LCR-метр, что это такое и зачем он нужен

LCR-метр – распространённое измерительное устройство, с помощью которого определяют значение импеданса (индуктивности L, емкости С, сопротивления R). Эти приборы находят применение в сфере промышленности, при ремонте электроники, в бытовых целях.

В интернет-магазине «Роде и Шварц» представлены качественные и надёжные LCR измерители известного международного бренда. Все устройства предлагаются с официальной гарантией по наиболее привлекательным ценам.

Для проведения каких измерений предназначены LCR-метры

LCR мультиметр используется при определении импеданса, основные компоненты которого отличаются своими характеристиками:

• L. Первым компонентом является индуктивность, измеряемая в Генри (Гн). При изменении тока, текущего по катушке, может формироваться мощность в противоположном направлении для предотвращения изменений I. По этой причине электронные схемы, где наблюдается высокий показатель L, становятся нечувствительны к изменениям тока. Хотя индуктивность обладает стойкостью к резкому токовому шуму, в схемах с АС-током происходит задерживание мощности, вследствие чего снижается эффективность.
• С. Вторая компонента импеданса – ёмкость, получаемая из конденсатора. Её главная способность – хранение заряда, выступающего первоисточником электрической энергии. Емкость измеряют в фарадах (Ф). Роль конденсаторов в цепях противоположна катушкам. Высокий компонент С приводит к резким изменениям I в схеме. В цепях с АС-током ёмкость вызывает повышение мощности, при этом существует вероятность усиления токового шума. В схемах управления с DC-током ёмкость усиливает и сглаживает U.
• R. Третий компонент представлен электрическим сопротивлением, измеряемым в Омах (Ω). При повышенном сопротивлении I трудно протекает по цепи, независимо от его формы. Во время пробоев сопротивления также происходит уменьшение максимального значения тока.

Как использовать измерители при анализе электронных элементов

Рассмотрим пару типовых примеров, как работать с LCR-метром при проверке радиокомпонентов. Чаще всего LCR измеритель применяют при измерении резисторов. Особые трудности возникают с низкоомными радиокомпонентами. Обычные мультиметры позволяют нормально определять сопротивление не меньше 1 Ома, а при более низком значении R сильно влияют параметры проводников и щупов, а также слабое разрешение.

Поскольку LCR-метры позволяют высчитывать комплексную характеристику импеданса (с ёмкостью и индуктивностью), то удаётся легко измерять даже низкоомное сопротивление. Это крайне важно для выбора и изготовления токоизмерительного шунта, проверки корректности маркировки резисторов.

Измерение низкого R также помогает выполнять проверку полевых транзисторов на оригинальность. Для этого тестовые щупы мультиметра следует подкинуть к стоку и истоку, а также подать 9-вольтовое напряжение на крайние контакты (используют батарейку). Желательно сначала выполнить «зарядку» транзистора от батарейки, а уже потом подключать щупы измерительного устройства.

Принцип работы измерительных приборов LCR

Импеданс цепей измеряется LCR-метром при подаче АС-тока. Принцип действия устройств предполагает отправку переменных сигналов напряжения, замер тока, разности между фазами, на основе чего затем вычисляется импеданс.

В конструкции приборов LCR присутствуют осцилляторы, вольтметры векторного типа, преобразователи I в U типа «автоматический сбалансированный мост». Аналогичную конфигурацию имеют инвертирующие операционные усилители. Расчеты импеданса осуществляются при цифровом преобразовании с помощью АЦП.

Самые важные элементы LCR-приборов – векторные вольтметры с синхронными усилителями, формирующими опорные импульсы, синхронизируемые с сигналами на входе, что позволяет обнаружить амплитуду, фазовую разность. Приборы LCR, имеющие схему АСМ, применяют при низкочастотных измерениях до 100 кГц. Если же частота тока превышает этот порог, наблюдается сильное влияние импеданса характеристического сопротивления.

Сферы применения LCR-метров

Данные измерительные устройства часто используют в промышленных областях при проектировании, изготовлении, тестировании электронной аппаратуры. Благодаря LCR-метрам тестируют электронные радиоэлементы (в виде конденсаторов, катушек) на уровень производительности. Приборы часто применяют в медицине при решении повседневных задач. Так, благодаря расчёту импеданса организма человека удаётся определять содержание воды и жировых тканей в организме. Нередко LCR-метры используют при проведении исследований в медицине, поскольку эти устройства являются более дешевыми, легкими в установке аналогами ЯМР, КТ.