LCR表、阻抗分析仪和测试夹具选购指南_10.9.2
（整理）LCR测试仪的说明.
Hioki，日置是日本一家非常出名的测试厂商，提供颇为广泛的产品。其生产的LCR HiTESTER系列涵盖了1kHz~120MHz的 测试频率范围，除了1kHz的型号3511-50以外，其余型号均提供触摸面板。3532-50在本次对比中提供了最高的测试速度200 次每秒，但测试范围也是本次对比中最差的，详情可看附表。
Chenhwa 3305自动变压器测试仪/零件分析仪，除了提供变压器扫描的测试功能外，也提供LCR Meter功能，可应用於各式零 件之进出料检验，研发分析或生产线自动化应用。提供用于良品/不良品判定，10 级分类及总合计数的输出接口HANDLER。 提供高达100k的损耗因数D和品质因数Q的测试，并提供 0.01m~100M直流电阻测试功能。 Chroma，中茂或致茂电子，虽不是通用仪器制造商，但在生产测试方面却广有涉猎，并均有建树。其在Chenhwa 3302的基 础上做了如下改进，使得该机型适用范围更广。
7. Quadtech 7600
Quadtech是一家提供安规和被动元件测试解决方案的厂商，始创于1991年，创始人Phil Hiarris买下了著名ICT厂商GenRad的 精密仪器部门，GenRad后来被Terryda收购。7600测试频率高达2MHz，标准测试电压高达5V，损耗因数低至0.1u，品质因 数0.1u~1M，为本次对比中最佳。也提供图形化显示。
6. Wayne kerr 6440B
Wayne kerr是全球有名的元器件测试仪器制造商，LCR尤其出名。Wayne kerr 总部位于伦敦，其产品有个特点，性能十分出 众，价格卓越不群。由其生产的423x系列口碑十分的好，4239的测试频率更是高达10MHz，但不知何故官方网站现在不见这 个系列的踪影。现在能见到的最好产品就是6440B，频率到3MHz，基本精度0.2%，为本次对比中最好。支持直流电阻测试。
LCR 表、阻抗分析仪 和测试夹具 (选型指南)
E4991B 阻抗分析仪
– 3 种频率选件：1 MHz 至 500 MHz/1 GHz/3 GHz，可升级 – ±0.65% （±0.45% 典型值）基本测量精度和Pģ至 52 Nģ阻抗测量范围（10% 测量精度范围） – 测量参数：|Z|、|Y|、q、R、X、G、B、L、C、D、Q、 |G|、Gx、Gy、qG、Vac、Iac、Vdc 1、Idc 1 – 内置直流偏置（选件 001）：0 V 至 ±40 V，0 A 至 ±100 mA – 10.4 英寸彩色 LCD 触摸屏可显示 4 个通道和 4 条迹线 – 数据分析功能：等效电路分析、极限线测试 – 介电/磁性材料测量（选件 002）：|[r|、[r'、[r''、 tand([)、_U_、U
色的精度和可重复性，以及超快的测量速度。表 1 中列出的三 种阻抗测量解决方案可满足不同的测量需求。
是德科技阻抗分析仪/LCR 表测量方法比较 10% 精度范围
100M 10M 1M
全面的解决方案： 是德科技的阻抗分析仪产品系列可在
从 5 Hz 到 3 GHz 的频率范围内执行测量，使您能在十分广阔 的范围内根据测量需求做出更好的选择。本选型指南为您概括
E4990A 阻抗分析仪
– 5 种频率选件； 20 Hz 至 10/20/30/50/120 MHz， 可升级 – ±0.08% （±0.045% 典型值） 基本阻抗测量精度 – 25 mģ 至 40 Mģ 宽阻抗测量范围 （10% 测量精度范围） – 测量参数： |Z|、 |Y|、 q、 R、 X、 G、 B、 L、 C、 D、 Q、 复数 Z、 复数 Y、 Vac、 Iac、 Vdc、 Idc – 内置直流偏置源： 0 V 至 ±40 V， 0 A 至 ±100 mA – 10.4 英寸彩色 LCD 触摸屏可显示 4 个通道和 4 条迹线 – 数据分析功能： 等效电路分析、 极限线测试 – 用 42941A 阻抗探头 （仅选件 120） 可以进行在线器件或接 地器件的测量 – 7 mm 测试夹具与 42942A 端子适配器 （仅选件 120） 配合 使用
LCR 表、阻抗分析仪和测试夹具
射频 I-V 法
阻抗测量范围 (Ω)
测量频率范围 (Hz) 图 1. 阻抗分析仪 /LCR 表的阻抗测量技术
表 1. 阻抗测量产品类型
产品要点 扫频测量能力
显示屏 其他
优势
LCR 表 点 / 列表
只有数字显示方式 机械手接口 , 比较器
低成本解决方案 , 容易使用 , 测试速度快
● 用 42941A 阻抗探头可以进行在线器件或接地器件的测量
● 7-mm 射频测试夹具与 42942A 端子适配器
● 内置的 LAN 接口
● 测量参数 : |Z|、|Y|、θ、R、X、G、B、L、C、D、Q ● 内置直流偏置 (0 至 ±40 V，最大值 ±100 mA)
4
网络分析仪
E5061B 低频 - 射频网络分析仪LCR 元件Fra bibliotekABB
LCR 元件、材料测试
和半导体测试
ABB
LCR 元件、材料测试
和半导体测试
ABB
LCR 元件、变压器
ABB
MLCC
1. 基本阻抗精度是仪表工作在最佳状态下的值 , 会随测量条件的改变而改变，详细信息需要阅 读具体产品的技术资料。
2. 只针对电容的测量 3. 阻抗测量精度为 10% 的测试范围。
● 选件 005 作为入门级型号，除了测量时间不同外 ( 速度 较慢 )，其他特性与基本型一样
● 选件 201 和 301 分别增添了机械手接口和扫描仪接口
● 在测试功率电感器和变压器时，应选择使用选件 002、 42841A 和 42842A/B，以实现 20 A 直流偏置电流 1
● 测量参数: |Z|、|Y|、θ、R、X、G、B、L、C、D、Q， 选件 001 添加了 Rdc、Idc 和 Vdc。
LCR测试仪的应用
3.2 LCR测试仪的应用
（7）等效电路方式 可选择串联（SER）或并联（PAR）两种等效电
路来测量。通过“SER/PAR”键切换。
（8）量程设定 TH2811D在100Ω源内阻时，共使用5个量程（30Ω， 100Ω，1kΩ，10kΩ、100kΩ）。 TH2811D在30Ω源内阻时，共使用6个量程（10Ω， 30Ω，100Ω，1 kΩ，10 kΩ、100 kΩ）。
TH2811D型LCD测试仪的主要性能指标如下： C：0.2% (1+ Cx/Cmax+ Cmin/Cx )(1+Dx )( 1+ks+kv+kf )； L： 0.2% (1+ Lx/Lmax+ Lmin/Lx )(1+1/Qx )( 1+ks+kv+kf )； Z： 0.2% (1+ Zx/Zmax+ Zmin/Zx )(1+ks+kv+kf )； R： 0.2%(1+ Rx/Rmax+ Rmin/Rx )(1+Qx)(1+ks+kv+kf )； D： 0.0020(1+ Zx/Zmax+ Zmin/Zx )(1+Dx+Dx2 )(1+ks+kv+kf )； Q： 0.0020(1+ Zx/Zmax+ Zmin/Zx )(Qx+1/Qx )(1+ks+kv+kf )；
3.2 LCR测试仪的应用
2．TH2811D型LCD测试仪的操作面板
3.2 LCR测试仪的应用
（1）仪器商标及型号。 （2）LCD液晶显示屏：显示测量结果，测量条件等信息。 （3）电源开关(POWER)。 （4）测试按键
使用 LCR 表和阻抗分析仪测量介电常数和导磁率的决方案
– 频率范围宽: 从 20 Hz 到 1 GHz – 测量精度高 – 测量的准备工作非常简单 (材料制
备、测量设置)
本指南首先在第 2 部分介绍介电常数的 测量方法、测量系统和解决方案，而 后在第 3 部分介绍导磁率的测量方法、 系统和解决方案，最后在附录中说明 适用于液体的电阻率测量系统和导磁 率测量系统。
1. 引言
近年来，电子设备技术获得了蓬勃发 展，而这也使得电子元器件的材料特征 成为决定电路特性的关键因素。例如， 在制造数字 (媒体) 设备中常用的高容量 多层片式陶瓷电容器 (MLCC) 时，必须 要采用高 κ 值 (介电常数) 材料。此外， 在选择材料之前还必须执行各项电气性 能验证，例如频率和温度响应。
3.2. 电感测量法 ......................................................................................................... 17
3.3. 导磁率测量系统 .................................................................................................. 18
表 1. 介电常数和导磁率参数的测量技术和测量方法
测量参数
测量技术
阻抗分析
介电常数
导磁率
阻抗分析 网络分析
测量方法 平行板法 S 参数 腔体 真空 电感 反射波 S 参数 腔体
04 | Keysight | 使用 LCR 表和阻抗分析仪测量介电常数和导磁率的解决方案－应用指南
2. 介电常数测试
2.1. 介电常数的定义
3.4. 使用 16454A 磁性材料测试夹具的测量系统 ..................................................... 18
如何选用LCR电桥及认识电阻、电容、电感
如何选用LCR电桥及认识电阻、电容、电感电阻、电容、电感是最常被设计工程师所用的无源器件，但真正了解L、C、R的却不多，愿藉此向各位从事设计、维修等技术的工程师浅谈LCR。
一、理想的L、C、R：换句话说，在理想状态下，相角(θ)在纯电阻下是0O，在纯电容下是-90O，纯电感则为+90O。
但理想归理想，实际的L、C、R却不是如此单纯，尤其对L、C而言。
且看下面分析。
二、中、低频的L、C等效电路：因为有R的存在，所以电感就不再是+90O，电容也不会是-90O，因此产生了相位角(θ)，以三角函数来看：其中虚部为感抗或容抗，而实部为阻抗，因为感抗与容抗涉及到频率，故在不同的工作频率下就会得到不同的（θ）值。
了解到电感、电容中如果RS的成份越小(或RP越大)，则此元器件越趋近于理想，这里我们定义了品质因数(Q)及损耗因数(D)：Q = 1 / D = 虚功/ 实功以串联等效电路来看，若流入固定电流I因此若RS = 0，则Q 变成无穷大，相对的D值= 0。
并联等效电路亦如此类推，于是可以得到一个结论：对无源器件而言，Q越大越好，D值越小越好。
三、电容C的一般应用：最常用的就是从市电进来(AC)要变成直流。
电路如下：市电(AC220V)经变压器后，再经桥式整流器，此时即成为脉动直流(暂不考虑电解电容C)。
加上电解电容C后，即可变成直流，如下图所示：但毕竟C并非理想电容，以串联等效电路来看，且加上负载RL后，则电路如下图：ES即为等效串联电阻（Equivalent Series Resistance, ESR）当电容充电到峰值后，即会对负载RL放电(放电电流IL)，此时，在RS上即产生一个压降(或功率消耗)，波形变成：V ripple (纹波)因此，原本的直流电压就会在上面叠加了一个交流信号，即所谓的纹波，而这纹波的大小除与所加上的负载RL有关外，也与ESR的大小有关，如果ESR太大，则纹波变大，同样，消耗功率也大，这也就是在实际电路工作时，有时在摸电解电容时会发热的原因，若ESR过大，则电解电容发烫，而有爆炸之虞！！所以在设计时建议工程师，须选用LOW ESR电容。
LCR测试仪的功能与正确使用方法
LCR测试仪的功能与正确使用方法电阻、电容、电感是电子线路中必定使用的零部件。
在进行电子线路的设计的基础上，准确地测量这些零部件的值是极其重要的。
测量这些零部件的值，一般使用LCR测试仪。
用LCR测试仪来测量零部件时，与试样之间的连接容易成为引起测量误差的原因。
下面介绍进行这种连接的方法、以及测量误差校正方法的要点。
LCR测试仪与试样的连接方法用LCR测试仪来测量零部件的参数时，其关键问题在于测量误差。
首先是LCR测试仪本身的内部误差，还存在各种各样的原因，而与试样的连接所引起的误差，就是其中之一。
由于LCR测试仪的型号不同，可能的连接方法也会有区别，在此我们整理一下五种连接方法的各自特点。
一般来说，连接方法越麻烦，越能准确地进行测量。
2端子法虽然连接容易，但是由于接触电阻、连接电缆的串联阻抗（r）、连接电缆以及端子之间的杂散电容（Cs）会引起较大的误差，如果不是中等数量级的阻抗，那么测量误差就会比较大。
3端子法对测试电缆和试样进行屏蔽，通过抑制杂散电容，减少对于高阻抗零部件的测量误差。
主要可用于测量较小的电容量。
4端子法设置独立的电压检测电缆，以消除由于测试电缆的串联阻抗所引起的电压降和接触电阻的影响等，是一种减少低阻抗零部件的测量误差的方法。
需要考虑由于电缆之间的互电感（M）所产生的影响。
如果使用在一个夹子上有2个相互绝缘的电极的开耳芬夹子，那么用2个夹子可以容易地进行4个端子的连接。
5端子法是一种减少测量阻抗误差的方法。
4端子对法对于交流阻抗的测量，与直流测量不同，其特点是不会受到温差电动势的影响。
但是，由于电流电缆与电压电缆之间的电磁感应，测量的频率越高，要想测量低阻抗就越困难。
对于这个问题，可以利用电缆的屏蔽层，使电流的去路和归路相互重叠，以抑制磁通量的产生，由此来减少由于电磁感应所引起的残留阻抗。
对电流电压变换部分进行控制，由此使试样一端（Lp端子对）的电压接近于零。
即使Lc端子对上的电压也接近于零，但是由于电流的去路与归路相互重叠，所以也能抑制电磁感应的影响。
同惠 LCR 测试仪器选择指南
TH2828/TH2828A TH2828S TH2818 TH2819 TH2825/TH2825A TH2816A/TH2816B TH2817A TH2817B/TH2817D TH2817 TH2810B TH2810D/TH2811D TH2811C TH2820 TH2821A TH2821/TH2821B
由于每一个产品均有其不同特点，本文力图从以下几个方面阐述相应产品的性能及功能比较： 1． 产品概览 2． 测试频率配置比较 3． 显示方式 4． 测量准确度 5． 测试速度 6． 测试电平配置及特点 7． 接口功能 8． 合适的测试附件（各型号 LCR 仪器随机附件和可用选件参见网站内容或相应的样本说明）。
15ms/次, 66ms/次, 500ms/次 ≥100Hz 信号源输出阻抗：
25Ω，100Ω，25Ω/100Ω，C.V. 信号电平：10mVrms—1Vrms 内置偏流源：0—50mA 内阻为 100Ω 时
0—200mA 内阻为 25Ω 时 列表扫描：4 点 频率，电平列表扫描 变压器测试功能：仅 TH2825A
基本测量准确度：0.1% 测试速度：
50ms/次, 125ms/次, 500ms/次 @1kHz 信号源输出阻抗：
30Ω，100Ω. 信号电平：0.1Vrms，0.3Vrms，1Vrms 内置 DC 偏置：仅 TH2817C
电压源 -5VDC— +5VDC 电流源 -50mA— +50mA 变压器测试：仅 TH2817C 初次级直流电阻、初次电感、互感 列表扫描：4 点 频率，电平列表扫描 变压器测试功能：仅 TH2817C 除具备一般 LCR 测试参数外，尚具备初、次级直流电阻 DCR、匝比、匝数、相位、初、次级电感、互感等 接口：RS232C，GPIB（选件），Handler 接口 ★ TH2817B：TH2817 的替代型号
LCR表、阻抗分析仪和测试夹具选购指南
阻抗 分析仪 组合式 分析仪 LCR 表
专用仪表
RF LF/HF
RF
HF
RF HF LF LF LF LF LF
高性能
E4991A
/ 多功能
高性能
4294A
/ 多功能
探头测量 4294A+
42941A
网络分析 4396B3
/ 频谱分析
/ 阻抗测量
网络分析 4395A3
/ 频谱分析
/ 阻抗测量
高性能
4287A
0.1% 的基本测试精度
4284A 精密 LCR 表
频率范围: 20 Hz ~ 1 MHz 0.05% 的基本测试精度
Agilent LCR 表、阻抗分析仪和测试夹具
选购指南
元器件和材料测试解决方案
适应您各种应用的具有成本效益的测试解决方案
无论您的应用是在研究开发、生产制造、质量保 证、还是来料检验方面，Agilent 科技都可以向您提供正 确的阻抗测试解决方案。Agilent 科技备有完整的系列 阻抗测试设备和测试附件来帮助您高效率地完成测试任 务，当您决定从 Agilent 购买一台阻抗测试仪表时，您 将得到的不仅仅是精确和可靠的测试结果，我们还向您 提供:
4294A 精密阻抗分析仪
在从 40 Hz 到 110 MHz 的频率范围内进行高精度的 四端子对阻抗测量，利用基本精度为 0.08% 的扫描 测量功能，可以对器件特性的极小变化进行精确的 测量
是对电容器、电感器、谐振器、半导体等元器件以及 印刷电路板、环形铁芯等材料进行测量的最好的测 试仪器，利用各种测量和分析功能提高测试的效率
D
OTR
变压器，电容器
2
1 k~1.0x1015
LCR作业指导书
LCR作业指导书一、任务概述本文档为LCR作业的指导书，旨在提供详细的操作步骤和要求，确保作业的准确完成。
LCR作业是一项测试电路中电感、电容和电阻等元件参数的实验，通过测量电路中的电流和电压，计算出电感、电容和电阻的数值。
本指导书将详细介绍实验所需的仪器设备、实验步骤和数据处理方法。
二、实验所需仪器设备1. LCR计（LCR Meter）：用于测量电路中的电流和电压。
2. 电感器（Inductor）：用于测量电感值。
3. 电容器（Capacitor）：用于测量电容值。
4. 电阻器（Resistor）：用于测量电阻值。
5. 电源（Power Supply）：提供电路所需的电压。
6. 连接线（Connecting Wires）：用于连接电路中的各个元件。
三、实验步骤1. 准备工作：a. 确保所有仪器设备正常工作，并接通电源。
b. 将LCR计连接到电路中，确保连接线的插头正确连接到相应的插孔。
c. 将电源连接到电路中，调整电源输出电压至合适的范围。
d. 将电感器、电容器和电阻器按照电路图连接到电路中。
2. 测量电感值：a. 打开LCR计，并选择电感测量模式。
b. 将测试夹具连接到电感器的引脚上。
c. 通过LCR计的操作界面设置测试频率和测试范围。
d. 将测试夹具的另一端连接到电路中的电感器引脚上。
e. 按下LCR计的测试按钮进行电感值的测量。
f. 记录测量结果。
3. 测量电容值：a. 在LCR计上选择电容测量模式。
b. 将测试夹具连接到电容器的引脚上。
c. 设置测试频率和测试范围。
d. 将测试夹具的另一端连接到电路中的电容器引脚上。
e. 进行电容值的测量。
f. 记录测量结果。
4. 测量电阻值：a. 在LCR计上选择电阻测量模式。
b. 将测试夹具连接到电阻器的引脚上。
c. 设置测试范围。
d. 将测试夹具的另一端连接到电路中的电阻器引脚上。
e. 进行电阻值的测量。
f. 记录测量结果。
5. 数据处理：a. 将测量得到的电感、电容和电阻值记录在数据表中。
苏黎世仪器Zurich Instruments 带你了解LCR 表与阻抗分析仪
苏黎世仪器Zurich Instruments 带你了解LCR 表与阻抗分析仪苏黎世仪器Zurich Instruments 带你了解LCR 表与阻抗分析仪------瑞士苏黎世仪器Zurich InstrumentsLCR 表和阻抗分析仪之间有什么区别？尤其是在瑞士苏黎世仪器(https://zhinst)的MFIA 阻抗产品同时提供上述两种功能之后，我们经常被问到。
LCR 表和阻抗分析仪的用途基本类似，都可以用于测量电容、电感和电阻等阻抗相关参数。
其工作原理为测量相敏电压与电流的比值。
该比值给出了阻抗的基本数值，例如阻抗的绝对值和相位，以及阻抗的实部和虚部。
在基本测试中，应用自定义的等效电路模型，即可得出相关阻抗参数，包括电容(C)、电感(L)和电阻(R)（LCR 表因此得名）。
此外，还能进一步得出Q 因子、损耗系数和电导率等参数。
除了上述功能外，阻抗分析仪也可对频率进行扫描，通过图形显示获取的阻抗相关参数。
相比之下，LCR 表只能获取固定频率下的参数。
尽管，某些LCR 表仍可以先在多个固定频率下获取相关数据，然后通过进一步的插值处理得到阻抗相关参数。
如图1 所示，选择数值显示选项卡即可使用MFIA 的LCR 表功能，可以查看测量频率，以及获取的阻抗相关参数。
用户可以根据实验要求自行配置数值显示选项卡以显示相关参数，并可选择1 mHz 到5 MHz 之间的任意频率。
选配MF-MD 附加选件后，甚至能够同时在两种频率下进行测量。
图1：LabOne 中MFIA 数值显示窗口的显示界面。
被测对象为10mH 的SMD 测试信号为0.5 V，测试频率为100 kHz。
LCR及阻抗仪测试参数
LCR及阻抗仪测试参数在电路测试中，LCR测量仪是用来测量电感、电容和电阻等参数的重要仪器，而阻抗仪则用于测量电路中的电阻、电感和电容的复数阻抗，下面将详细介绍LCR测量仪和阻抗仪的测试参数。
1. 电阻（Resistance）：电阻是指电流在电路中受到阻碍的程度，常用欧姆（Ω）作为单位进行测量。
在LCR测量仪中，电阻的测试范围通常为0. 01Ω~100MΩ，精度为0.1%~0.01%，测试频率范围为20Hz~5MHz。
2. 电感（Inductance）：电感是指导体中电流变化产生的电磁感应现象，常用亨利（H）作为单位进行测量。
在LCR测量仪中，电感的测试范围通常为1nH~2H，精度为0.2%~0.02%，测试频率范围为20Hz~5MHz。
3. 电容（Capacitance）：电容是指导体之间存储电荷的能力，常用法拉（F）作为单位进行测量。
在LCR测量仪中，电容的测试范围通常为1pF~1F，精度为0.2%~0.02%，测试频率范围为20Hz~5MHz。
4. 耗散因子（Dissipation Factor，D）：耗散因子是衡量电容器内能量损耗程度的指标。
在LCR测量仪中，耗散因子的测试范围通常为0.0001~100，精度为0.2%~0.02%，测试频率范围为20Hz~5MHz。
6. 相位角（Phase Angle）：相位角是指电阻、电感和电容的相位差，它是测量元件特性的重要参数。
在LCR测量仪中，相位角的测试范围通常为-179°~180°，精度为0.2°~0.02°，测试频率范围为20Hz~5MHz。
1. 阻抗（Impedance）：阻抗是指电路中电流对电压的阻碍程度，它是电阻、电感和电容共同作用的结果，通常以复数形式表示。
在阻抗仪中，阻抗的测试范围通常为0.01Ω~10MΩ，精度为0.1%~0.01%，测试频率范围为1Hz~100MHz。
2. 相位角（Phase Angle）：相位角是指电流与电压之间的相位差，它是测量电路特性的重要参数。
阻抗分析仪-LCR表原理
阻抗分析仪/LCR表原理阻抗分析仪和LCR表是非常通用的测量器件的电子仪器。
根据阻抗范围和频率范围的不同，有一系列不同原理的仪器来满足测试要求，图1是不同阻抗范围和不同频率范围的阻抗测量方法。
图1 阻抗测量方法 图2是自动平衡电桥法的原理框图。
通过精确测量加载到被测件DUT的电压和电流，从而精确测量出DUT阻抗值。
从图2中可以看出，通过DUT的电流等于通过电阻Rr的电流，而通过Rr的电流可以通过测量V2计算出来。
通常，在低频（图2 自动平衡电桥法原理框图 图3是RF I-V法原理框图。
RF I-V法是I-V技术在高频范围的扩展，可以紧密测量高达3GHz频率范围的阻抗值。
RF I-V电路和路径必须仔细设计，以确保能够以50ohm阻抗与被测件DUT相连。
如果连接路径的阻抗不是50ohm，不想要的反射将发生，将导致电流和电压的测量误差增大。
RF I-V法细分为高阻和低阻两种测量模式。
实际上，测量仪器保持不变，只是改变测试头，达到两种测量模式的要求。
高阻测量模式，测试电流很小，为了正确的探测电流，电流探头要尽量靠近DUT；低阻测量模式，为了灵敏的得到电压值，电压探头要尽量靠近DUT。
图3 RF I-V法原理框图 网络反射法即是网络分析仪方法，在此不着介绍。
各种方法的优缺点如下。
1、自动平衡电桥法优缺点：1）最准确，基本测试精度0.05%；2）最宽的阻抗测量范围：C,L,D,Q,R,X,G,B,Z,Y,O...；3）最宽的电学测量条件范围；4）简单易用；5）低频：f2、RF I-V法优缺点：1）宽的频率范围：1MHz100MHz的最准确测试方法；5）接地器件测试。
阻抗分析仪的定义
阻抗分析仪的定义阻抗分析仪利用物体具有不同的导电作用,在物体表面加一固定的低电平电流时,通过阻抗计算出物体的各种器件、设备参数和性能优劣.阻抗分析仪的原理阻抗分析仪可以测量和评定压电陶瓷片、压电换能器、超声波清洗机、超声波焊接机、超声波粉碎机、超声波加工设备等各种器件、设备的参数和性能优劣.1. 通过导纳圆图与电导曲线图进行判断,比较直观、实用.异常情况下,导纳圆与电导曲线如下图:2. 参数、曲线和器件的关系对于换能器:导纳圆图不能出现寄生圆,谐振频率尽可能接近设计频率,动态阻抗要低,品质因素 Qm要接近设计要求,电容要与电路匹配.对于压电陶瓷片,可以直接从导纳圆图和对数坐标判断器件优劣,如果陶瓷片内部出现分层,或者出现裂纹,对数曲线将出现多峰,导纳圆图上出现多个寄生小圆.对于变幅杆的设计、加工和装配,是否合理或有缺陷,直接在导圆图上明显的可以看到.对于超声波焊接机的生产加工,利用导纳圆的结果分析焊接机的状态,通过参数和图形的分析,找到焊接机存在的问题.对于超声清洗机的生产和加工:振动子的选择要求其振动性能尽可能一致(带宽、品质因数、谐振频率、动态阻抗) .在导纳圆图上,尽可能没有寄生圆或在谐振点附近没有寄生圆.可以对换能器的制造、来料检验、粘结后的换能器、清洗机进行阻抗特性分析和测量.对清洗机的整机测量可以标定机器的谐振频率和静电容,以便匹配电源,可以分析其新的谐振点、注水后的阻抗、电容及整机的振动模态的特性.阻抗分析仪和LCR表原理图示阻抗分析仪和LCR表是非常通用的测量器件的电子仪器.根据阻抗范围和频率范围的不同,有一系列不同原理的仪器来满足测试要求,图1是不同阻抗范围和不同频率范围的阻抗测量方法.图1.阻抗测量方法图2是自动平衡电桥法的原理框图.通过精确测量加载到被测件DUT的电压和电流,从而精确测量出DUT 阻抗值.从图2中可以看出,通过DUT的电流等于通过电阻Rr的电流,而通过Rr的电流可以通过测量V2计算出来.通常,在低频(<100KHz)的LCR表里,使用一个简单的运算放大器作为I-V转换器,缺点是运算放大器的频响在高频段较差.对于频率高于1MHZ的LCR表或阻抗分析仪,I-V转换器由精密的零位检测器,相位检测器和积分器(环路滤波)组成.这种仪器可以测量高达110MHz的频率范围.图2.自动平衡电桥法原理框图图3是RF I-V法原理框图.RF I-V法是I-V技术在高频范围的扩展,可以紧密测量高达3GHz频率范围的阻抗值.RF I-V电路和路径必须仔细设计,以确保能够以50ohm阻抗与被测件DUT相连.如果连接路径的阻抗不是50ohm,不想要的反射将发生,将导致电流和电压的测量误差增大.RF I-V法细分为高阻和低阻两种测量模式.实际上,测量仪器保持不变,只是改变测试头,达到两种测量模式的要求.高阻测量模式,测试电流很小,为了正确的探测电流,电流探头要尽量靠近DUT;低阻测量模式,为了灵敏的得到电压值,电压探头要尽量靠近DUT.图3.RF I-V法原理框图各种方法的优缺点如下.1、自动平衡电桥法优缺点:1)最准确,基本测试精度0.05%;2)最宽的阻抗测量范围:C,L,D,Q,R,X,G,B,Z,Y,O…;3)最宽的电学测量条件范围;4)简单易用;5)低频:f<110MHz.2、RF I-V法优缺点:1)宽的频率范围:1MHZ<F<3GHZ;< FONT>2)好的测试精度,基本测试精度:0.8%;3)宽的阻抗测量范围:100m～50K@10%精度4)>100MHz的最准确测试方法;5)接地器件测试.3、网络分析仪法优缺点:1)高频适用:f>100KHz最佳:f>3GHz2)适中的精度;3)有限的阻抗测试范围.。
lcr测试仪工作原理
lcr测试仪工作原理LCR测试仪是一种用于测量电子元件的阻抗特性的测试仪器。
其工作原理主要基于交流电路的阻抗测量、等效电路模型的测量、交流与直流电压阻抗测量、幅度和频率稳定性的保证以及等效电路模型的误差分析等方面。
1.基于交流电路的阻抗测量LCR测试仪采用交流电路进行阻抗测量，通过向被测元件施加交流信号，并测量其响应，得到阻抗值。
交流电路的阻抗测量包括电阻、电感和电容的测量。
在测量时，LCR测试仪会向被测元件施加一个固定频率的交流信号，然后测量其电压和电流响应，并根据欧姆定律计算出阻抗值。
2.基于等效电路模型的测量LCR测试仪通常采用等效电路模型来描述被测元件的阻抗特性。
该模型将电子元件看作由电阻、电感、电容等基本元件组成的电路，通过对这个电路进行测量，可以得到电子元件的阻抗值。
LCR测试仪通过向被测元件施加不同频率的交流信号，并测量其响应，从而得到等效电路模型中的各个参数。
3.交流与直流电压阻抗测量LCR测试仪可以测量被测元件在交流和直流电压下的阻抗特性。
在交流电压下，LCR测试仪通过向被测元件施加交流信号，并测量其电压和电流响应，得到阻抗值。
而在直流电压下，LCR测试仪则通过向被测元件施加直流信号，并测量其电压和电流响应，得到直流电阻值。
4.幅度和频率稳定性的保证为了保证测量结果的准确性和可靠性，LCR测试仪在测量过程中需要保证信号的幅度和频率稳定性。
通常，LCR测试仪采用高性能的信号源和放大器来保证信号的稳定性，同时采用精密的幅度和频率测量装置来监测信号的幅度和频率变化。
5.等效电路模型的误差分析由于实际电子元件的阻抗特性与等效电路模型存在误差，因此LCR测试仪在测量过程中需要进行等效电路模型的误差分析。
误差分析包括对测量结果的不确定度评估、模型的拟合程度评估等方面。
通过对误差进行分析，可以评估测量结果的准确性和可靠性，并为后续的实验和测量提供参考。
综上所述，LCR测试仪的工作原理主要基于交流电路的阻抗测量、等效电路模型的测量、交流与直流电压阻抗测量、幅度和频率稳定性的保证以及等效电路模型的误差分析等方面。
使用 LCR 表和阻抗分析仪测量介电常数和导磁率的决方案
2.
介电常数测试 ........................................................................................................ 4
2.1. 介电常数的定义 .................................................................................................... 4
+
电场
06 | Keysight | 使用 LCR 表和阻抗分析仪测量介电常数和导磁率的解决方案－应用指南
接触电极法:
这种方法通过测量与 MUT 直接接触的电 极的电容来推导出介电常数 (图 4)。介电 常数和损耗角正切通过以下公式 计算:
被保护电极 d
保护电极 g
Cp: MUT 的等效平行电容 [F] D: 耗散系数 (测量值) tm: MUT 的平均厚度 [m] A: 被保护电极的表面积 [m2] d: 被保护电极的直径 [m] ε0: 自由空间的介\电常数 =
边缘 (杂散) 电容
保护电极
-
-
使用保护电极，可以消除边缘电容所导 致的测量误差。保护电极会吸收边缘的 电场，所以在电极之间测得的电容只是 由流经介电材料的电流形成，这样便可以 获得准确的测量结果。当结合使用主电极 和保护电极时，主电极称为被保护电极 (guarded electrode)。
+
电场
图 3. 保护电极的效应
3.2. 电感测量法 ......................................................................................................... 17
LCR作业指导书
LCR作业指导书一、任务背景在电子工程领域，LCR（电感、电容和电阻）测试是一项常见的测试任务。
LCR测试用于测量电感、电容和电阻元件的各项参数，以确保元件的质量和性能。
本文将为您提供关于LCR测试的详细指导，包括测试流程、仪器设置和数据分析等。
二、测试流程1. 准备工作在进行LCR测试之前，需要准备以下工作：- 确定测试的元件类型（电感、电容或电阻）- 确定测试的频率范围- 准备好所需的LCR测试仪器和相关配件2. 连接测试仪器将被测试的元件正确连接到LCR测试仪器。
根据元件类型，选择合适的测试夹具或探针进行连接。
确保连接稳定可靠，避免干扰。
3. 仪器设置根据测试需求，设置LCR测试仪器的参数，包括测试频率、信号电平和测试模式等。
确保参数的准确性和一致性。
4. 开始测试启动LCR测试仪器，开始测试。
测试仪器将自动发送测试信号，并测量元件的响应。
测试过程中，注意观察仪器显示的测试结果，确保测试的稳定性和准确性。
5. 数据记录将测试结果记录在适当的记录表中，包括元件的参数数值和测试时间等。
确保记录的准确性和完整性。
6. 数据分析根据测试结果，进行数据分析。
比较不同元件的参数数值，评估其质量和性能。
根据需要，进行进一步的数据处理和统计分析。
7. 结果解释根据数据分析的结果，对测试结果进行解释和总结。
根据需要，提出改进建议或采取相应的措施。
三、仪器要求进行LCR测试时，需要使用专用的LCR测试仪器。
以下是一些常见的仪器要求：- 测试频率范围：从几Hz到几MHz不等，根据测试需求选择合适的频率范围。
- 测试精度：通常以百分比或小数形式表示，表示测量结果与真实值之间的偏差。
- 测试速度：表示测试仪器完成一次测试所需的时间。
- 信号电平：表示测试仪器发送的测试信号的电平大小。
- 测试模式：包括串联测试、并联测试和自动测试等。
四、数据分析方法进行LCR测试后，需要对测试结果进行数据分析。
以下是一些常见的数据分析方法：- 参数比较：比较不同元件的参数数值，评估其质量和性能。
阻抗分析仪和LCR表介绍
■应用介绍 ・有关高频LCR的重点客户 ・关于测试方法 ・用IM35xx系列测试
1
© 2017 HIOKI E.E. CORPORATION
2
◼ HIOKI的LCR测试仪、阻抗分析仪介绍 ・产品阵容 ・测试原理 ・高频阻抗分析 ・自动平衡电桥法 LCR测试仪、阻抗分析仪
26
对应0201尺寸(JIS）尺寸 治具为2探针测试
通过引导元件和防止试料迸出的开关门 即使是0201的微尺寸零件也能简单放入
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高频测试仪器 开发背景
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日系厂商产量推移图[亿个]
4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000
V
V
L
I
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12
・关于LCR的值
・Ｌ和C的值用Z和θ来计算.
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13
・交流电阻(总结)
位相差θ
Z θ的计算方式
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14
测试原理的区别
主要注重于不会受到周围设备或电源带来的外部干扰。也不会对周围设备或人体发出有害的干扰。
但是，产品使用的时钟频率或数字控制信号等，都是会成为干扰源的高速信号，所以EMC的对策 就成了一个重大的课题。
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36
铁氧体磁珠
这是一个使用了磁性材料的，起到抗干扰作用的零部件 直接串联进信号线路
同惠LCR测试仪器选择指南
同惠LCR测试仪器选择指南导语:LCR测试仪器是电子工程师在电感、电容和电阻测试过程中常用的工具。
同惠是一家专注于LCR测试的公司，提供了多种不同型号的LCR测试仪器，以满足不同用户的需求。
在选择适合自己的LCR测试仪器时，应该考虑以下几个因素：一、测试需求：首先，需要明确自己的测试需求。
根据不同的应用场景和测试对象，选择不同类型的LCR测试仪器。
例如，对于电感元件的测试，可以选择LCR桥或LCR表，而对于SMD元件的测试，可以选择LCR测试夹具。
二、测试频率：LCR测试仪器一般可以在不同的频率范围内进行测试，频率的选择与测试对象的特性直接相关。
一般情况下，测试频率越高，测量的精度越高，但也会受到更多的噪声干扰。
因此，在选择LCR测试仪器时应根据测试对象的特性和精度要求来选择适合的测试频率。
三、测试精度：LCR测试仪器的测试精度是选择的关键因素之一、测试精度的高低直接影响到测试结果的准确性。
一般情况下，测试精度越高，价格也会越高。
因此，在选择LCR测试仪器时应根据自己的实际需求来平衡测试精度和成本之间的关系。
四、便携性：便携性是选择LCR测试仪器时需要考虑的因素之一、如果需要经常在不同的地方进行测试，那么应该选择体积小巧、重量轻的LCR测试仪器。
相反，如果测试场所固定，那么大小和重量就可以不是首要考虑的因素。
五、价格：LCR测试仪器的价格因型号和配置不同而有所差异。
因此，在选择LCR测试仪器时，应当根据自己的实际需求和所能承受的价格范围来选择。
六、品牌和售后服务：选择有知名品牌和良好售后服务的LCR测试仪器是非常重要的。
知名品牌通常具有更好的品质和可靠性，而良好的售后服务可以提供技术支持和问题解决方案，以确保测试仪器的长期使用。
七、用户评价：在选择LCR测试仪器时，可以参考其他用户的评价和反馈。
用户评价可以直接反映该型号测试仪器的性能和可靠性，帮助选择者做出更准确的决策。
结语:通过以上几个方面的考虑，选择适合自己的LCR测试仪器是非常重要的。
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频率列表扫描，可实现在大量频率点上进行的连续 测试。
分立元件，表面封装元件，材料等进行综合指标测 试的首选设备
GPIB和送料器接口让您非常容易地在生产测试环境 中实现自动化测试
测试低电感系数时的高稳定度，和测试 Q 值时优越 的精确度 (6% @Q = 100,100 MHz), 使得此LCR表适 应片上电感测试的要求。
射频频段表面封装电感器、电容器、印刷电路板材 料和磁性环形线圈的理想测试仪表
测量参数: |Z|, |Y|, θ, R, X, G, B, C, L, D, Q
材料测试参数: ε, ε', ε", µ, µ', µ"
内置 LAN，GPIB 接口
4
网络 / 频谱 / 阻抗分析仪
这些组合式的分析仪可以提供经济实用和节省时间 的选择方案，无需购买一系列完全独立的测试设备并花 费大量额外的时间把它们组合在一起，您便能获得一台 具有您所需要的全部功能且操作简便的组合式测试分析 仪。如果您要用这种组合式分析仪进行阻抗测量的话， 该阻抗分析仪具有与第4页所描述的专用阻抗分析仪相 同的先进特性。
应用范围广泛的先进测试技术
图 1 是 Agilent 的 LCR 表和阻抗分析仪所使用的不 同测试技术的比较，正如您所看到的那样，每一种技术 都有其特别的测试优:
自动平衡桥法的阻抗测试范围最宽，典型的测试频 率在 20 Hz 到 110 MHz 之间，这项技术比较适用于 低频和通用的测试。
在 10% 的精度范围内, Agilent 阻抗测试技术的比较
Agilent LCR 表、阻抗分析仪和测试夹具
选购指南
元器件和材料测试解决方案
适应您各种应用的具有成本效益的测试解决方案
无论您的应用是在研究开发、生产制造、质量保 证、还是来料检验方面，Agilent 科技都可以向您提供正 确的阻抗测试解决方案。Agilent 科技备有完整的系列 阻抗测试设备和测试附件来帮助您高效率地完成测试任 务，当您决定从 Agilent 购买一台阻抗测试仪表时，您 将得到的不仅仅是精确和可靠的测试结果，我们还向您 提供:
RF I-V技术提供了很宽的阻抗测试范围 (0.2 Ω ~ 3 kΩ)。
具有 9 ms 的高测试速度和 1% 的高测试精度，适合 生产测试
1. 如果使用两个 42841A 和 1 个 42842B，则可得到 40A 的直流偏置电流。 6
4285A 精密 LCR 表
频率范围 75 kHz ~ 30 MHz
用 42941A 探头可以进行电路内的器件或接地器件 的测量
E4991A 射频阻抗 / 材料分析仪
测量参数: |Z|, |Y|, θ, R, X, G, B, C, L, D, Q 内置 LAN 接口
为1 MHz 到 3 GHz频率范围内的阻抗测量提供一流 的测试解决方案。配置相关的材料测量选件以后， 可以测量介电常数和导磁率
射频 I-V 方法
网络分析方法
快捷方便的服务: 任何时候，只要您有阻抗测试的 需求，您都可以方便地从 Agilent 公司获得快捷的帮 助。Agilent 可以向您提供三种类型的阻抗测试解决方 案，如表 1 所示，您只要联系到 Agilent 训练有素的技 术支持工程师，便可以在他们的帮助下找出正确的解 决方案。
/ 多功能
高性能
4285A
/ 多功能
高性能
E4980A
/ 多功能
高性能
4284A
/ 多功能
低成本
4263B
/ 多功能
数值很大的 4268A
电容的测量
电容测量 4288A
LF
毫欧级测量 4338B
DC 高阻抗测量 4339B
4349B
LF
C-V 测量 4279A
本文内 的页数 4
频率范围 (Hz) 1 M~3 G
2~5 k4
C
采用的 测量技术 6 RF I-V ABB IV A,B
A,B
RF-IV
主要应用
LCR 元件，材料 测试，半导体测试 LCR 元件，材料 测试，半导体测试 LCR 元件，材料 测试，半导体测试 RF I-V LCR 元件， 其它无源器件、 有源器件、电路分析 RF I-V LCR 元件， 其它无源器件、 有源器件、电路分析 LCR 器件
自动平衡桥法 I-V 方法
阻抗测量范围 (欧姆)
广泛而深刻的知识: Agilent在提供阻抗测试解决方 案方面有几十年的经验，多年的经验和持续不断的技术 创新已经融合到每种 LCR 表和阻抗测试仪的设计和生 产制造过程当中。Agilent 还有一系列的技术出版物，对 您各种不同的测试应用提供技术协助 (在第15页我们列 出了所有这些出版物的清单)。
D
OTR
变压器，电容器
2
1 k~1.0x1015
9
只有 1 M
0.1
0.00001 p
ห้องสมุดไป่ตู้
D
ABB
二极管
~1280 pF2
1 基本阻抗精度是最佳情况下的值， 且随测量条件而改变， 详细情况请参考产品技术资料。
2 只针对电容器的测试。 3 需要 4395A-010，4396B-010 和 43961A。 4 阻抗范围表示的是 10% 的测试精度。
7
75 k~30 M 0.1
0.01 m~100 M D
ABB
LCR 元件，材料
测试，半导体测试
7
20~2 M
0.05
1.000000 a
D
ABB
LCR 元件，材料
~999.9999 E
测试，半导体测试
7
20~1M
0.05
0.01 m~100 M D
ABB
LCR 元件，材料
测试，半导体测试
8
100~100 k 0.1
完整的解决方案: Agilent的阻抗分析仪产品系列的 频率覆盖范围从 20 Hz 到 3 GHz，从而为您的应用提供 最为广泛的选择范围。此外，还有一些第三方合作伙伴 可以向您提供专门和 Agilent 仪器配合使用满足特殊测 试要求的辅助产品。这份资料将对您可以选择的各种阻 抗测试产品和附件做一个概括性的描述。
0.1% 的基本测试精度
4284A 精密 LCR 表
频率范围: 20 Hz ~ 1 MHz 0.05% 的基本测试精度
0.01 m~100 M D
ABB
LCR 元件，
变压器
9
只有 120
0.2
0.1 p ~10 mF2 D
ABB
MLCC
和1 k
9
只有 1 k
0.07
0.00001 p
D
ABB
陶瓷电容器
和1 M
~ 20 µF2
8
只有 1 k
0.4
10 µ~ 100 k
D
OTR
连接器，电阻器
8，9 只有直流
0.6
1 k~1.6x1016
为您节省在射频器件和电路分析上所花的金钱和时间
内置 IBASIC 功能
测量参数: |Z|, |Y|, θ, Γ, X, G, B, C, L, D, Q
5
精密 LCR 表
这一系列的 LCR 表专为高精度，易操作的应用场 合而设计，既适合研究开发也适合生产制造。尽管这些 LCR 表不具备阻抗分析仪所有优越的特性，但是它在 一个可接受的价位下，提供了很好的性能。
4294A 精密阻抗分析仪
在从 40 Hz 到 110 MHz 的频率范围内进行高精度的 四端子对阻抗测量，利用基本精度为 0.08% 的扫描 测量功能，可以对器件特性的极小变化进行精确的 测量
是对电容器、电感器、谐振器、半导体等元器件以及 印刷电路板、环形铁芯等材料进行测量的最好的测 试仪器，利用各种测量和分析功能提高测试的效率
3
阻抗分析仪
阻抗分析仪可以提供很高的测试精度，并实现复杂 的测试功能:
频率、直流偏置、交流电压/ 电流的扫描功能可以让 您自行确定在哪些测试点上以及如何取得测试数据
内置等效电路分析为被测试的器件找出一个由多个 器件组成的电路模型
彩色 LCD/CRT 显示器可以同时显示多组测试曲线 和数据
先进的校准和补偿方式可以显著降低测量误差
网络分析方法能够覆盖极高的频率范围，但是这种 方法只有阻抗的测试范围接近 50 欧姆时才最有效。 使用这种技术，阻抗的值是从反射系数推算出来的， 网络分析方法在射频和微波器件和电路的分析方面 得到非常广泛的应用。
如何使用这个选购指南
表2是Agilent的所有阻抗测试产品的一个总结，这 个表格可以帮助您对Agilent众多的测试仪表进行比较， 并使您能够根据下面列出的几方面需要，为您的应用选 出适用的测试解决方案:
频率特性和 谐振分析; 电路建模
内置等效电路分析功能; 在一台仪表中实现 多种测试功能 高成本效益; 节省时间; 仪表体积小
2
I-V 技术覆盖的频率范围从 40 Hz 到 110 MHz，测试 的阻抗范围更为集中一些，I-V技术也可以用于采用 探头进行测量的电路内的阻抗测量。
RF I-V，作为 I-V 技术的扩展，能够在保持 I-V 技术 的阻抗测试范围的同时，获得一些网络分析仪在做 高频测量时的优点。RF I-V 技术是专为精确地对射 频器件的高频特性进行测试和分析而设计，在对小 电感和小电容测试方面性能优越。
图 1. 阻抗测试技术比较
测量频率范围 (Hz)
表 1. 阻抗测试产品类型
产品要点 频率扫描能力 测试结果的 显示方式 其它
LCR 表 点频 只有数字显示方式
机械手接口
优点
低成本解决方案;
容易使用;
测试速度快