บทความนี้จะอธิบายว่ามิเตอร์ LCR คืออะไร พร้อมทั้งระบุประเภทต่างๆ ของมิเตอร์ในการวัดค่าเหนี่ยวนำ ความจุ และความต้านทาน
มิเตอร์ LCR (ความเหนี่ยวนำ (l), ความจุ (C) และความต้านทาน (R)) เป็นเครื่องมือที่ใช้วัดค่าความเหนี่ยวนำ ความจุ และความต้านทานของส่วนประกอบ เซ็นเซอร์ หรืออุปกรณ์อื่นๆ ที่การทำงานขึ้นอยู่กับความจุ ความเหนี่ยวนำ หรือความต้านทาน IET Labs ผลิต มิเตอร์ LCR , มิเตอร์ความจุ และมิเตอร์ความต้านทานหลากหลายประเภทสำหรับ การวัด ความต้านทานสูง และความต้านทานต่ำ นอกจากนี้ IET Labs ยังผลิต มาตรฐานความต้านทาน ความจุ และเหนี่ยวนำ หลากหลาย ประเภทเพื่อ ตอบ สนองทุกความต้องการในการสอบเทียบของคุณ
มิเตอร์ LCR แบบดิจิทัลจะวัดกระแส (I) ที่ไหลผ่านอุปกรณ์ที่กำลังทดสอบ (DUT) แรงดันไฟฟ้า (V) คร่อม DUT และมุมเฟสระหว่าง V และ I ที่วัดได้ จากการวัดทั้งสามค่านี้ สามารถคำนวณค่า อิมพีแดนซ์ ทั้งหมด ได้ มิเตอร์ LCR ทั่วไปจะมีขั้วต่อเคลวินสี่ขั้วสำหรับเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ DUT ที่กำลังทดสอบ การเชื่อมต่อแบบเคลวินช่วยลดความผิดพลาดที่เกิดจากการเดินสายและการเชื่อมต่อกับ DUT
มีเครื่องวัด LCR หลากหลายประเภท ตั้งแต่แบบถือด้วยมือไปจนถึงแบบตั้งโต๊ะ
DMM แบบพกพาพร้อมการวัดความจุได้รับการออกแบบมาเป็น DMM เป็นหลัก แต่ใช้เทคนิค DC ในการวัดความจุ การวัดความจุจะขึ้นอยู่กับการวัดค่าคงที่เวลา RC ของ DUT และการคำนวณความจุ โดยทั่วไปมิเตอร์ประเภทนี้มีความแม่นยำ +/-1%
เครื่องวัด LCR แบบพกพามีข้อดีคือมีน้ำหนักเบา พกพาสะดวก และใช้แบตเตอรี่
เครื่องวัด LCR แบบตั้งโต๊ะ โดยทั่วไปมีคุณสมบัติมากกว่าเครื่องวัดแบบพกพา เช่น ความถี่ที่ตั้งโปรแกรมได้ ความแม่นยำในการวัดที่สูงกว่าถึง 0.01% การควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์และการเก็บข้อมูลสำหรับการใช้งานอัตโนมัติ คุณสมบัติขั้นสูง เช่น แรงดันไบอัส DC และกระแสไบอัส DC รวมถึงความสามารถในการกวาดสัญญาณ เครื่องวัด LCR ในประเภทนี้ใช้สำหรับการสอบเทียบ AC ของมาตรฐานความเหนี่ยวนำ ความจุ และความต้านทาน การวัดค่าคงที่ไดอิเล็กทริกด้วย เซลล์ไดอิเล็กทริกที่ หลากหลาย และการทดสอบการผลิตส่วนประกอบและเซ็นเซอร์
ส่วนประกอบไฟฟ้าจำเป็นต้องได้รับการทดสอบที่ความถี่ที่ผลิตภัณฑ์/การใช้งานขั้นสุดท้ายจะนำไปใช้งาน เครื่องมือที่มีช่วงความถี่กว้างและความถี่ที่ตั้งโปรแกรมได้หลายความถี่เป็นแพลตฟอร์มสำหรับการทดสอบนี้ ความถี่ในการวัดทั่วไป ได้แก่ 50/60Hz, 120Hz, 1kHz, 100kHz และ 1MHz มิเตอร์ LCR ที่มีความถี่ที่ตั้งโปรแกรมได้ให้ความยืดหยุ่นสูงสุดในการจับคู่ความถี่ในการวัดกับความถี่ที่ DUT จะนำไปใช้จริง หรือใช้งานในงานวิจัยและพัฒนา ซึ่งการระบุลักษณะความถี่มีประโยชน์ในการกำหนดช่วงความถี่หรือเรโซแนนซ์ ปัจจุบันมิเตอร์ LCR ส่วนใหญ่ใช้สัญญาณทดสอบ AC ในช่วงความถี่ 10 Hz ถึง 2MHz
แรงดันไฟฟ้าขาออก AC ของมิเตอร์ LCR ส่วนใหญ่สามารถตั้งโปรแกรมเพื่อเลือกระดับสัญญาณที่จ่ายให้กับ DUT ได้ โดยทั่วไป ระดับที่ตั้งโปรแกรมไว้จะได้รับภายใต้สภาวะวงจรเปิด ความต้านทานของแหล่งจ่าย (Rs ภายในมิเตอร์) จะถูกต่ออนุกรมกับเอาต์พุต AC และจะมีแรงดันตกคร่อมตัวต้านทานนี้ เมื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ทดสอบ แรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับอุปกรณ์จะขึ้นอยู่กับค่าของตัวต้านทานแหล่งจ่าย (Rs) และค่าอิมพีแดนซ์ของอุปกรณ์
ข้อแลกเปลี่ยนแบบคลาสสิก ยิ่งการวัดของคุณแม่นยำมากเท่าไหร่ ก็ยิ่งใช้เวลานานขึ้นเท่านั้น ในทางกลับกัน ยิ่งความเร็วในการวัดของคุณเร็วเท่าไหร่ ความแม่นยำในการวัดของคุณก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น นั่นคือเหตุผลที่เครื่องวัด LCR ส่วนใหญ่มีความเร็วในการวัดสามระดับ ได้แก่ ช้า ปานกลาง และเร็ว คุณสามารถเลือกความแม่นยำหรือความเร็วได้ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ที่ทดสอบ โหมดค่าเฉลี่ยและค่ามัธยฐานก็สามารถช่วยปรับปรุงความแม่นยำในการวัดได้เช่นกัน แต่จะเพิ่มเวลาในการวัด นอกจากนี้ สิ่งสำคัญคือต้องศึกษาสูตรความแม่นยำในคู่มือ เนื่องจากความแม่นยำที่แท้จริงของการวัดจะแตกต่างกันไปตามความถี่ แรงดันไฟฟ้า และอิมพีแดนซ์ของ DUT
พารามิเตอร์หลัก L, C และ R ไม่ใช่เกณฑ์ทางไฟฟ้าเพียงอย่างเดียวในการกำหนดลักษณะของส่วนประกอบแบบพาสซีฟ และยังมีข้อมูลในพารามิเตอร์รองมากกว่าแค่ D และ Q การวัดค่าการนำไฟฟ้า (G) ซัสเซปแตนซ์ (B) มุมเฟส (q) และ ESR สามารถกำหนดส่วนประกอบทางไฟฟ้า เซ็นเซอร์ หรือวัสดุได้อย่างสมบูรณ์ยิ่งขึ้น