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利用LCR电桥正确测量电容器

大西洋仪器网  2016-11-09 11:42   点击 2310

电容器无论从种类或数量来说均是使用频繁的电子元件,随着电子材料、工艺和使用等方面的发展,一方面电容器朝着大容量、高频率的方向发展,另一方面,由于设备小型化发展的要求,贴片电容器(SMD 器件)的使用越来越广,这就要求测量仪器能适应这种不断发展的需要,而如何正确地操作使用测量仪器同样变的越来越重要。

电容器的频率依赖性

所有元件都具有频率依赖性,有些电容器的频率依赖较小,而且稳定度好,损耗也小,

通常这种电容器可以用来做标准电容器,如空气电容器。而有些电容器随频率的改变其参数

会发生急剧的变化,如铝电解电容器。

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电容器的电平依赖性

某些电容器的参数也会随着测试电平的变化而变化。测试电平对测试结果影响最大的是陶瓷电容器特别是高K 的陶瓷电容器,因此对此类电容器测量时应确定该电容器应在何测试电平的条件下进行测量。

电容器损耗测量

在串联等效电路中,电容器损耗由下式计算:

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由于DUT 上的串联等效电阻与损耗值密切相关,而测试夹具上的微小接触电阻Ro 往往也进入了串联电阻的等效值之中,实际测量的损耗包含了接触电阻:

D = (Rs + Ro) / Xs

这将给测试带来误差,尤其是DUT 本身Rs 很小的时候,例如高频大电容,SMD 电容。这种情况下测试时要求尽可能减小接触电阻进行测量。

理论上,D 值应恒为正,但在极低损耗的情况下,仪器仍可能会测出负的D 值,如-0.00001,超低损耗一般已经超出了仪器测量的精度范围,因此我们认为这种负值显示也是正常的。另外,对于高精度的损耗测量,我们建议直接在端面夹具上进行测量,而引出的电缆线将使损耗的测量精度大大降低,使用自动平衡电桥则可以克服电缆线带来的附加误差。

SMD 电容器的测量

随着设备小型化要求的增强,SMD电容器被广泛的得到应用,SMD器件测量应使用专用SMD测量夹具。由于SMD 元件无引线,因此其ESR(串联等效电阻)很小,一般地,对该测量应采用并联等效方式,对超过1uF 的电容器(如片式电解电容器)仍推荐使用串联等效方式。

对微小电容量的SMD 器件测量时,对夹具开路清“0”时应特别注意,开路时应将夹具

在开路清“0”时的间距调整为与SMD 器件的宽度相同,否则会引入不合适的清“0”误差。如间距差1mm,其分布电容可能会有约0.02pF 的误差。

来源:大西洋仪器网    编辑:韦文臻
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