Principios básicos de medición del medidor LCR
Los medidores LCR son instrumentos de medición que miden una propiedad física conocida como impedancia. La impedancia, que se expresa mediante el cuantificador Z, indica la resistencia al flujo de una corriente alterna. Se puede calcular a partir de la corriente I que fluye hacia el objetivo de medición y el voltaje V a través de los terminales del objetivo. Dado que la impedancia se expresa como un vector en un plano complejo, los medidores LCR miden no solo la relación de los valores RMS de corriente y voltaje, sino también la diferencia de fase entre las formas de onda de corriente y voltaje.
Circuito de medición del medidor LCR: método de puente de equilibrio automático
El método de puente de equilibrio automático es un diseño de circuito que se utiliza en muchos medidores LCR como circuito de medición. El circuito tiene cuatro terminales (Hc, Hp, Lp y Lc), todos los cuales están conectados al objetivo de medición. Vea a la derecha una descripción general del circuito y más abajo una descripción de la funcionalidad de cada terminal.
Hc:
aplica una señal de medición generada con frecuencia y amplitud controladas al objetivo de medición. La frecuencia se puede controlar dentro del rango de varios milihercios a varios megahercios, y la amplitud de 5 mV a 5 V.
Hp:
Detecta el potencial Hi del objetivo de medición. La impedancia de entrada del circuito de detección es extremadamente alta, lo que permite una detección precisa del potencial sin caída de voltaje.
LP:
Detecta el potencial Lo del objetivo de medición.
Lc:
convierte la corriente que fluye hacia el objetivo de medición en un voltaje basado en la resistencia detectada y detecta el resultado. El potencial del terminal Lc siempre se mantiene en 0 V.
Circuito de medición del medidor LCR: método de dos terminales, método de cinco terminales y método de cuatro pares de terminales
Los medidores LCR que usan el método de puente de equilibrio automático usan conectores BNC para sus cuatro terminales. Estos conectores incorporan un diseño coaxial blindado que protege las señales de medición y las señales de detección del ruido externo. En general, la mayoría de los circuitos de detección utilizan el método de cinco terminales o el método de cuatro pares de terminales. Estos diseños resuelven las deficiencias del método de dos terminales, que tiene el diseño más simple.
Método de dos terminales:
este diseño contacta el objetivo de medición con dos terminales. Los valores medidos incluyen resistencia de cableado y resistencia de contacto y se ven significativamente afectados cuando el objetivo de medición tiene baja impedancia. Además, debido a la existencia de capacitancia parásita entre los dos cables, la señal de medición fluye hacia la capacitancia parásita y hacia el objetivo de medición durante la medición a altas frecuencias y la medición de alta impedancia, lo que genera una fuente de error.
Método de cinco terminales:
este método reduce los efectos de la resistencia del cableado y la resistencia de contacto mediante el uso de cables separados para la detección de voltaje y corriente de señal. Además, reduce los efectos de la capacitancia parásita usando cables blindados y colocando la porción blindada de los cables al mismo potencial. Este método se puede usar para reducir el error de medición para valores de impedancia que van de bajo a alto.
Método de cuatro pares de terminales:
