什么是LCR表?
LCR表是一种测量阻抗的仪器。LCR是表示L(电感)、C(电容)、R(电阻)的符号。这三者合起来称为阻抗。LCR表是指测量阻抗的测量设备。LCR的含义
每个 L、C 和 R 组件都具有电气特性。其中代表性的电气元件是线圈、电容器和电阻。
L成分
L分量称为电感。据说L是以楞次定律的第一个字母命名的,该定律是与电磁感应有关的定律,但有多种理论。单位是亨利(H)。
当流过线圈的电流发生变化时,它具有沿阻止该变化的方向产生功率的特性。这种特性的强度是一个称为电感的成分。具有高 L 分量的电路对电流变化很敏感。虽然它可以抵抗陡峭的噪声电流,但当用于交流电路时,功率因数滞后并且效率降低。
C成分
C 分量称为电容。这个名字来源于英文单词“capacitor”。在日语中也称为电容。C分量表示储存电荷的能力,电荷是电力的来源。单位为法拉(F)。
电容器在电路中起着与线圈相反的作用。因此,具有高 C 分量的电路会导致电流快速变化。在交流电路中,功率因数提高,但存在噪声电流放大等风险。在直流控制电路中,起到放大、平滑电压的作用。
R成分
R 分量称为电阻。电阻翻译成日语时字面意思是指电阻。单位为欧姆(Ω)。
当电阻高时,电流在交流和直流电路中都难以流动。虽然交流和直流的传输效率都较差,但发生故障时的最大电流也较小。
LCR表的使用
LCR表常用于工业领域,用于电子设备的开发和测试。具体用于电容器、线圈等电力电子元件的性能测试。日常生活中,LCR仪表主要应用于医疗领域。一个具体的例子是体脂肪百分比测量装置。通过测量人体的阻抗可以测量体脂肪百分比和水分含量。
由于上述原因,它在医学研究中也很有用。LCR 测量仪不像 CT 或 NMR 那样昂贵,但具有成本低且易于安装的优点。
LCR表原理
使用 LCR 表通过向物体施加交流电来测量阻抗。基本原理是施加交流电压,测量电流和相位差,并计算阻抗。
LCR 表具有称为自动平衡电桥的配置,由三个电路组成:振荡器、矢量电压表和电流电压转换器。这与使用运算放大器的反相放大器电路的结构相同。阻抗计算是通过使用AD转换器进行数字转换来执行的。
LCR表最重要的组成部分是矢量电压表,它通过应用锁定放大器原理来检测幅度和相位差,产生与输入信号同步的参考信号。
基于自平衡电桥的LCR表适用于测量不超过100kHz的低频。这是因为在100kHz以上的高频范围内,元件本身的阻抗(称为特性阻抗)的影响增大。