一、元件參數(shù)測量的目的

　　我們?nèi)粘Ｊ褂没蚬S生產(chǎn)的元件(主要指各種電感、電容、電阻)均標(biāo)有定的數(shù)值，從使用的角度說已確定了該元件的數(shù)值(標(biāo)稱值)．實(shí)際上存在下列三個因素需要對元件進(jìn) 行測量：

　　1．工廠生產(chǎn)的元件均標(biāo)有一定的偏差，使用元件是否滿足該偏差要求，需要進(jìn)行測量方能獲得準(zhǔn)確數(shù)值。

　　2．工廠生產(chǎn)的元件是在某特定條件下獲得的(如測試頻率、測試電平等)，與使用條件不盡相同，而使用者需了解的是實(shí)際使用條件下元件的數(shù)值。

　　3．實(shí)際上，所有元件并非理想器件，包含有各種寄生參數(shù)，因此還需對元件的寄生情況進(jìn)行測量．這對元件的正確使用來說是極其重要的。以電容器C為例,包括引線電阻Rs和電感Ls．材料的絕緣電阻Rpl，電容器兩端的分布電容Cp和電阻Rp2。有些寄生參數(shù)在使用條件下可以忽略．但有些是不能忽略的。

　　以上述電容器為例．當(dāng)容量C較大時(shí)，引線電阻Rs是主要發(fā)熱部件，該值過大．在高頻大電流使用時(shí)可能會產(chǎn)生炸裂的嚴(yán)重后果。

　　實(shí)際電容器的等效狀態(tài)

　　阻抗的矢量表示及轉(zhuǎn)換式圖

　　阻抗Z表示為在對某一電子裝置或電路施加某一定頻率的正弦交流電時(shí)所遇到的總阻力。其在復(fù)數(shù)平面上以矢量表示。也可以阻抗的倒數(shù)導(dǎo)納Y(Y=1/Z)表示。

　　元件阻抗是一復(fù)雜的量值，且隨施加其上的信號頻率和電壓的變化而變化，LCR電橋的測量目的不僅是測量電感(L)、電容(C)、電阻(R)，還需獲得描述元件的各種參數(shù)

　　阻抗Z、電抗×、導(dǎo)納Y、電導(dǎo)G，電納B、損耗D、品質(zhì)因素Q相位角θ。

　　儀器測量時(shí)并不直接測量某單個參數(shù)，而是測量復(fù)阻抗Z，然后按照其相互關(guān)系轉(zhuǎn)換成所需測量參數(shù)。

　　二．元件量值與特定要素的相關(guān)性

　　一般LCR電橋均給出特定的測量條件，如測量頻率信號電平、直流偏置等，這些條件的設(shè)定規(guī)定了儀器的適用范圍．由于被測元件在各種使用條件下呈現(xiàn)不同的特性，因此極為重要的是正確認(rèn)識元件與使用條件的相互規(guī)律-----相關(guān)性。儀器的測量條件應(yīng)盡可能真實(shí)地反映元件的使用條件。

　　1．測試信號頻率相關(guān)性

　　所有元件均與信號頻率有相關(guān)性。其變化的大小主要取決于元件寄生(雜散)參數(shù)的大小．使用儀器時(shí)可能僅考慮了串聯(lián)和并聯(lián)兩種等效方式，大多數(shù)情況下該兩種等效方式已基本能描述原件的實(shí)際情況。

　　L、C、R元件的頻率特性

　　2．測試信號電平相關(guān)性

　　所有元件均存在信號電平的相關(guān)性。即在規(guī)定測試頻率下，元件數(shù)值與信號電平的大小有關(guān)。有些元件數(shù)值對電平的變化不敏感，然而有些元件對信號電平具有*的敏感性，如高K(高介電常數(shù))值的陶瓷電容器，高導(dǎo)磁率的電感器等。因此，對此類器件規(guī)定其測量信號電平(電壓或電流)是非常重要的。

　　元件與信號電平的相關(guān)性

　　3．直流偏置相關(guān)性

　　元件與施加其上的直流偏置電壓或偏置電流存在相關(guān)性。在元件的各種使用場合，交流與直流信號疊加使用是極為普遍的。如二極管，三極管的結(jié)電容，高K的陶瓷電容器，電解電容器，帶瓷芯的電感器或變壓器等。其上所疊加的直流電壓或電流的不同便會引起參數(shù)的變化，某些器件參數(shù)可能會產(chǎn)生劇烈的變化。

　　4．與其它因素的相關(guān)性

　　元件參數(shù)主要取決于上述幾種條件：然而，以下的環(huán)境條件也是不能忽略的：如時(shí)間(元件參數(shù)隨時(shí)間的變化)、溫度濕度，壓力、磁場等。

　　綜上所述，進(jìn)行元件的測量不僅要考慮所需測量的參數(shù)，正確規(guī)定測量這些參數(shù)時(shí)所使用的相關(guān)條件是極為重要的，往往會由于測量條件選擇不當(dāng)而獲得錯誤的結(jié)果

　　三．選擇合適的LCR電橋

　　1．選擇LCR電橋的目的

　　一般地，LCR電橋用于三個方面的目的

　　A)評價(jià)元件的性能．保證元件在使用條件下滿足要求．為作出元件的評價(jià)需要儀器能提供高準(zhǔn)確度強(qiáng)大的功能，能對元件與多種條件的相關(guān)性作出準(zhǔn)確的評價(jià)．如新元件的研究與開發(fā)，計(jì)量檢定部門檢測 、量值傳送等．

　　B)元件生產(chǎn)線快速檢測或進(jìn)貨檢驗(yàn)。這種目的對于儀器的測量條件是特定的。如提供快速的分選以提率、特定的頻率、電平及其它一些所需要的功能等：

　　C)大致估計(jì)使用元件的性能。與B)所要求的低一些，僅需了解元件的般性能。

　　2．選擇LCR電橋關(guān)心的主要方面

　　A)測量準(zhǔn)確度

　　測量準(zhǔn)確度是反映儀器性能的主要指標(biāo)之。確切了解所需儀器的準(zhǔn)確度是準(zhǔn)確評價(jià)元件優(yōu)劣的關(guān)鍵。一般地，儀器準(zhǔn)確度應(yīng)比測量元件的技術(shù)指標(biāo)高3—5倍。更為重要的是．通常儀器樣本或其它宣傳資料給出的是在某種條件下的zui高準(zhǔn)確度，這是zui能產(chǎn)生混淆之處，應(yīng)了解被測量元件在測量頻率下呈現(xiàn)的阻抗在對應(yīng)該測量條件下的儀器準(zhǔn)確度是否滿足測量要求。

　　B)測試信號頻率與電平

　　測試頻率、電平是元件檢測需確定的首要參數(shù)，也是反映元件要素相關(guān)性的zui重要內(nèi)容，對正確選擇LCR電橋是極為重要的，

　　C)儀器價(jià)位

　　購買儀器前，應(yīng)確定需要儀器的性能和功能，將購買預(yù)算進(jìn)行估算。一般地，儀器定價(jià)是根據(jù)頻率準(zhǔn)確度、性能等要素綜合確定的。經(jīng)過近幾年的努力，國產(chǎn)LCR電橋的技術(shù)和工藝水平與國外較高水平的差距已大大縮短。相同檔次的國產(chǎn)儀器與進(jìn)口相比價(jià)格相差2-6倍