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致新LCR数字电桥的直流偏置功能

  在实际应用中大部分情况下电感线圈中会有直流电流流过,电容器两端则叠加有直流电压。为了客观评估电感值和电容值,电感器、电容器必须在模拟实际使用条件下进行测量,就是与客观使用条件取得近似的测试解决方案就是在交流测试的同时,给电感器叠加直流偏流,给电容器叠加直流偏压。

  常州致新的大多数LCR 电桥可以进行内部直流偏置叠加或借助外部设备进行直流偏置叠加。

  内部直流偏置叠加:

致新LCR数字电桥的直流偏置功能,内部直流偏置叠加

  ZX8518/19 系列仪器内部标配0V、1.5V、2V 测试仪器,可选配±100mA,±10V 偏置电压源。

  ZX8526 系列仪器内部标配±5V 偏置电压源。

  ZX8528 系列仪器内部标配0V、1.5V、2V 测试仪器,可选配±100mA,±40V 偏置电压源。

  外部直流偏置叠加:

  需配专业的直流恒流电源仪器,其叠加原理如下图:

致新LCR数字电桥的直流偏置功能,专业的直流恒流电源仪器,其叠加原理

  关于电感器的直流叠加测试

  磁性电感器(变压器)更多应用于电源电路及滤波电路,纹波、噪声及干扰抑制中,这类应用中电感器中总要流过一定的工作电流,模拟这种应用的测量方法就是叠加直流测试,如下图所示。不同的叠加电流,其所对应的电感量也不一样,这就是电感器的直流叠加特性。

  高导磁易饱和磁芯电感器具有显著的直流叠加特性。

致新LCR数字电桥的直流偏置功能,使用外部偏置电流源叠加测试
  图 使用外部偏置电流源叠加测试

  使用外部偏置电流源时,电流源应具有尽可能大的交流阻抗,以减小测试误差。上图中,电流源的等效并联阻抗将直接影响测量精度。

  用电压源做偏置源时,由于电压源的交流阻抗极小,则必需在电压源输出端串接足够大的电抗器,一般要求ωL1 >>ω Lx,并具备足够的电流承受能力,如下图所示:

致新LCR数字电桥的直流偏置功能,使用外部电压源叠加测试
图 使用外部电压源叠加测试

  电流源可能会干扰测试信号,隔离电容的充放电也会造成测试信号产生抖晃,这将影响到叠加测试的稳定性,并因测试量程易变而降低测试速度。

  提示:一般仪器内部配的偏流原测试精度高,速度快,频率范围宽.常州致新的ZX2819A,ZX8518,ZX2789 系列仪器具可选内偏置功能,可提供0~1A 的内部偏置电流源,频率范围可以到2MHz。

  常州致新也提供有专用的外部偏置电流源可使偏流测试简单化,并提供抗冲击保护措施、隔离措施,有效范围内的精度保证等。

  另外,测试夹具一般由金属材料组成。当金属材料与电感器靠得很近时,来自电感器的漏磁通会在此金属材料内产生涡流。产生涡流的大小与金属体的大小和形状均有关系,涡流大小不同,则测量结果也将不同。同时,金属体也会使电感器中的磁通量发生变化,从而使电感量发生变化。因此,在测量电感器时,应尽可能使被测件远离金属件。

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