01.LCR測試儀的測量原理

LCR的基本測量原理

LCR測試儀是用來測量被稱爲阻抗的這種物理量的測量儀器。阻抗的符號爲"Z"，表示的是交流電流流過的困難程度。可以通過流過被測物的電流"I"和兩端電壓"V"求出。
阻抗在作爲複平面上的矢量來表示，因此使用LCR測試儀不光測量電流有效值和電壓有效值之比，還測量電流波形和電壓波形的相位差。

LCR測試儀的測量回路：自動平衡電橋法

作爲LCR測試儀的測量回路，較多采用的回路方式之一就是"自動平衡電橋法"。有Hc、Hp、Lp、Lc的4端子，並將所有端子連接被測物。回路概略和各端子的功能請參考如下內容。
Hc：
將控制頻率、振幅的測量信號外加在被測物的發生端子。
可控制範圍爲頻率幾mHz～幾MHz，振幅5mV～5V。
Hp:
檢測被測物的Hi端電位。檢測回路的輸入阻抗非常高，無電壓下降，能准確進行電位檢測。
Lp：
檢測被測物的Lo端電位。
Lc：
通過檢測電阻將流過被測物的電流進行電壓轉換並檢測。讓Lc端子的電位保持爲OV。

LCR測試儀的測量回路：二端子法/五端子法/四端子對法

采用了自動平衡電橋法的LCR測試儀，其4端子全都是BNC連接器。爲了不讓外部幹擾混入測量信號或檢測信號中，使用了覆蓋屏蔽的同軸構造。檢測回路的構造一般分爲五端子法和四端子對法。
可以解決構造最簡單的二端子法的不足。
二端子法：
和被測物是以二端子來接觸的構造。測量值是包含了配線電阻和接觸電阻的結果，當被測物爲低阻抗時影響會更大。而且，線間存在雜散電容，因此高頻下測量或高阻抗測量時，測量信號不光會流過被測物也會流過雜散電容，從而産生誤差。

五端子法：
由于信號電流用電纜和電壓檢測用電纜是獨立分開的，因此可以降低配線電阻或接觸電阻的影響。而且，通過使用帶屏蔽層的電纜，讓屏蔽層之間的電位相同來降低雜散電容的影響。是一種能夠降低低阻抗還是高阻抗測量中産生誤差的方式。

四端子對法：

降低由測試電流引起的磁場影響，是一種能夠降低低阻抗到高阻抗測量中産生誤差的方式。通過利用電纜的絕緣層並將正向電流和反向電流相疊加，可以消除所産生的磁場。