LCR测试仪针对各种元器件的测试方法--电感篇

　　线圈分为空心（当中为空气或者非磁性材料）的和当中使用铁氧体等磁性材料（=高导磁率材料）的。带磁芯的电感中具有电流依赖性。

测量条件的设置范例

※其他为初始设置。
※这是测量范例。最适合的条件根据被测物而异，请使用者自行决定

关于测量频率的设置
线圈（感应器）具备的电感和线圈的寄生电容中的LC共振现象被称为自谐振。另外，产生这种自谐振的频率被称为自谐振频率。评估线圈时，请使用比自谐振还要低很多的频率测量L和Q。
线圈的阻抗可通过Z=j2πfL进行计算，频率越高则阻抗越高。改变频率进行测量时，若将测量量程设定为AUTO能够更加高效的进行测量。为了更加高精度的进行测量，并能在精度好的量程下测量阻抗，请设置合适的频率。

关于测量信号电平的设置
测量电流可通过开路电子电压和输出阻抗、被测物的阻抗计算得出。设置测量电压时注意不要让额定电流超过。
测量有电流依赖性的线圈（=磁芯）时，请设置磁性材料不会饱和的信号电平。如果是没有电流依赖性的线圈，则推荐设置精度最好的信号电平。如果是IM35xx系列，则V模式的1V位最优设置。如果是IM758x系列，以DUT端口50Ω终端时的功劳来规定测量信号电平，因此最好的精度设置为+1dBm。
测量带磁芯的线圈或额定电流较小的线圈等情况时，用IM35xx可设的CC（恒流）模式最为方便。用软件控制使测量电流恒定。

测试仪器的介绍：

针对生产线

针对研发、验货

Ls和Lp的确定方法：
一般来说，测量大容量的电容器这种低阻抗元件（约100Ω以下）时使用串联等效电路模式，而测量小容量的电容器这种高阻抗元件（约10kΩ以上）时使用并联等效电路模式。在无法确定约100Ω～10kΩ的阻抗等的等效电路模式时，请和元件厂家进行确认。
电感器如图所示，理想电感器L和绕组的铜损Rs、磁芯的铁损Rp联动。理想的线圈的电抗XL可以通过XL＝j2πfL进行计算。因为根据Rs和Rp的大小而定所以不能一概而论，低电感的线圈XL较小，所以可以认为Rp和L并联的阻抗≒XL。另外一方面，因为Ls较小所以不能忽略Rs，因此是串联等效电路。高电感则相反，不能忽略Rp而可以忽略Rs，因此是并联等效电路。

线圈中流过的电流：
线圈中流过的电流可以通过开路端子电压、输出阻抗、被测物的阻抗来计算。

※1 输出阻抗根据机型或是否为有效的低阻抗高精度模式而异。请参考使用说明书中记载的产品参数部分。

关于Rdc测量：
线圈的评价中测量L、Q、Rdc。IM3533或IM3536等机型1台即可测量L、Q、Rdc。使用交流信号测量了L和Q之后，再使用直流信号测量Rdc。
※并不是Rs、Rp=Rdc。Rs和Rp是使用交流测量的电阻。Rs和Rp包含会由于磁芯的损耗、趋肤效应、邻近效应而增加的绕组电阻。
绕组材料的温度系数较大的话，则Rdc会根据温度的变化而变化。IM3533带有Rdc的温度补偿功能。

关于直流叠加特性：
直流叠加特性是线圈的特性之一。表示的是相对直流电流电感降低的情况，因此对用于如电源回路这类流过大电流的回路的线圈来说是重要的评价项目。
我司的LCR测试仪中内置的直流偏压施加功能用于测量电容器，不能流过直流电流。为了叠加直流电流，请使用DC偏置电流单元9269（或9269-01）和外部电源，或者自己制作回路。
※DC偏置电流叠加回路请参考各LCR测试仪使用说明书后方的附录页。

延迟时间的设置方法：

LCR测试仪的Rdc测量为了减少测量误差，将发生电压ON/OFF后取消主机内部的偏移。（DC调整功能）。
电感器上的施加电压进行切换时，输出电阻和电感器的等效串联电阻、电感会引发瞬态现象。Rdc测量时为了不受到瞬态现象的影响请设置足够长的延迟时间。延迟时间的名称和测量时序根据机型而异。请参考各机型的使用说明书。 若不确定适合的延迟时间，请尽量将延迟时间设置得久一点。请在这时的测量值不会变化的范围内慢慢的缩短延迟值。

▶ 变压器的电感测量

交流的电压可以使用变压器进行升压和降压。基本构造是在铁芯上缠绕初级线圈和次级线圈。
流过电流则线圈内部会产生磁场并产生电压。该电压的大小和线圈的圈数成比例。比如初级线圈（输入端）的圈数为100圈，次级线圈（输出端）的圈数为200圈时，因为输出端圈数是输入端的2倍，所以输入端施加100V的电压的话，则输出端会产生200V的电压。不过，变压器的初级端和次级端的功率不变。

测量条件的设置范例

※1 参照电感器的应用手册。
※ 其他为初始设置。
※ 这是测量范例。最适合的条件根据被测物而异，请使用者自行决定。

变压器是电感器的应用之一，测量方法和电感器的相同。
变压器测量中的主要评估参数如下：

•初级电感（L1）和次级电感（L2）
•泄漏电感
•绕组电容（C）
•互感（M）
•匝数比

各详细测量方法会分别显示在后面。

测试仪器的介绍：

针对生产线

针对研发、验货

初级电感（L1）和次级电感（L2）
如下图所示，通过将初级端或次级端直接连接测量仪器，可以测量初级电感或次级电感。不过，要将其他绕组全部设为开路状态。请注意：电感测量结果中会包含绕组的分布电容带来的影响。

泄漏电感：
理想的变压器的话，在短路输出后输入也会短路。但是，实际的变压器的话即便输出短路也会存在泄漏电感。泄漏电感（leakage inductance）如下图所示，将次级端短路后，通过测量初级端的电感可以获得。

※1 输出阻抗根据机型或是否为有效的低阻抗高精度模式而异。请参考使用说明书中记载的产品参数部分。

泄漏电感是什么
和变压器的初级绕组和次级绕组同时互联的磁通量被称为主磁通量（φ12或φ21）。变压器的磁通量还分为只和初级绕组互联，和次级绕组不互联的初级端泄漏磁通量（φσ1），以及只和次级绕组互联，和初级绕组不互联的次级端泄漏磁通量（φσ2）。
若是理想的变压器的话，则只存在主磁通量，但是实际的变频器中因为漏磁所以必定会存在泄漏磁通量。这个泄漏磁通量的初级端和次级端仅和各自的绕组互联，因此不会起到变压作用。而且同时仅和各自的绕组互联的意思是作为各自的绕组的电感起作用。这样，初级端泄漏磁通量变为初级端泄漏电感，而次级端泄漏磁通量变为次级端泄漏电感。

绕组电容：
初级端和次级端之间的绕组电容如下图所示，通过将各绕组的单向都连接测试仪器可以测量。

互感：
互感可以通过同相串联/反相串联后测量电感，并使用下图中的公式进行计算，从而可以获得。

匝数比：
匝数比如右图所示，通过将电阻R连接次级端，在初级端测量阻抗值Z，可以求出近似值。

而且，通过测量初级电感L1、次级电感L2，可以算出匝数比。不过，因为会受到漏磁等影响，所以是近似值。

使用LCR测试仪IM3533/IM3533-01的变压器测量功能，可以求出互感、匝数比、电感差。
IM3533/IM3533-01的匝数比测量通过测量初级/次级电感值求得

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