1、电子仪器设备基础知识 LCR 数字电桥使用问答 数字电桥又称 LCR 测量仪、LCR 电桥、LCR 数字电桥等，在使用中，尤 其是对初次使用者来讲，总会遇到这样或那样的问题。本人翻阅了一些手 头上现有的资料，并结合网摘文章，编写了这份电桥使用问答，供有需要 者参考。 1. 能说明一下数字电桥部份符号标识的释义吗？ 答：L：电感；C：电容；R：电阻； B：电纳；D：损耗；G：电导； Q：品质因数； X：电抗；Z：阻抗；：相位角； DC：直流；AC：交流； FREQ：频率；STORE：存储；RECAL：调用仪器设置； AUTO：自动；MODE：模式； SER：等效串联；PAR：等效并联。 2. 不
2、同的测试频率对元器件测试有影响吗？ 答：有。 3. 测试电压不同对元器件测试有影响吗？ 答：有。 4. 对于一个已知的“电容” ，使用者应该选用什么样的测试条件？ 答： （1）小于 100pF电容用1MHz（如果数字电桥具备这个档位的话）频率测量； （2）中等容量，如 1000pF-10uF电容，1kHz、10kHz、100kHz应该选择选哪 一个档位，国家标准，测试中等电容的测试频率标准是1kHz。电解类，如铝电 解，钽电解等用 100Hz或 120Hz； （3）从电平的角度来说，大部分电容对测试电平不敏感，因此，不同电平测 试变化不大，但有些介电常数大的电容对测试电平非常敏感，故应根据实际
3、需 要仔细选择测试电平。一些入门级的数字电桥没有该选项，只能使用默认测试 电平进行测试。 共 4页 第1 页 整理 电子仪器设备基础知识 5. 测试信号电平是什么意思？ 答：施加于被测元器件上的电平是十分重要的。实际施加于被测件上的电平（电 压或电流）与仪器信号源阻抗有关，虽然仪器电平相同，若信号源阻抗不同， 实际施加于被测件上的电平就不同。 6. 数字电桥测量的准确度如何？ 答：测量准确度是反映仪器性能的主要指标之一。确切了解所需仪器的准确度 是准确评价元器件优劣的关键。一般来讲，仪器本身的准确度应比测量元器件 的技术指标要求高。通常，仪器设备或其宣传资料给出的参数是在一定条件下 的最高准确
4、度，也就是所谓的理论值。 实际上，无论是数字电桥还是其它设备，参数标称值与实际值均存在或多 或少的差异，这是使用者应该清楚并注意的。要想了解被测量元器件在测量频 率下呈现的阻抗、以及对应测量条件下，测试仪器的准确度是否满足测量要求， 那么，充分了解仪器的测量准确度是极为重要的。 当然，测试准确度与所给定的测试条件密切相关，这一点，同样不能忽视。 须知，即使是相同基本准确度的仪器，其在不同量值被测元器件和不同频率下 其准确度是有很大区别的。 7. 什么是损耗？品质因数Q值? 答：D、Q两者互为倒数，其计算方法为被测元器件的有功功率 PR（电阻器耗能） 与无功功率 PC（电容器储能）或 PL（电感
5、器储能）的比值，对串联和并联等效 电路使用下式计算：=Rs/|Xs|，D=|Xp|/Rp，D和 Q的值与等效方式无关。 8. 怎样选择串联和并联测试参数? 答： （1）电容测量，可以两个不同的测试频率下损耗因子的变化性质来决定， 若频率升高而损耗增加，则应选用串联等效电路测试模试；若频率升高而损耗 减小，则应选用并联等效电路测试模试。 （2）对于电感来说，情况正好与电容相反。实际中，器件的 D 不可能与频 率完全成正比关系，其可能有并联成分，也可能有串联成分，应看何种成分占 主导地位。 （3）根据元器件的最终使用情况来判定。如用于信号耦合电容，则最好选 择串联方式，旁路或并联谐振则使用并联等效
6、电路。 （4）约定俗成的习惯是，低阻抗元件用串联，从数值上说阻抗小于 100 欧 姆用串联，大于 10 千欧用并联，阻抗大于 100 欧姆-10 千欧的，根据实际情况 （主要是指元器件的使用场合及使用要求）选择。 9. 什么叫等效串联电阻Rs？等效并联电阻Rp? 答：任何一个被测元器件都可以等效为一个串联电路或并联电路，串联电阻 Rs共 4页 第2 页 整理 电子仪器设备基础知识 为串联等效电路中的电阻部分，Rs也叫 ESR，并联电阻Rp为并联等效电路中的 电阻部分，Rp也叫 EPR。 10. 怎样选择测试速度? 答：一般来说，测试速度是以牺牲测试精度为代价的。速度越快，精度越差， 读数稳定性
7、差，有效位数变少。如果要求测试精度，一般选择慢速，要考虑测 试速度和测试精度就选择中速。通常情况下，大多选择中速档位进行测试。 11. 仪器为什么要进行清零? 答： （1）由于仪器本身的漂移，会叠加一些杂散成份，如接触电阻、电感、并 联电容等，不清零就会有误差。 （2）短路清零对小阻抗器件更为有效，开路清零对高阻抗器件更有效。 12. 有些 LCR数字电桥选配 GPIB接口有什么作用？ 答：这种功能大多出现在稍高档的电桥上。主要是使设备通过 GPIB接口和电脑 相连，编写相应的软件，可以实现用电脑控制仪器，进行自动测量。对于一般 应用而言，GPIB接口功能可不必考虑。 13. 什么是负载校准，
8、负载校准应注意哪些问题？ 答：负载校准是一种的高级的仪器校准方法，可以使仪器在高于仪器原有准确 度的基础上测量元器件，主要用于下面两种情况： （1）当有更准确的元器件并需对同规格元器件进行更高准确度的测量。 （2）统一现场所有 LCR数字电桥的测试数据。 14. 扫频清零方式和点频清零方式有何区别? 答： （1）扫频一般针对实际测试频率点比较多的被测元器件，点频清零一般针 对只要一个频点的被测元器件； （2）扫频清零耗时较长。如同惠 TH2816A 电桥，无论短路清零，还是开路 清零，均采用的是扫频清零方式。 15. 测量的显示范围和精度范围有何区别? 答：测量的显示范围一般大于测试设备所标识
9、的精度范围。 16. 输出阻抗不同对测试结果有什么影响？为什么有的仪器有 30和 100 的内阻选择？ 答： （1）仪器输出阻抗不同，会导致被测元器件上施加的测试信号不同，最终 会导致显示参数的差异和不同。 （2）测试时，测试信号其实是被测件与仪器内阻输出阻抗串联在一起，会 对信号产生分压作用。因此，低阻抗测试实际加到被测器件上的电平小于设定 电平。30兼容较老款式电桥，100可与进口（如 Agilent）仪器设备匹配。 17. 有些电桥的P1P2P3有何具体意义? 答：仪器的 P1P2P3用于元器件的一级品、二级品、三级品的等级分选。通常 情况下，一级品的百分比极限小于二级品极限，二级品的百
10、分比极限小于三级共 4页 第3 页 整理 电子仪器设备基础知识 共 4页 第4 页 整理 品极限。 18. 同一电感在不同厂家的 LCR仪器上用相同测试条件，为什么测试数据会 有很大差别? 答： （1）绝大多数电感都带有铁芯磁芯，而带有铁芯磁芯的电感对其施加的磁 场非常敏感，磁场与测试信号电流成正比，因此相同电平若内阻不同，电流就 会不一样，则结果有很大差别。这是客户电感测试时遇到的普遍问题。 （2）判定仪器测试电感的一致性原则，应该是施加与被测件上的电流要一 致。但有一个特例需要注意，就是空心电感与磁场不在此例。 19. 为什么有时器件会显示“-”值? 答: （1）过度清零或不适当的清零。
11、（2）受限于仪器的精准度。 20. 增加测试线的长度对测试有没有影响？ 答：有。一般 LCR 数字电桥出厂时，采用 1 米长的线进行校准，如超过 1 米， 则需要重新校准。 21. 仪器的自动和保持有什么实际作用? 答：仪器的自动档位，一般用于未知大小的元器件的测试；而保持档位，一般 用于大小已经确定的元器件测试；保持功能可以提高仪器的测试效率，还可以 起到延长仪器内部继电器的使用寿命的作用。 22. 电桥的串行软件有何功能? 答：一些电桥设置有串行接口，供串行软件和电脑连接使用，以便实现统计分 析或者自动测试功能。 23. 仪器可以测贴片元器件吗? 答：当然可以，只要配置（大多是选配）专用
12、SMD 测试夹具就可以测试贴片元 器件了，SMD测试夹具分为两端口夹具和四端口夹具。 24. 直流偏置电流源在有些频率下为何无法清零? 答：交流输出阻抗频响不一致，在某些频率点可能产生谐振，因此，无法完全 清零。 25. 测试信号电平相关性是什么意思？ 答：所有元器件均存在信号电平的相关性。即在规定测试频率下，元器件数值 与信号电平的大小有关。有些元器件对电平的变化不敏感，而有些元器件对信 号电平具有极强的敏感性，如高 K（高介电常数）值的陶瓷电容，高导磁率的电 感器等。因此，对此类器件规定其测量信号电平（电压或电流）是非常重要的。 26. 测试时，频率设置越高越准确吗？ 答：不是。测试时，测试频率高低选择，取决于被测元器件本身，包括元器件 的使用场合。
