測試、除錯與量測儀器

LCR 表(LCR meter)

/ L-C-R /

LCR 表是一位專家,量它名字拼出的三個被動量:電感(L)、電容(C)與電阻(R)。普通三用電表量電阻很在行,但它的電容檔很粗糙,而且通常根本量不了電感。LCR 表把這工作做得正確,方法是不問靜態的問題。它不是用穩定的直流去戳,而是對元件輕聲送出一個小小的交流測試音,細心聆聽元件如何回應那個音。

用淺白的步驟說明機制。表施加一個已知的小交流訊號——比方 1 kHz——並量測流過電流的大小與時序(相位)。由這兩者它算出元件的阻抗:它對交流的總阻擋。純電阻不論頻率都以相同方式阻擋交流、且沒有相移。電容的阻擋隨頻率上升而下降、並把相位往一個方向移;電感的阻擋隨頻率上升而上升、把相位往另一個方向移。把量到的阻抗拆成電阻部分與電抗部分,表就不只回報 L、C 或 R,還回報品質因數 Q、損耗因數 D,以及電容隱藏的串聯電阻(ESR)——這些數字決定一個零件是好是疲。

為何重要:真實的電容與電感並非它們的理想自我,而 LCR 表正是你看出差別的方法。關鍵的誠實提醒直接來自這個方法:因為數值是用交流音量出來的,它取決於你用的測試頻率。一顆電容在 100 Hz 可能讀到一個值、在 100 kHz 讀到另一個值,而電解電容的 ESR 在高頻會攀升。所以當你報出量到的 L 或 C 時,測試頻率是答案的一部分——而要和規格書比對,你必須在規格書指定的頻率下量測。

一台電源表現不佳,你懷疑某顆電解電容老化了。三用電表仍把它讀到接近 470 uF,看起來沒事。但 LCR 表在 100 kHz 下回報 ESR 為 2 歐姆,而健康零件低於 0.1 歐姆——這顆電容劣化了,正是普通電表無法揭露的那種故障。

送進一個小交流音、量出阻抗——L、C、R,再加上 Q、D 與 ESR。

因為 LCR 表是用交流音量測的,數值取決於測試頻率。記錄讀數或與規格書比對時,務必註明(並對齊)頻率——120 Hz 與 100 kHz 下的電容值,是誠實地不同的兩個數字。

又称
LCR meterimpedance metercomponent bridgeLCR 表阻抗表