL):選擇開路電壓(V)、恒電壓(CV)或恒電流(CC)模式,并設(shè)置相應(yīng)電平值(如 1.000V)。
量程(RANGE):設(shè)置為 “AUTO” 自動(dòng)量程,或根據(jù)預(yù)估阻抗手動(dòng)選擇量程(100mΩ~100MΩ)。
測(cè)量速度(SPEED):根據(jù)精度需求選擇 “FAST”“MED”“SLOW” 或 “SLOW2”,速度越慢精度越高。
完成設(shè)置后按下【EXIT】鍵返回測(cè)量畫面。
(五)執(zhí)行測(cè)量
將被測(cè)元件正確連接到測(cè)試夾具上,確保接觸良好。
測(cè)量畫面中實(shí)時(shí)顯示設(shè)置參數(shù)的測(cè)量值,按下【ZOOM】鍵可放大顯示測(cè)量值,便于讀數(shù)。
若需保存測(cè)量結(jié)果,按下【SAVE】鍵將數(shù)據(jù)保存至內(nèi)部存儲(chǔ)器或 U 盤(參考 “8 使用 U 盤 (保存 / 讀入數(shù)據(jù))”)。
四、注意事項(xiàng)
校準(zhǔn)前務(wù)必確保儀器預(yù)熱 60 分鐘以上,否則會(huì)影響校準(zhǔn)精度。
開短路補(bǔ)償時(shí),需嚴(yán)格按照對(duì)應(yīng)探頭 / 夾具的要求設(shè)置開路和短路狀態(tài)
更換測(cè)試電纜、探頭或夾具后,必須重新執(zhí)行開短路校準(zhǔn),以保證測(cè)量準(zhǔn)確性。
測(cè)量高阻抗元件時(shí),需采取隔離措施(進(jìn)行高阻抗元件的測(cè)量時(shí)”),減少外界干擾。
校準(zhǔn)及測(cè)量過程中,避免觸碰測(cè)試電纜及夾具的金屬部分,防止引入誤差或發(fā)生安全風(fēng)險(xiǎn)。
最后呢;關(guān)于線束測(cè)試儀,我們也有不錯(cuò)的國產(chǎn)方案,比如同惠電子的LCR表系列,提供了更多的參數(shù)和功能的選擇哦!