В чем заключается способ двукратного определения индуктивности

Способы измерения индуктивности Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Лушин Е.В., Долгов А.Н.

В статье рассмотрена причина появления индуктивности проводника. Отмечены полезные и паразитные стороны ее влияния на работу электрических цепей. Изучены основные способы измерения индуктивности с выявлением достоинства и недостатков. Обоснован выбор резонансного способа измерения индуктивности для построения измерительного прибора.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Лушин Е.В., Долгов А.Н.

Применение переходных процессов в измерительной технике
Метод индукционного контроля массовой доли железа в магнетитовой руде
Методические возможности автоматизации школьного физического эксперимента
Экспериментальное определение параметров магнитного сердечника и катушки индуктивности на его основе
Изменение свойств индуктивности при замыкании витков на корпус
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

METHODS FOR MEASURING INDUCTANCE

The article describes the cause of the inductance of the conductor. Marked useful and spurious by its effect on the electrical circuits. We study the main ways to measure inductance , identifying the advantages and disadvantages. The choice of the method of measuring the resonant inductance for constructing instrument.

Текст научной работы на тему «Способы измерения индуктивности»

магистрант, кафедра «Авиационные приборы

Арзамасский политехнический институт (филиал) ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева»

канд. тех. наук, доцент, кафедра «Авиационные приборы и устройства», Арзамасский политехнический институт (филиал) ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева»

СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИЯ ИНДУКТИВНОСТИ

Аннотация. В статье рассмотрена причина появления индуктивности проводника. Отмечены полезные и паразитные стороны ее влияния на работу электрических цепей. Изучены основные способы измерения индуктивности с выявлением достоинства и недостатков. Обоснован выбор резонансного способа измерения индуктивности для построения измерительного прибора.

Ключевые слова: индуктивность, катушка индуктивности, измерение индуктивности, реактивное сопротивление.

E.V. Lushin, Nizhni Novgorod State Technical University (Arzamas Branch)

A.N. Dolgov, Nizhni Novgorod State Technical University (Arzamas Branch)

METHODS FOR MEASURING INDUCTANCE

Abstract. The article describes the cause of the inductance of the conductor. Marked useful and spurious by its effect on the electrical circuits. We study the main ways to measure inductance, identifying the advantages and disadvantages. The choice of the method of measuring the resonant inductance for constructing instrument.

Keywords: inductance, inductor, measurement of inductance, reactance

Природа возникновения индуктивности основана на взаимодействии тока и магнитного потока проводника. Согласно закону Фарадея известно, что при изменении магнитного потока Ф проводника, находящегося в магнитном поле, в проводнике возникает ЭДС, определяемая по формуле:

Из этого следует, что подключение проводника к источнику постоянного напряжения будет вызывать в нем протекание постоянного тока I, не мгновенно установившегося значения, обусловленного тем, что в проводнике индуцируется ЭДС, препятствующая нарастающего тока. Ток перестает нарастать только, тогда когда магнитный поток перестанет изменяться. Если к проводнику подключить источник переменного напряжения, то ток и магнитный поток будут изменяться непрерывно и, наводимая в проводнике, ЭДС будет препятствовать протеканию переменного тока, что эквивалентно увеличению сопротивления проводника. При увеличении частоты измерения напряжения, приложенного к проводнику, величина наводимой ЭДС будет увеличиваться, следовательно, будет возрастать сопротивление проводника переменному току. Это сопротивление XL не связано с потерями энергии, поэтому является чисто реактивным. При приложении к проводнику переменного тока, наводимая ЭДС будет равна

e, =-L— = -mLI cosmt. (2)

Она пропорциональна частоте со, а коэффициентом пропорциональности является индуктивность L. Следовательно, индуктивность характеризует способность проводника оказывать сопротивление переменному току. Величина этого сопротивления равна:

Если проводник намотан на каркас, то образуется катушка индуктивности. В этом случае магнитный поток концентрируется, и величина индуктивности возрастает. Следует отметить, что индуктивность всегда положительна, а ее величина зависит только от геометрических размеров контура и магнитных свойств среды (сердечника).

Как было отмечено ранее, индуктивность определяет свойство проводника оказывать сопротивление переменному току, т.е. определение величины индуктивности проводника позволяет оценить его работу в электрической цепи, в которой он включен. Индуктивность может быть, как и необходимым параметром, задающим режимы работы электронных схем таких, как частотные фильтры, колебательные кон-

туры генераторов, индуктивные датчики, так и паразитным параметром, повышающим шумы, время быстродействия и тому подобные. Так, например, подключающие провода или контактные дорожки печатных плат должны обладать минимальным активным сопротивлением, не зависящим от частоты тока, однако они обладают индуктивной составляющей (хотя и незначительной), которая привносит в работу этих элементов искажения и потери энергии. Индуктивность как параметр, определяющий частотные характеристики измерительных каналов, может оказывать существенное влияние на измерительный сигнал датчиков, и даже полностью исказить его. Для улучшения качества работы электроники необходимо учитывать величину индуктивности тех или иных электронных узлов или деталей. Хотя индуктивность и возможно рассчитать в процессе проектирования по известным формулам с достаточно высокой точностью, все равно будут возникать неучтенные конструктивные и технологические факторы, оказывающие влияние на ее величину. Здесь незаменимым способом оценки индуктивности является ее непосредственное измерение с применением специальных методик и приборов [1].

Измерить индуктивность возможно тремя способами: 1) Вольтметра-Амперметра; 2) мостовой; 3) резонансный.

Очень важно перед измерением индуктивности катушки убедиться в отсутствии в ней обрыва и наличия короткозамкнутых витков. Для этого существуют свои специальные методики.

1. Сравнительно большие индуктивности порядка от 1 до 1000 Гн возможно измерять методом вольтметра — амперметра. Сущность этого метода заключается в том, что на катушку заданное переменное напряжение частотой f = 50:1000 Гц. Одновременно при этом замеряют полный ток (/), а полное напряжение (0) посредством подключенных к катушке амперметра и вольтметра (рис. 1). Затем по закону Ома рассчитываются полное сопротивление [1]:

Известно, что полное сопротивление катушки можно рассчитать по формуле:

Как было сказано ранее данный метод применим для достаточно больших индуктивностей, что подразумевает собой существенное превышение реактивной составляющей над активной, с учетом малых активных потерь. Из этого следует, что Х,>>И, поэтому активную составляющую (И) полного сопротивления (7) можно отбросить, тогда будем иметь

7 * X, — а1. — 2ж, . (6)

Приравниваем формулы (4) и (6) получим

Рисунок 1 — Схема измерения индуктивности методом вольтметра-амперметра

Достоинство этого метода являются относительная простота и дешевизна при приемлемой точности для больших индуктивностей. Недостатком является то, что точность данного метода существенно зависит от величины соотношения активной и индуктивной составляющей сопротивления катушки.

Как было отмечено выше, данный способ применяется для индуктивностей большой величины (до 1000 Гн). С целью уменьшения габаритов, катушки изготавливаются с сердечниками. Наличие сердечника приводит к нелинейной зависимости магнитного потока от тока катушки. Отсюда следует, что измерение индуктивности катушек с сердечником по методу вольтметра-амперметра следует проводить в условиях близких к рабочему режиму. С учетом подмагничивание сердечника постоянной составляющей тока протекающего через катушку. Измерительная схема (рис. 2) будет иметь вид:

Рисунок 2 — Схема измерения индуктивности катушек с сердечником по методу вольтметра-амперметра

Режим работы катушки 1-х задается установкой постоянного тока подмагничивания. Этот ток устанавливается реостатом И2 и контролируется по миллиамперметру постоянного тока /1. Для исключения взаимного влияния измерительных цепей постоянного и переменного тока друг на друга применяются разделительный конденсатор С и дроссель Др. Приборы измеряющие А1 и VI в данной схеме не должны реагировать, на постоянные составляющие тока и напряжения (/ ) и (0). Для вольтметра VI этого легко добиться включив с ним последовательно разделительную емкость Ср в несколько микрофарад. Достоинством данной схемы является возможность учета режима работы при наличии постоянного тока подмагничивания сердечника и его влияния на величину индуктивности.

Рисунок 3 — Схема мостового метода

2. Рассмотренный выше метод измерения индуктивности основывается на допущении, что активные потери энергии в ней малы. Это условие сохраняет свою справедливость при высоких частотах тока протекающего через катушку. Однако при низкочастотных режимах работы катушки, от нескольких единиц до десятков и сотен Герц, или большом активном сопротивлении провода реактивная составляющая становится соизмеримой с активной, которую отбрасывать уже нельзя и необходимо учитывать. Осуществить такие измерения позволяет «мостовой метод».

Мост для измерения индуктивности включает в себя два плеча чисто активного сопротивления, плечо, с исследуемой индуктивностью сопротивления которого в целом является комплексным, и плечо с реактивным элементом (конденсатор) (рис. 3).

Уравновешивание моста (то есть сведение показаний индикатора нуля (ИН) к нулю) осуществляется переменным конденсатором С2 (И2 шунтирующий резистор, служит для компенсации сопротивления потерь Их, исследуемой катушки, которая создает фазовый сдвиг).

Мост будет уравновешен при выполнении следующих условий [1]:

Учтем, что сопротивления плеч и чисто активные, поэтому будет иметь нулевые фазы в них ф1=фз=0, отсюда следует, что фх=-ф2 и тангенсы фазовых углов будут равны tgфx=-tgф2. В плече 12 активная (^2) и реактивная составляющие (С2) параллельны, по этому при отрицательном значении угла ф можно записать, что,:

tgф2 = R2 X, = И22жЮ2. (10)

В плече реактивная и активная составляющая последовательны это значит, что тангенс фазы будет равен:

Согласно условиям равенства фаз будем иметь

Решая совместную систему (9) и уравнение (12) будем иметь соотношения для вычисления активной и реактивной составляющей исследуемой катушки:

Следует отметить, что С2 и R2 могут быть оснащены шкалами для непосредственного указания значений Rх и ,х. Установки осуществляются с помощью С2 и R2 и не зависят друг от друга, что позволяет быстро уравновешивать мост. Для измерения параметров катушек со стальными сердечниками, измеряемый мост добавляется схема с источником постоянного тока с регулировкой и контролем постоянного тока подмагничивания (аналогично схеме в первом методе). Достоинствами мостовой схемы являются ее более высокая чувствительность к малым значениям индуктивностей. Мостовой метод обладает более высокой степенью точности. К недостаткам такого метода можно отнести малую скорость измерения (мост надо балансировать) и сложность автоматики для такой балансировки.

3. Резонансный метод позволяет осуществлять измерение индуктивности катушек работающих на высокочастотных диапазонах колебаний. В данном методе исследуемая индуктивность 1.x является частью резонансного контура, образованного подключением ее к образцовой емкости Со. Колебания ^ в контуре ,хСо возбуждаются внешним генератором высокой частоты (ВЧ) (рис. 4). Генератор ВЧ подключается к контуру ,хСо через разделительный конденсатор С1 (емкость 2-10 пФ).

II СО — ■ г 0 01 4= Ьк < 1 1

Рисунок 4 — Резонансная схема измерения индуктивности

Собственная (резонансная) частота контура ,хСо рассчитывается по известной формуле [1]:

При условии резонанса частот генератора и собственной контура то есть т,С = 2ж^ , будем иметь следующее равенство:

Задавая частоту генератором, и определяя наличие резонанса по показаниям вольтметра, включенного параллельно контуру, рассчитывают величину индуктивности, по формуле:

Следует отметить, что для исключения влияния на резонанс собственной паразитной емкости катушки Cl , измерительную емкость Со следует брать как можно большей, однако при измерении малых индуктивностей соотношение Lx/Co будет достаточно малым, что затруднит выявление показаний индикатора при резонансе. На практике принимают величину емкости Co порядка 1000 пФ.

Измерения можно также производить, применяя генератор с фиксированной настройкой частоты. При этом резонанса добиваются путем изменения величины емкости Co . Для расширения диапазона предусматривают работу генератора на нескольких переключаемых фиксированных частотах. Погрешность измерения индуктивностей резонансным методом лежит в пределах 3-10 %.

К недостаткам резонансного метода следует отнести необходимость оптимального выбора дополнительной емкости, с учетом противоречащих друг другу условий обеспечения точности и появления явного резонанса. К достоинствам следует отнести то, что резонансные схемы измерения индуктивностей и емкостей, можно объединить в одном приборе, так как они имеют общие элементы (ВЧ генератор, индикатор резонанса, элементы связи).

Сравнивая выявленные в статье достоинства и недостатки рассмотренных методов, можно сказать, что резонансный метод измерения является наиболее оптимальным для построения прибора. Резонансный метод при своей достаточной простоте (малое количество вспомогательных элементов измерительной цепи), обладает достаточной точностью. Кроме того, данный метод позволяет создать универсальный измерительный прибор (для измерения индуктивности и емкости), не внося существенных изменений в схему. Метод позволяет осуществлять измерения в широких пределах измеряемых значений причем, это никак не сказывается на его точности и сложности измерительных схем.

1. Меерсон А.М. Радиоизмерительная техника. — М.: Энергия, 1978. — 408 с.

2. Попов В.С. Электротехнические измерения и приборы. — Изд. 7-е, перераб. — М.; Л.: Госэнерго-нэдат, 1963. — 544 с.

3. Шишмарев В.Ю. Средства измерений. — Изд. 4-е, стер. — М.: Академия, 2010. — 320 с.

Измерение малых значений индуктивности и емкости с помощью осциллографа

Один из наших технических специалистов недавно попросил помочь определить индуктивность дросселя для поверхностного монтажа. Дроссель не имел маркировки и состоял и множества витков очень тонкого повода, намотанного на ферритовый сердечник. Измеренное сопротивление составило 26 Ом, что почему-то привело наш древний LCR-мост в замешательство, и показания 30 мГн сопровождались мигающим сообщением об ошибке. Техник справедливо полагал, что такой маленький дроссель не может иметь индуктивность 30 мГн.

Другого моста у меня не было, но я заверил техника, что есть и иные способы выполнения измерений. Один из них – припаять параллельно неизвестному дросселю конденсатор известной емкости для образования LC-контура, предпочтительно используя конденсатор с допуском 5% или лучше и с хорошим радиочастотным диэлектриком, таким как C0G (NP0). Затем можно измерить полученную резонансную частоту и по ней рассчитать индуктивность. Для измерения резонансной частоты можно было бы собрать генератор на основе этого контура, но проще и быстрее использовать обычный функциональный генератор и несколько проводов с зажимами (см. Рисунок 1).

Функциональный генератор должен формировать скачок напряжения, предпочтительно с быстрым нарастанием, полученный, например, с выхода «синхронизации» генератора функций. Если функциональный генератор недоступен, можно быстро собрать макет генератора фронтов, используя любые инвертирующие логические элементы Шмитта, такие например, как показанный на Рисунке 2 инвертор 74xx14.

Чем меньше время нарастания логического семейства, тем сильнее возбуждение LC-контура. Фактический интервал между фронтами следует сделать достаточно большим, чтобы дать время на стабилизацию переходного процесса в контуре, но при использовании аналогового осциллографа частота повторения фронтов не должна быть слишком высокой, чтобы получить приемлемую яркость на экране ЭЛТ.

Полученная осциллограмма показана на Рисунке 3.

Рисунок 3.

Синий цвет – это запускающий фронт, желтый – реакция LC-контура. От фронта импульса, проходящего через конденсатор емкостью 10 пФ, контур звенит примерно так же, как гитарная струна от медиатора. Контур звенит, и резонансная частота может быть измерена с помощью курсоров. Возможно, придется поэкспериментировать с емкостью разделительного конденсатора 10 пФ, чтобы получить приемлемую амплитуду звона, но ее значение должно быть намного меньше, чем емкость конденсатора, подключенного параллельно дросселю.

В данном случае емкость конденсатора, подключенного параллельно дросселю, равна 1 нФ, а результирующая частота составляет 156 кГц. На основании формулы для резонансной частоты

расчет индуктивности дает 1 мГн. Этот метод можно использовать для измерения индуктивности вплоть до области наногенри; возможно, потребуется соответствующим образом увеличить емкость известного параллельного конденсатора, чтобы поддерживать подходящую частоту звона в пределах полосы пропускания осциллографа.

Измерение немаркированных конденсаторов несколько проще технически, но сложнее физически. Если конденсаторы для поверхностного монтажа не имеют маркировки, сначала их необходимо аккуратно удалить с оригинальной платы с помощью термофена или двойного паяльника. Их небольшие размеры и хрупкость требуют припаивания к ним тонких проводов, но можно сделать более удобное приспособление, зачистив участок меди одностороннего фольгированного стеклотекстолита абразивным диском Dremel, чтобы сформировать небольшие площадки, к которым можно припаять неизвестный конденсатор и короткие измерительные выводы.

Скачок напряжения подается на конденсатор с использованием схемы, показанной на Рисунке 4. Опять же, функциональный генератор можно заменить макетом генератора фронтов; все, что нужно – это ступенька напряжения со скоростью нарастания, значительно превышающей скорость нарастания измерений, и периодом между фронтами, достаточно большим для завершения переходного процесса.

Это дает классическую экспоненциальную кривую зависимости напряжения от времени заряда. Одной постоянной времени RC соответствует точка, где напряжение на заряжающемся конденсаторе достигает 63% от конечного значения (Рисунок 5).

Рисунок 5.

Отрегулируйте вертикальную развертку осциллографа так, чтобы в итоге кривая нарастала до восьми делений. В таком масштабе точка 63% удобно ложится вблизи пятого деления сетки. В приведенном примере курсоры показывают, что от старта до уровня 62.5% проходит 300 нс. Поскольку сопротивление резистора равно 10 кОм, емкость C = t/R = 30 пФ.

Теперь необходимо внести поправку на щуп путем вычитания известной емкости щупа из измеренного значения, чтобы получить фактическую емкость тестируемого конденсатора. Для щупа емкостью 15 пФ емкость неизвестного конденсатора должна составлять 15 пФ.

При измерении того же конденсатора более качественным щупом с емкостью 7.5 пФ получается осциллограмма, показанная на Рисунке 6.

Рисунок 6.

Вычитание 7.5 пФ из измеренных 22.8 пФ дает для емкости неизвестного конденсатора 15.3 пФ – достаточно близко.

Что делать, если неизвестна емкость щупа? Нет проблем – удалите тестируемый конденсатор и тем же методом измерьте только емкость щупа!

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

Современные индуктивные радиокомпоненты. Часть 2

В первой части статьи, опубликованной во втором номере журнала «ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес» за 2022 год, было рассказано об основных параметрах, характеризующих индуктивные радиокомпоненты, а также о проводных индуктивностях с воздушным сердечником. В данном номере рассматривается еще несколько типов индуктивных радиокомпонентов.

ПЛЕНОЧНЫЕ ИНДУКТИВНОСТИ

Прежде чем перейти к описанию пленочных индуктивностей, необходимо несколько слов сказать о самой технологии тонких пленок. Тонкая пленка (thin film) – это слой вещества, толщиной от нескольких монослоев до нескольких микрон, представляющий собой термодинамически стабильную или метастабильную часть гетерогенной системы, занимающей промежуточное положение между отдельными молекулами или макромолекулами и объемными компонентами твердого тела [18]. Методы получения тонких пленок разделяют на химические (например, осаждение или фотолитография) и физические (например, ионное травление, о котором говорилось выше). Технология напыления тонких пленок (физический способ) позволяет выбирать тип подложки с требуемыми параметрами, формировать проводник из сплавов непосредственно во время напыления, задавать ширину и толщину металлического слоя и расстояние между витками катушки. Кроме того, температурная зависимость индуктивности для катушек данного типа определяется не формой катушки, а термодинамическими свойствами подложки. Это происходит за счет молекулярной адгезии слоя проводника в подложку, в силу чего проводник и подложка составляют единую систему. На рис. 13 (https://www.electricaltechnology.org/ 2019/07/ types-of-inductors.html) приведена топология пленочной индуктивности и внешний вид изделия, готового для установки на плату.

Рис. 13. Пленочная индуктивность: а – топология; б – внешний вид изделия, готового для установки на плату

Как можно увидеть, внешне данная индуктивность похожа (за исключением формы намотки) на индуктивность, показанную на рис. 13а. Отличие, как уже отмечалось, заключается в способе изготовления.

К преимуществам пленочных индуктивностей можно отнести:

• высокую повторяемость номинала. Погрешность номинала большинства пленочных индуктивностей не превышает 5%, а чаще всего составляет 1–2%. Это связано именно с особенностями технологии изготовления. При химическом травлении часто возникают так называемые подтравы под маску, что значительно снижает повторяемость изделий. При этом погрешность номинала планарных индуктивностей составляет 5–10%. Повторяемость особенно важна при конструировании синхронных многоконтурных цепей, требующих максимального совпадения параметров пассивных радиокомпонентов. Например, компараторов или корреляционных СВЧ-радиометров;
• возможность выбора подложки под решаемую задачу. Если в качестве подложки применяется высокочастотная керамика, то это позволяет существенно уменьшать геометрические размеры индуктивности при сохранении номинала и встраивать ее в интегральные сборки. Подложка из ферромагнетика позволяет при тех же размерах получать бóльшие значения номинальной индуктивности. Технология тонких пленок применительно к контурным катушкам индуктивности позволяет получать и другие интересные варианты их исполнения. Например, катушки, индуктивность которых может изменяться с помощью внешнего магнитного или электрического поля. Для этого катушку напыляют на подложку, параметры которой зависят от внешнего воздействия, например механического. Пример подобной катушки описан в [19]. В подобных случаях индуктивность может выступать в роли не только собственно индуктивности, но и в качестве возбуждающего элемента для других эффектов, например поверхностных акустических волн (ПАВ);
• возможность получать тонкие структуры с идентичными параметрами. Данная особенность позволяет «собирать» пленочные индуктивности в конструкции типа «сэндвич», набирая нужный номинал с высокой точностью. Подобные конструкции называются многослойными индуктивностями, о которых будет рассказано далее.

Рис. 14. Внешний вид (а) и конструкция (б) пленочной индуктивности компании Abracon

Среди компаний, выпускающих пленочные индуктивности, следует отметить компании AVX, Applied Thin- Film Products (ATP), Abracon, Vishay, SemiGen и др. На рис. 14 [20] показаны структура и внешний вид однослойной пленочной индуктивности компании Abracon.

В табл. 2 приведены сравнительные характеристики пленочных индуктивностей ведущих производителей (в табл. 2 включены максимальные значения выбранных параметров).

Таблица 2. Характеристики пленочных индуктивностей основных производителей

МНОГОСЛОЙНЫЕ ИНДУКТИВНОСТИ

Прямым продолжением пленочных индуктивностей являются многослойные индуктивности. Подобное утверждение основано на том, что одним из способов изготовления многослойных индуктивностей является их формирование из однослойных пленочных индуктивностей. Следует отметить, что понятие «многослойный» касается, в первую очередь, конструктивного исполнения и поэтому многослойными могут быть индуктивности разных видов. На рис. 15 приведены конструкции многослойной индуктивности с воздушным сердечником (рис. 15а [21]) и многослойной индуктивности, набранной из слоев пленочных индуктивностей (рис. 15б [22]). Как видно из рис. 15, принципиального различия в конструкциях нет, за тем исключением, что конструкция из пленочных индуктивностей гораздо более технологична. Кроме того, пленочные индуктивности обладают существенно более высокой точностью за счет технологии изготовления. Следует отметить, что в том случае если слои многослойной индуктивности имеют совмещенные выводы (как это показано на рис. 15), то мы имеем дело именно с многослойной индуктивностью.

Рис. 15. Многослойные индуктивности с воздушным сердечником (а) и конструкция типа «сэндвич» из пленочных индуктивностей (б)

Но в ряде случаев выводы каждого слоя могут быть раздельными, и тогда подобная индуктивность переходит в разряд катушек связи. Таким способом изготавливаются обмотки трансформаторов, о которых будет рассказано отдельно. В любом случае для многослойных индуктивностей очень важную роль играет взаимоиндукция в слоях и это необходимо учитывать, особенно при конструировании высокочастотных цепей. Одним из проявлений взаимоиндукции является так называемый уход резонансной частоты и появление паразитных гармоник. Кроме того, для многослойных индуктивностей характерна нелинейная зависимость прямых потерь от количества слоев [23].

В последние годы в связи с требованиями снижения размеров и веса радиотехнических устройств, и, в первую очередь, СВЧ-устройств, появился еще один интересный вид индуктивностей. Это так называемые объемные, или 3D-индуктивности. Основой для изготовления данного вида индуктивностей служит технология микроэлектромеханических систем (МЭМС). Она является в настоящее время самой передовой и перспективной технологией в изготовлении СВЧ-устройств. Ее основное назначение – снизить производственные затраты, размеры, вес, потребление и, главное, значительно улучшить технические характеристики СВЧ-компонентов. Она позволяет:

• обеспечить более широкие диапазоны рабочих частот;
• почти полностью отказаться от внешних дискретных компонентов, благодаря чему снижаются омические потери в проводниках;
• обеспечить высокую технологичность производства за счет использования планарного процесса, который совместим с существующими технологическими процессами изготовления цифровых и СВЧ монолитных интегральных схем (MMIC).

По сути, МЭМС-технология включает в себя несколько технологических циклов, а именно:

• объемную микрообработку (Bulk Micromachining). Данный процесс позволяет создавать объемные структуры непосредственно внутри подложки, например методом наращивания;
• поверхностную микрообработку (Surface Micromachining). В этой технологии объемные структуры формируются наложением тонких пленок и удалением промежуточных слоев. При этом промежуточные (вспомогательные) слои могут удаляться многократно без повреждения взаимосвязи основных (базовых) слоев;
• технологию LIGA (RoentgenLIthography- Galvanik- Abformung). Данная технология включает в себя рентгеновскую литографию, гальванотехнику и формовку (прессовку) и очень похожа на технологию изготовления пленочных индуктивностей методом ионного фрезерования.

Рис. 16. PARC-соленоид, полученный методом наращивания (PARC – Palo Alto Research Centre)

Применительно к индуктивностям МЭМС-технология заключается в удалении части подложки таким образом, чтобы объемная структура индуктивности оказалась приподнятой над подложкой. Или наоборот – наращивание над подложкой заданной структуры. На рис. 16 [24] приведена полученная с помощью электронного микроскопа фотография двойного соленоида, изготовленного методом наращивания над подложкой.

ИНДУКТИВНОСТИ ДЛЯ ЦЕПЕЙ С БОЛЬШИМИ ТОКАМИ И СИЛОВЫЕ ИНДУКТИВНОСТИ

Еще одним интересным видом индуктивностей являются индуктивности для цепей с большими токами (High Current Coil) и силовые индуктивности (Power Coil), предназначенные для выходных каскадов с высокой выходной мощностью. При этом нельзя путать индуктивности (Coil) с трансформаторами (Inductor) и дросселями (Choke). В частности дроссели, о которых будет сказано отдельно, обладают высоким сопротивлением переменному току и малым сопротивлением постоянному току, а индуктивности предназначены для применения, в том числе в высокочастотных цепях.

Отметим, что чем больше номинальная индуктивность катушки за счет ее геометрических размеров, тем больший ток возникает в ней под воздействием внешнего электромагнитного поля. Этот эффект проявляется, в первую очередь, в индуктивных приемных антеннах и его необходимо учитывать при конструировании топологии схем, чтобы избежать значительных паразитных сигналов из-за наводок и внешних сигналов.

Следует также отметить, что индуктивность катушки может зависеть от силы протекающего через нее тока. Такая зависимость хорошо демонстрируется на примере индуктивностей с сердечниками из разных материалов (рис. 17) [25].

Рис. 17. Зависимость индуктивности (L) от силы постоянного тока (Idc ) для индуктивностей с сердечниками, выполненными из разных материалов

Очень часто в документации, особенно англоязычной, можно встретить упоминание о том, что индуктивности данного типа производятся по так называемым передовым технологиям (Disruptive Technology). На самом деле под этим понятием, кроме общих слов о расширении партнерства и торговых связей, скрываются известные ранее и получившие распространение в последние годы технологии. В частности, упоминавшаяся ранее технология МЭМС. Тем не менее, определенные особенности при производстве описываемых индуктивностей присутствуют. О них будет рассказано при рассмотрении конкретных моделей.

Следует остановиться еще на одном важном моменте при выборе индуктивностей для больших токов. При протекании тока через индуктивность происходит ее нагрев и, соответственно, изменение геометрии. Это соответствует изменению индуктивности и чем больше сила тока, тем больше изменяется значение индуктивности по сравнению с номинальным. Зависимость индуктивности и нагрева от силы протекающего тока показана на рис. 18 [26].

Рис. 18. Зависимости индуктивности и нагрева топологии от силы протекающего тока

В англоязычной технической документации существует определенное разночтение в понимании терминов индуктивности для больших токов и силовые индуктивности. В частности, в материалах компании Coilmaster Electronics Co. часто можно встретить следующее выражение [21]:

Индуктивности для высоких токов, известные также как опресованные силовые индуктивности или индуктивности с сердечником из порошкового железа (курсив авторов).

Изучая документацию на различные виды индуктивностей данного типа разных производителей, можно сделать вывод, что они отличаются от индуктивностей других типов не столько конструкцией, сколько областью применения. Тем не менее, особенности конструктивного исполнения все-таки есть. Они связаны с эффектами, описанными выше. Поэтому чаще всего индуктивности данного типа имеют бóльшие размеры за счет более толстых проводников и экранированы. Экран изготавливается из ферромагнетиков, чтобы предотвратить взаимовлияние расположенных рядом радиокомпонентов. Но подобная конструкция не является обязательной и ряд компаний ее не применяет.

Рис. 19. Индуктивности одного типа разных производителей: а – индуктивность для больших токов компании Coilmaster Electronics Co. серии ML322510HE; б – индуктивность для больших токов серии MLO компании AVX

На рис. 19 для сравнения приведены индуктивности для высоких токов двух компаний-производителей. На рис. 19а [27] приведена индуктивность для больших токов компании Coilmaster Electronics Co. серии ML322510HE. Данная модель предназначена для работы с токами до 9 А и имеет размеры 3,20 × 2,50 × 1,0 мм. Изготавливается она на основе композитного легированного сплава. Рабочая частота – до 150 МГц. На рис. 19б [28] показана индуктивность для больших токов серии MLO компании AVX. Это многослойная индуктивность на керамической основе, изготовленная по запатентованной технологии (патент США 6,987,307). Ее размеры соответствуют типоразмеру EIA 0402 и составляют 1,0 × 0,5 × 0,35 мм. Она предназначена для работы с токами до 1 А. Рабочая частота выше 2,5 ГГц.

Использование ферромагнетиков для сердечников и экранов, а также более толстые проводники приводят к уменьшению максимальной рабочей частоты за счет прямых потерь сигнала в проводниках и потерь высокочастотной составляющей сигнала в ферромагнетиках. Это некоторым образом ограничивает области применения данного типа индуктивностей. Чаще всего в качестве областей применения большинство производителей рекомендуют использовать силовые индуктивности в преобразователях постоянного тока (DC-DC) (рис. 20 [29]) или в усилителях с электронным управлением с синхронной широтно-импульсной модуляцией (усилители класса «D»).

Рис. 20. Принципиальные схемы преобразователей постоянного тока с силовыми индуктивностями: а – понижающий; б – повышающий

Как видно из принципиальных схем, основное назначение индуктивностей для больших токов и силовых индуктивностей заключается в сглаживании пульсаций при включении / выключении устройств и подавлении высокочастотной составляющей, возникающей в результате переходных процессов. Тем не менее, ряд производителей старается не ограничивать область применения индуктивностей для больших токов, поскольку большая мощность выходного сигнала может потребоваться и, например, в задающих высокочастотных цепях. Это требует использования материалов с малой магнитной проницаемостью и малыми потерями на высоких частотах. Для этого некоторые производители разработали собственные, запатентованные технологии изготовления индуктивностей. Например, компания Token Electronics разработала собственную технологию TCDY на основе соединений никеля, которая позволяет применять индуктивности для сильных токов ее производства на частотах до 100 МГц. Компания Vishay является владельцем технологии IHLP на основе композитных соединений и ее индуктивности можно применять на частотах до 1 ГГц. У компании AVX технология MLO основана на многослойных немагнитных материалах, что повышает диапазон рабочих частот до 2,5 ГГц и выше. Но и при использовании данных технологий необходимо учитывать зависимость индуктивности от силы протекающего тока. Это хорошо показано на рис. 21 [30] на примере сравнения индуктивностей для сильных токов компании Vishay, с одинаковым номиналом, но изготовленных по разным технологиям.

Рис. 21. Сравнение индуктивностей, изготовленных по разным технологиям

Из рис. 21 видно, что для индуктивностей из композитных материалов (технология IHLP) линия зависимости индуктивности от силы протекающего тока имеет малый наклон. Это говорит о том, что влияние тока на номинал не очень существенно. А у индуктивностей на основе феррита наблюдается резкое падение номинала при достижении током определенного значения. Это происходит в результате того, что магнитная проницаемость ферритового сплава резко падает за счет нагрева. Таким образом проявляется эффект, обратный магнитострикции, когда за счет нагрева изменяются геометрические размеры сердечника и, соответственно, магнитная проницаемость материала. Сила тока, при которой наблюдается этот эффект, зависит от типа феррита. Собственно, феррит представляет собой сплав, химическую формулу которого можно представить в виде MeFe2 O4, где Me – металл, который добавляют в сплав. Поэтому в зависимости от того, какой именно металл входит в состав феррита, сила тока, при которой происходит резкий спад магнитной проницаемости, меняется.

Есть еще один очень важный момент при работе с индуктивностями для больших токов и силовыми индуктивностями. Следует обращать внимание на качество изготовления выводных и монтажных контактов. В документации эти параметры не указываются, но материал, из которого они изготавливаются, а также материал покрытия контактных площадок выяснить можно. Знать эти данные крайне важно при поверхностном или интегральном монтаже. Кроме того, необходимо строго соблюдать технологию монтажа – чистоту поверхности контактных площадок, состав припоя и флюса, температуру пайки и ряд других технологических параметров. При нарушении технологии пайки или некачественном изготовлении выводных контактов в месте пайки возникают микроскопические неоднородности и каверны. Чаще всего это наблюдается для радиокомпонентов с контактными площадками на нижней стороне корпуса (BTC). При протекании сильного тока на этих неоднородностях возникают вихревые токи и значительные токи утечки, которые могут привести к электрическому пробою и выходу всего устройства из строя.

Указанный эффект возникает и на корпусах BGA, для которых существует стандарт IPC610, определяющий нормативы по минимальному расстоянию между шариками припоя, электрически безопасному расстоянию между ними при сдвиге, отсутствию перемычек при пайке, оптимальному составу пакетирующего материала, допустимому количеству пустот при пайке.

В. Кочемасов, к. т. н. 1 , С. Хорев 2

Статья впервые опубликована в журнале «ЭЛЕКТРОНИКА: НТБ» № 3 за 2022 год.

Вопросы и ответы

Для дистанционного управления анализаторами компонентов Актаком АМ-3044/3046, АММ-3038/3048/3058, АММ-3068/3078/3088 применяется нуль модемный кабель RS-232.
Управление через COM порт, расположенный на задней панели прибора, производится при помощи SCPI команд.

Примечание. В тексте встречается понятие «длительное нажатие». Это касается многофункциональных клавиш и предполагает нажатие на соответствующую клавишу не менее 2 секунд.

2. Клавиша HOLD – короткое нажатие-удержание данных, длительное нажатие – включение режима регистрации

3. (Power) – Клавиша включения/выключения питания (длительное нажатие)

4. Клавиша AUTO/R/C/L/Z – Клавиша быстрого переключения/выбора основного параметра измерения

5. Клавиша ▲NULL/CAL – короткое нажатие включает режим относительных измерений, долгое нажатие — функцию коррекции

6. Клавиша X/D/Q/θ/ESR – Клавиша быстрого переключения/выбора вторичного параметра измерения

7. Клавиша FREQ/DCR – клавиша быстрого переключения фиксированных значений частоты

8. Клавиша LEVEL – быстрое переключение между фиксированными точками выбора уровня напряжения

9. Клавиша – быстрое нажатие включает режим измерения электролитических конденсаторов, длительное нажатие – выбор напряжения смещения

10. Клавиша AUTO/SER/PAL – Клавиша выбор параллельной илипоследовательной эквивалентной схемы замещения

11. Клавиша SET – переключение интерфейса между режимом измерения и системными настройками

12. Клавиша TOL%/COMPARE – короткое нажатие для быстрого переключения предела допуска отклонения компаратора, длительное нажатие – включение и выключение компаратора

13. Клавиша SPEED – Клавиша быстрого переключения скорости измерения

14. Клавиша RANGE – Клавиша быстрого переключения диапазона измерения

15. Навигационные клавиши – клавиши со стрелками вправо и влево для управления перемещением курсора; клавиши со стрелками вверх и вниз для выбора параметра

16. Клавиша ENTER – клавиша ввода

17. Разъем 5-контактного тестового пробника

18. Разъемы 3-контактного тестового пробника

Примечание. Благодаря использованию стандартных разъёмов для штекеров типа «банан», данный прибор может работать с недорогими тестовыми выводами с зажимами «крокодил», однако такая схема подключения не обеспечивает достаточной точности измерений, Для повышения точности измерения желательно использовать 5-полюсные разъёмы для подключения зажимов Кельвина.

Примечание. Прибор имеет независимый контроллер зарядки батареи, который позволяет заряжать аккумулятор даже при выключенном приборе.

Внимание!

– Работайте только с полностью разряженными конденсаторами. Подключение заряженного или частично заряженного конденсатора ко входным разъёмам приведёт к повреждению прибора.

– При измерении элемента, находящегося в цепи, необходимо обесточить цепь

– Перед подключением измерительных проводов и при измерении компонентов в цепи, схема должна быть отключена и обесточена

– Перед измерениями индуктивности в диапазоне 2 мГн закоротите измерительные щупы, запомните показания на дисплее и при измерениях вычитайте это показание из измеренного

– Открытый конденсатор будет показывать ноль на всех диапазонах (возможно несколько пФ на диапазоне 2 нФ, в связи с паразитной емкостью прибора).

Измерение индуктивности или ёмкости

1. Включите прибор и установите поворотный переключатель в нужный Вам диапазон измерения индуктивности или ёмкости. Если диапазон неизвестен выберите наибольший.

2. Подключите красный щуп или короткий вывод с зажимом типа «крокодил» красного цвета к разъёму «+», а чёрный щуп или короткий вывод с зажимом типа «крокодил» чёрного цвета к разъёму «–».

3. Подключитесь к выводам катушки индуктивности при измерении индуктивности или конденсатора при измерении ёмкости. Нажмите Кнопку запуска измерений и наблюдайте измеренную величину на дисплее прибора.

4. При выходе за пределы дипазона на дисплее появится индикатор «1». Если на дисплее отображается один или несколько нулей старших разрядов, перейдите к более низкому диапазону, чтобы повысить точность измерений.

1. Питающее напряжение, температура хранения и эксплуатации см. в разделе «Технические характеристики».
2. Относительная влажность не более 80% при температуре 0…40 °С.
3. Атмосферное давление от 630 до 795 мм рт. ст.
4. В помещениях хранения и эксплуатации не должно быть пыли, паров кислот, щелочей, а также газов, вызывающих коррозию.
5. Эксплуатация прибора допускается только в зонах, защищённых от статического электричества и электромагнитного излучения.
6. После пребывания в предельных условиях (хранения, транспортировки) время выдержки прибора в нормальных (эксплуатационных) условиях не менее 2 часов.
7. Питание: сеть переменного тока напряжением (220 ± 20) В частотой (50 ± 2) Гц.
8. Не допускается закрывать вентиляционные отверстия. Минимальное расстояние 25 мм по сторонам.
9. Для чистки прибора снаружи используйте слегка смоченную тряпочку. Не пытайтесь чистить прибор внутри. Перед чисткой отключите прибор от сети и включайте только после полного высыхания.
10. При эксплуатации не допускаются следующие действия, приводящие к отказу от гарантийного обслуживания прибора:
    • Падение и воздействие вибрации на прибор.
    • Измерение ёмкости и сопротивления в цепях, находящихся под напряжением, или измерение ёмкости с остаточным напряжением. Для предотвращения повреждения прибора и причинения вреда здоровью перед проведением измерений необходимо отключить питание от тестируемой цепи и разрядить все высоковольтные конденсаторы.
    • Измерение напряжения, используя гнёзда для измерения тока.
    • Проведение измерений при напряжении питания ниже 80% от указанного номинала на используемых батареях.
    • Замена батареи питания до отключения прибора от сети или нарушение полярности при подключении / замене батареи.
    • Растягивать с усилием измерительные щупы прибора.

    Это может привести к повреждению прибора и частичной или полной потере его работоспособности.
    Неисправность предохранителя означает нарушение условий эксплуатации прибора.

В описании все указано верно. Кабель 5-проводной! Четыре измерительных провода используются для подключения к двум зажимам Кельвина (подробнее о 4-проводной схеме подключения), а пятый провод — это оплетка (экран) кабеля, размещенная в пластиковой внешней изоляции для снижения уровня входных помех при измерениях.

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

1. Измерительная функция
Нажмите PARA A или PARA B и выберите первичный и вторичный параметр при помощи клавиш со стрелками.

2. Тестовая частота
Нажмите кнопку FREQ и при помощи клавиш со стрелками выберите одно из 10 фиксированных значений тестовой частоты.

3. Уровень тест-сигнала
Нажмите кнопку LEVEL и при помощи клавиш со стрелками выберите значение уровня тестового сигнала.

4. Скорость измерений
Нажмите кнопку SPEED и при помощи клавиш со стрелками выберите нужную скорость FAST, MED или SLOW.

5. Измерительный диапазон
Примечание: Измерительный диапазон выбирается в соответствии с импедансом тестируемого устройства, даже если измеряемым параметром является ёмкость или индуктивность. Прибор имеет девять измерительных диапазонов. При ручном выборе измерительного диапазона рекомендуется руководствоваться таблицей. Если выбран автоматический режим выбора диапазона – прибор устанавливает диапазон в соответствии с импедансом каждого тестируемого объекта. Для установки диапазона измерений нажмите кнопку RANGE. Выберите AUTO или HOLD и при помощи клавиш со стрелками нужный диапазон.

Номер диапазона	Номинальный диапазон	Измерительный диапазон
8	10 Ω	0…10 Ом
7	30 Ω	10… 100 Ом
6	100 Ω	100…316 Ом
5	300 Ω	316 Ом … 1 кОм
4	1 кΩ	1…3,16 кОм
3	3 кΩ	3,16…10 кОм
2	10 кΩ	10…31,6 кОм
1	30 кΩ	31,6… 100 кОм
0	100 кΩ	>100 кОм

6. Открытая калибровка
Способность прибора производить открытую коррекцию (калибровку) позволяет снизить погрешность вызванную паразитной проводимостью, параллельной объекту измерений. Подключите тестовые выводы к измерительным терминалам прибора, не подключая объект измерений. Нажмите кнопку SHIFT, затем кнопку OPEN и при помощи клавиш со стрелками выберите SWEEP (калибровка в режиме свипирования, измерение полной проводимости по всем частотам), или SPOT (на фиксированной частоте).

Используйте кнопку ENTER для начала калибровки, кнопки со стрелками, чтобы перейти к режиму короткозамкнутой калибровки, кнопку ESC для выхода.

7. Короткозамкнутая калибровка
Способность прибора производить короткозамкнутую коррекцию (калибровку) позволяет снизить погрешность вызванную остаточной индуктивностью, последовательной с объектом измерений.

Подключите тестовые выводы к измерительным терминалам прибора и соедините их накоротко, или используйте закорачивающую пластину.

Нажмите кнопку SHIFT, затем кнопку SHORT и при помощи клавиш со стрелками выберите SWEEP (калибровка в режиме свипирования, измерение полной проводимости по всем частотам), SPOT (на фиксированной частоте) или DCR (на постояном токе).

Используйте кнопку ENTER для начала калибровки, кнопки со стрелками, чтобы перейти к режиму короткозамкнутой калибровки, кнопку ESC для выхода.

8. Выбор режима отображения результата
Нажмите кнопку SHIFT, затем кнопку DISP и при помощи клавиш со стрелками выберите режим отображения результата на дисплее. Direct (DIR) – действительное значение результата; ABS Delta (Δ) – абсолютное отклонение; % Delta (%) – отклонение в процентах.

9. Режим компаратора

Нажмите кнопку SHIFT, затем кнопку COMP для включения или отключения режима компаратора. Встроенный компаратор прибора может сортировать результаты измерений по ячейкам:

Индикаторы BIN 1 – BIN 3 – первичный и вторичный параметры в соответствующих ячейках BIN 1 – BIN 3 находятся в заданных пределах. Индикатор AUX BIN – активен если первичный параметр в пределах, а вторичный – вне пределов.

Индикатор OUT BIN – активен если первичный параметр за пределами / активен если первичный – в пределах, а вторичный – вне пределов и ячейка AUX bin выключена (индикатор AUX BIN не активен).

Индикатор – абсолютная погрешность

Индикатор % – относительная погрешность в процентах

10. Меню настроек измерений SETUP

Нажмите кнопку SHIFT, затем кнопку SETUP для перехода в меню настроек и выберите нужный пункт при помощи кнопок со стрелками:

• TRIG – Режим запуска

Внутренний (INT) – непрерывные измерения;

Внешний (EXT) – однократные измерения по TTL импульсу на HANDLER;

Ручной (MAN) – однократное измерение при нажатии кнопки TRIGGER;

По шине (BUS) – измерение по команде *TRG по интерфейсу GPIB.

• DELAY – Время задержки: от 0 до 60 с с шагом 1 мс.

• FILT – Усреднение от 1 до 99

• SRES – Выходной импеданс: 100Ω или 30Ω

• DCHR – Тест разрядки: включен ON или выключен OFF

• CABLE – Длина кабеля: 0м или 1 м.

• ALCZ – Авто LCR: включен ON или выключен OFF

• ZERO – Переключатель коррекции: включен ON или выключен OFF

Используйте кнопки со стрелками для изменения значений и чтобы перейти к следующему пункту, кнопку ENTER для подтверждения ввода и кнопку ESC для выхода.

11. Настройка таблицы пределов

Прибор предусматривает задание трех пар пределов для первичного параметра и одной пары пределов для вторичного параметра. Объекты, попавшие в диапазон по первичному параметру, но по вторичному параметру имеющие равное или меньшее (либо большее соответственно) значение попадают в ячейку AUX BIN. Нажмите кнопку SHIFT, затем кнопку LIMIT для перехода в меню пределов и выберите нужный пункт при помощи кнопок со стрелками:

AUX: вспомогательная ячейка вкл/выкл;

MODE: режим сортировки первичного параметра ABS (абсолютное значение) или PER (%);

NOM: номинальное значение первичного параметра;

BIN1L: нижний предел первичного параметра 1;

BIN1H: верхний предел первичного параметра 1;

BIN2L: нижний предел первичного параметра 2;

BIN2H: верхний предел первичного параметра 2;

BIN3L: нижний предел первичного параметра 3;

BIN3H: верхний предел первичного параметра 3;

SEC L: нижний предел вторичного параметра;

SEC H: верхний предел вторичного параметра.

Используйте кнопки со стрелками для изменения значений и чтобы перейти к следующему пункту, кнопку

ENTER для подтверждения ввода и кнопку ESC для выхода.

Индикаторы сортировки на передней панели:

OUT: не входит в диапазоны сортировки;

P1: входит в ячейку 1;

P2: входит в ячейку 2;

P3: входит в ячейку 3;

AUX: вспомогательная ячейка

Результаты сортировки для интерфейса HANDLER:

/BIN1/BIN2/BIN3: входит в пределы ячеек 1,2,3;

/AUX: вспомогательная ячейка;

/OUT: не входит в диапазоны сортировки;

/PHI: превышен первичный параметр;

/PLO: занижен первичный параметр;

/SREJ: вторичный параметр не входит в предел

12. Управление файлами

Нажмите кнопку SHIFT, затем кнопку FILE для перехода в меню управления файлами. На дисплее отобразится функция и номер файла. Можно сохранять до 10 файлов.

SAVE: сохранение файла. Выберите функцию SAVE и номер файла 0-9.

LOAD: поиск и просмотр сохраненного файла. Выберите функцию LOAD и номер файла 0-9.

ERASE: удаление файла. Выберите функцию ERASE и номер файла 0-9.

Если ячейка памяти с выбранным номером занята, отобразится Y, если свободна – N. Используйте кнопки со стрелками для изменения значений и чтобы перейти к следующему пункту, кнопку ENTER для подтверждения ввода и кнопку ESC для выхода.

13. Меню установок системы

Нажмите кнопку SHIFT, затем кнопку SYSTEM для перехода в меню установок системы.

BUS: выбор типа шины OFF, RS232 или GPIB (опция);

ADDR: GPIB адрес, от 0 до 31;

BAUD: выберите режим RS232C – 4800, 9600, 11520, 12800, 14400, 28800 или 38400bps;

DELIM: символ окончания обмена данными – LF (ASCII code 100), CR (ASCII code 13) или CR+LF;

FETCH: режим отправки результата измерений по RS232C или GPIB – AUTO или QUERY;

TRGEG: режим работы триггера для интерфейса HANDLER – RISE (нарастание) или FALL (спад);

HD: задержка сигнала интерфейса HANLDER – HOLD или CLEAR;

ALARM: звуковой сигнал в режиме компаратора – OFF, NOGO (сигнал при не попадании ни в одну ячейку), AUX (сигнал при попадании в ячейку AUX), PASS (сигнал при попадании в ячейку 1, 2 или 3);

SOUND: тип сигнала LO.SHT (низкий и короткий), LO.LON (низкий и длинный), LO.TWO (двойной низкий), HI.SHT (высокий и короткий), HI.LON (высокий и длинный), HI.TWO (двойной высокий);

KBEEP: сигнал клавиатуры – вкл/выкл;

KLOCK: блокировка клавиатуры вкл/выкл – если блокировка клавиатуры включена нажмите кнопку SHIFT,

затем кнопку SYSTEM и выберите OFF для разблокировки;

SAVE: кнопка сохранения данных. Нажмите ENTER чтобы сохранить настройки.

Используйте кнопки со стрелками для изменения значений и чтобы перейти к следующему пункту, кнопку ENTER для подтверждения ввода и кнопку ESC для выхода.

14. Удаленное управление

Подробная инструкция по работе в режиме удаленного управления доступна после регистрации прибора с указанием его серийного номера на сайте www.aktakom.ru.

Внимание!
– Перед включением прибора в сеть убедитесь, что выключатель питания находится в положении «Выключено» .
– Рекомендуется дать прибору прогреться в течение 20 минут после включения. Для более точного измерения параметров сигнала предварительно проведите операцию калибровки. При изменении рабочей температуры более чем на ±5 °С операцию калибровки необходимо повторить.
1. Подключите прибор к сети переменного тока, оснащенной шиной защитного заземления, используя сетевой провод из комплекта. Если розетка не оборудована шиной заземления – используйте разъем заземления на задней панели прибора.
2. Включите прибор. На дисплее появится окно загрузки и отобразится версия прошивки.
3. Подключите необходимые тестовые выводы ко входным терминалам прибора. Прибор готов к работе.

Для сохранения данных с результатами измерений и настройками в анализаторах спектра Актаком рекомендуется использовать флэш-накопители известных производителей с объемом не более 8 Гб и файловой системой FAT32

Для продления работы батарей, измеритель RC Актаком АМ-3055 снабжен функцией автоматического отключения. Если ни одна кнопка не была нажата в течении 10 минут, раздастся звуковой сигнал и прибор выключится автоматически. В этом случае, состояние прибора на момент отключения сохранится.

1. Нажатием кнопки FUNC выберите режим измерения: сопротивления (символ на дисплее), ёмкости (символ на дисплее), проверки диода (символ на дисплее), проверки целостности цепи (символ на дисплее).
2. При проведении измерений сопротивления или ёмкости присоедините контакты пинцета прибора к выводам измеряемого элемента. Измеренное значение появится на дисплее.
   Примечание: В этих режимах измерений возможна установка автоматического или ручного выбора диапазонов с помощью кнопки RANGE.
   При измерении сопротивления, если ко входу не подключен элемент, т.е цепь разомкнута, на дисплее отобразится символ «OL».
3. При тестировании диода присоедините положительный контакт пинцета к аноду, а отрицательный к катоду проверяемого диода. Измеритель АМ-3055 покажет примерное напряжение на диоде в прямом направлении. Если диод подключен в обратном направлении, то на дисплее загорится символ «OL».
4. При проверке целостности электрической цепи контакты пинцета к выводам цепи. Если существует непрерывное соединение (сопротивление измеряемой цепи менее 30 Ом), раздастся звуковой сигнал.

Нажмите и удерживайте кнопку FUNC более 1 секунды: измеритель RC Актаком АМ-3055 включится и перейдет в режим автоматического выбора измерения. Теперь можете приступить к работе: измерению сопротивления или емкости, проверке цепи или диода.

Органы управления измерителя RC АМ-3055 имеют следующее назначение:

Органы управления измерителя RLC АММ-3035 представлены ниже:

К сожалению, и змеритель иммитанса АМ-3001 не может измерять эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) и эквивалентную последовательную индуктивность (ESL).
Для этих целей мы рекомендуем использовать анализаторы компонентов Актаком АММ-3038, АММ-3048, АММ-3058, АММ-3068, АММ-3078, АММ-3088.

Для дистанционного управления, АМ-3001 необходимо подключить к компьютеру посредством интерфейса RS-232 (com порт).

В руководстве по эксплуатации прибора представлен перечень команд для задания параметров измерений.

Убедитесь, что в настройках com установлены: скорость передачи информации в бодах, параметр контроля четности и размер слова, для передачи управления прибором компьютеру. По умолчанию устанавливаются: 1200 бод, отсутствие контроля четности и длина слова 8 бит. Прибор всегда посылает 2 бита останова и принимает данные, содержащие как один, так и два бита останова. При подключении к компьютеру используйте стандартный серийный кабель, не используйте «null-modem» кабель. Прибор представляет собой устройство типа DCE (устройство передачи данных) и, следовательно, должен быть соединен кабелем с устройством DTE (терминальным оборудованием пользователя). Кабели наименьшей пропускной способности должен иметь три проводящих канала через штырьки 2, 3 и 7. Для аппаратного оборудования синхронного обмена данными штырьки 5 и 20 (CTS и DTR) должны быть проходными. Иногда штырьки 6 и 8 (DSR и CD) могут использоваться: эти каналы всегда предполагаются для прибора.

После первого нажатия кнопки MAX/MIN мультиметр-измеритель RLC АКТАКОМ АММ-3031 отображает максимальное значение входного сигнала, после повторного нажатия – минимальное, а после третьего – текущее значение. Возврат к обычному режиму осуществляется удержанием кнопки MAX/MIN в течение одной секунды или нажатием кнопки HOLD

При первом включении АКТАКОМ АММ-3031 он находится в режиме автовыбора диапазона. В ситуациях, в которых необходим выбор диапазона вручную, нажмите кнопку RANGE – индикатор «AUTO» пропадёт с экрана. Нажимайте кнопку RANGE для перебора доступных диапазонов до выбора подходящего. Нажмите и удерживайте кнопку RANGE в течение 2 секунд для возврата в режим автовыбора диапазона.

Примечание: в режиме измерения индуктивности возможен только ручной выбор диапазона с помощью переключателя выбора измерительной функции.

ОСТОРОЖНО! Во избежание электрического удара перед измерением индуктивности отсоедините оба измерительных щупа от источника напряжения, а перед переключением на другую измерительную функцию проверьте, что режим измерения индуктивности отключён.

1. Установите ручку выбора функции в положение измерения индуктивности, выбрав диапазон вручную.
2. Вставьте чёрный штекер щупа в разъём L/A, а красный штекер – в разъём L.
3. Коснитесь измерительными щупами индуктивности, которую вы хотите измерить, и удерживайте их в контакте, пока показание не стабилизируется (около 10 секунд). Наблюдайте показание на экране.

1. Установите ручку выбора функции в положение «Hz/Duty».
2. Вставьте чёрный штекер щупа в разъём COM, а красный – в V Ω CAP Hz % Temp
3. Кнопкой MODE выберите режим измерения частоты или коэффициента заполнения.
4. Коснитесь измерительными щупами тестируемой цепи. Наблюдайте показания на экране прибора.

1. Установите ручку выбора функции в положение «Temp°F/°C» и выберите °C или °F кнопкой MODE.
2. Вставьте температурный щуп в соответствующие входные разъёмы, соблюдая полярность.
3. Коснитесь головкой температурного щупа объекта, температуру которого нужно измерить. Поддерживайте контакт до стабилизации показания (около 30 секунд). Наблюдайте значение температуры на экране прибора.

Примечание: Для подсоединения термопары к разъёмам прибора прилагается специальный адаптер.

ОСТОРОЖНО! Во избежание электрического удара перед измерением ёмкости отключите от тестируемого устройства питание, а также разрядите все конденсаторы. Извлеките из тестируемого устройства батареи, отсоедините сетевой шнур.

1. Установите ручку выбора функции в положение CAP.
2. Вставьте чёрный штекер щупа в разъём COM, красный – в разъём V Ω CAP Hz % Temp.
3. Коснитесь измерительными щупами тестируемой ёмкости и наблюдайте показания на экране прибора.

ОСТОРОЖНО! Во избежание электрического удара перед проведением измерений отключите от тестируемого устройства питание, разрядите все конденсаторы. Извлеките из тестируемого устройства батареи, отсоедините сетевой шнур.

1. Установите ручку выбора функции в положение «Ω».
2. Вставьте чёрный штекер щупа в разъём COM, а красный – в разъём V Ω CAP Hz % Temp.
3. Коснитесь измерительными щупами разных сторон тестируемой цепи или тестируемого устройства.
4. Наблюдайте сопротивление на экране прибора.

1. Для измерения токов до 6000 мкА (AC/DC) установите ручку выбора функции в положение «µA», а для измерения токов до 600 мА (AC/DC) – в положение «mA».
2. Вставьте чёрный штекер щупа в разъём COM, красный штекер – в разъём µA/mA.
3. Кнопкой MODE выберите род тока (AC или DC).
4. Обесточьте тестируемую цепь, разомкните её в точке проведения измерения тока.
5. Коснитесь чёрным измерительным щупом отрицательной стороны цепи, а красным – положительной.
6. Подайте питание в цепь и наблюдайте показания на экране прибора.

ВНИМАНИЕ: не измеряйте напряжение во время запуска или остановки электродвигателя. Возникающие при этом высокие напряжения могут повредить измерительный прибор.

1. При измерении напряжения постоянного тока установите ручку выбора функции в положение «V=», при измерении напряжения переменного тока – в положение «V~».
2. Вставьте чёрный штекер щупа в разъём COM, а красный штекер – в разъём V Ω CAP Hz % Temp.
3. Подсоедините измерительные щупы параллельно тестируемой цепи. При измерении напряжения постоянного тока коснитесь чёрным измерительным щупом отрицательной стороны цепи, а красным – положительной. Наблюдайте показания на экране прибора.

Пинцет-адаптер АКТАКОМ АМ-3001-ТЕ обеспечивает возможность подключения прибора к SMD-компонентам или к схемам с поверхностным монтажом. Полярность обозначена для режима измерений с напряжением смещения.

Зажим-адаптер АКТАКОМ АМ-3001-КС обеспечивает возможность подключения прибора к компонентам, которые не могут быть непосредственно подключены к адаптеру АКТАКОМ АМ-3001-АЕ. Полярность обозначена для режима измерений с напряжением смещения.

Интерфейс Handler/Sorter на разъеме DB25 обеспечивает индикацию данных по разбраковке и состояние измерительного процесса. Запуск прибора по этому интерфейсу осуществляется подачей отрицательного ТТЛ-сигнала. Защита по входу запуска обеспечивается в пределах ±15 В.

Эта функция используется для автоматического выбора основного и вторичного параметров для режимов L, C, R и включается по умолчанию. Выбор осуществляется в соответствии с результатом тестирования. Эта функция делает удобным проведение измерений разнотипных или неизвестных элементов.

Условие	Основной параметр	Вторичный параметр
lθl	Ёмкость (C)	Тангенс угла потерь (D) (если C
lθl>11°	Индуктивность (L)	Добротность (Q)
lθl	Сопротивление (R)	Фазовый угол (θ)

Выберите дополнительный параметр нажатием кнопки «D/Q/ESR». При каждом нажатии кнопки параметр сменяется в следующем порядке: D (tg угла потерь) ► Q (добротность) ► θ (фазовый угол) ► ESR (экв. послед. сопр.).

Для выбора измерительного режима используйте кнопку «FUNC». При каждом нажатии кнопки «FUNC» параметр сменяется в следующем порядке: AUTO LCR (Автовыбор измеряемой величины) ►L-Q (Измерение индуктивности и добротности) ►C-D (Измерение ескости и тангенса угла диэлектрических потерь) ►R (Измерение сопротивления) ►DCR (Измерение сопротивления постоянному току).

L/C/R величины могут быть положительными и отрицательными. Если в режиме C-D главный параметр имеет знак «-» то измеряемый элемент необходимо измерять в режиме индуктивности, если в режиме L-Q главный параметр имеет знак «-» то измеряемый элемент необходимо измерять в режиме емкости, если в режиме R главный параметр имеет знак «-» то это является ошибкой калибровки и необходимо провести повторную калибровку прибора.

Для сохранения пользовательских настроек необходимо нажать кнопку «Log» в системе. Прошивку обновлять не нужно.

Если тестируемое устройство обладает высоким импедансом (т. е. малой ёмкостью), влиянием паразитной ёмкости нельзя пренебречь. Измерение по схеме, представленной на рисунках, где проводящая поверхность находится под тестируемым устройством, приведёт к возникновению ошибки. Но если заземлённый проводник помещается между Hс и Lс, то Cd может быть сведено к минимуму. Помещение заземлённого проводника между Lс и металлическим проводником может устранить эффекты Ch и Cl.

Если тестируемое устройство обладает низким импедансом (т. е. низкой индуктивностью, большой ёмкостью), основным источником ошибки измерения будет являться индуктивная связь между тестовыми выводами. Прибор рассчитан на проведение измерений с 4-х проводными выводами для устранения эффекта индуктивной связи. Так как токи в Hс, Lс и в заземляющей клемме равны по величине, но противоположны по направлению, влияние магнитных полей устраняется.

Появление паразитной ёмкости

Метод устранения паразитной ёмкости

1. Подключите трансформатор к прибору через адаптер АКТАКОМ АСА-3038, как показано на рисунке.
2. Прибор позволяет производить измерение основных параметров – собственная индуктивность первичной (А) и вторичной (B) обмоток (L2A, L2B), а также вторичных параметров – коэффициент трансформации (N, 1/N), взаимная индуктивность (М), индуктивное сопротивление (R2) и сопротивление постоянному току (DCR). Выберите необходимые параметры для измерения в меню MEAS DISP.

1. Название страницы – используется для индикации текущего режима прибора

2. Поле отображения установленных параметров измерения

3. Поле отображения основных результатов измерения

«*» – указывает на включенный режим сохранения данных

4. Поле отображения результатов вторичных измерений

5. Поле отображения состояния:

– «USB» – подключен USB кабель

– «P1AUTO» – режим отображения основных параметров, отображаются автоматически

– «SLOW» – отображение скорости измерений

– Значок батареи показывает уровень заряда батареи

6. Поле отображения состояния компаратора:

– дисплей компаратора показывает процентное отклонение значения тестируемого компонента от номинального значения

– зеленый цвет символов и буква «P» (PASS) – значение в пределах допуска

– красный цвет символов и буква «F» (FAIL) – значение вне пределов допуска

Прибор позволяет проводить измерения как с использованием обычных измерительных проводов с разъемами типа «банан», так и с использованием 5-контактных пробников (щупы Кельвина)

Стандартные измерительные провода с разъемами типа «банан» и щупом или зажимом типа «крокодил» удобны в использовании и широко распространены, однако не дают требуемой точности измерений.

Для обеспечения высокой точности измерений необходимо использовать 5-контактные измерительные провода, использующие 4-проводную схему измерений (щупы Кельвина), позволяющую компенсировать влияние измерительных проводов на результат измерений.

Включение/отключение питания прибора

Включение прибора производится нажатием кнопки (8) . В течение 2-х секунд прибор проходит самотестирование и на экране горят все сиволы. После процедуры самотестирования прибор переходит в режим автоматического выбора режима работы и в верхней части дисплея становится активным индикатор Auto LCR. По умолчанию тестовая частота равна 1 кГц. Выключение прибора производится повторным нажатием кнопки (8). На дисплее на несколько секунд появятся и потом погаснут символы OFF

Звуковой сигнал

Если при нажатии на кнопку раздается однократный звуковой сигнал, то операция по нажатию кнопки – доступна, если двукратный – то операция недоступна.

В таблице ниже приведено соответствии активации функции при нажатии кнопки в том или ином режиме работы. Если функция активна (доступна) по нажатию кнопки, то она обозначена “●”, если неактивна в данном режиме, то “—”.

	FUNC	HOLD	D/Q	SER/PAL		SORTING	REL%	FREQ
Auto LCR	•	•	—	—	•	—	—	•
L	•	•	•	•	•	•	•	•
C	•	•	•	•	•	•	•	•
ACR	•	•	—	•	•	•	•	•
DCR	•	•	—	—	•	•	•	—

ВНИМАНИЕ! Перед измерением параметров элементов, смонтированных внутри схемы, обязательно обесточьте схему и разрядите все конденсаторы в ней. Разряжайте все накапливающие заряд элементы перед их тестированием.

Доступны два режима калибровки: открытая калибровка (Open Clear)и короткозамкнутая калибровка (Short Clear), Калибровка может снизить распределённую погрешность, вызванную измерительными проводами.

Например, закрытая калибровка может снизить контактное сопротивление резисторов и измерительных щупов, а открытая калибровка может снизить влияние распределённых ёмкостей и сопротивлений при измерении элементов с высоким импедансом.

Метод коррекции показан ниже:

1. Подключите испытательные провода.

2. Перед входом в функцию калибровки необходимо убедиться в том, что клеммы испытательных разъемов разомкнуты или замкнуты. Нажать клавишу ▲NULL для входа в интерфейс калибровки, после чего прибор автоматически определит, разомкнуты или замкнуты измерительные разъемы, как показано на рисунке.

3. Нажмите повторно на клавишу ▲NULL для изменения типа калибровки – разомкнутую (OPEN) или короткозамкнутую (SHORT), соответствующее изображение на дисплее показано на рисунке. Если коррекция прошла успешно, на вторичном дисплее отображается «SUCCESS» (успешно) или «FAILED» (неудачно).

Из-за неидеальности и распределённых параметров реальные элементы можно представлять как набор идеальных элементов, соединённых между собой в определённой последовательности. Обычно используются две простые эквивалентные модели: последовательная и параллельная.

Выбор подходящего эквивалентного режима может улучшить результат измерения. В целом, последовательный режим больше подходит для элементов с низким импедансом (10 кОм).

Тестирование конденсаторов

В большинстве случаев, при измерении емкости, выбор параллельного режима является предпочтительным. Большинство конденсаторов имеют очень низкий тангенс угла потерь D (высокое внутреннее сопротивление) по сравнению с емкостным импедансом. В этих случаях параллельное внутреннее сопротивление оказывает незначительное влияние на результат измерения. Хотя в некоторых случаях, последовательный режим будет предпочтительнее, например, при измерении больших значений емкостей, когда конденсаторы имеют большое значение тангенса угла потерь.

Тестирование индуктивностей

В большинстве случаев, при измерении индуктивности, выбор последовательного режима является предпочтительным. Это связано с тем, что в этом режиме, точное значение добротности (Q) может быть получено при измерении низкой индуктивности и омические потери довольно значительны. Хотя в некоторых случаях, рекомендуется использовать параллельный режим измерения, например, когда измеряется индуктивность катушек с железным ядром, работающих на более высоких частотах, где гистерезис и вихревые токи оказывают существенное влияние.

Выбор параллельного или последовательного эквивалентного режима производится по нажатию кнопки (14) SER ► PAR. При установке последовательного эквивалентного режима измеряемые параметры имеют индекс “S” (Ls, Cs, Rs), а при установке параллельного режима – индекс “P” (Lp, Cp, Rp). В автоматических режимах работы, когда в верхней строке активен индикатор Auto прибор самостоятельно выбирает эквивалентный режим.

Символы на дисплее прибора имеют следующее значения:

ВНИМАНИЕ! Появление ошибки Е02 связано с выходом из строя входных цепей и АЦП прибора в результате неправильной эксплуатации (например, измерение неразряженного конденсатора) и, как следствие, ведет к платному ремонту прибора!

Установка частоты тестового сигнала

При проведении измерений прибор подает на испытуемый образец сигнал переменного тока определенной частоты и амплитуды. Выбор значения частоты играет определяющую роль, т.к. один и тот же объект

измерения из-за нелинейных и распределенных свойств будет показывать разные значения на различных частотах тестового сигнала. Поэтому перед проведением измерений необходимо правильно выбрать частоту

тестового сигнала в зависимости от типа исследуемого образца.

Существует два способа изменения частоты тестового сигнала:

Первый способ: нажать клавишу FREQ для переключения между различными частотами (100 Гц, 120Гц, 1кГц, 10кГц, 40 кГц, 100 кГц)

Второй способ: нажмите клавиши со стрелками вправо и влево для выбора поля установки частоты на дисплее (поле подсветится маркером), как показано на рисунке, и нажмите клавиши со стрелками вверх и вниз для переключения частот.

Установка уровня тестового сигнала

Установка уровня тестового сигнала также возможна двумя методами.

Метод первый: нажмите клавишу LEVEL для переключения между различными тестовыми сигналами.

Метод второй: нажмите клавиши со стрелками вправо и влево для выбора поля установки уровня на дисплее (поле подсветится маркером), как показано на рисунке, и нажмите клавиши со стрелками вверх и вниз для переключения частот.

Для выбора измерительного режима сначала необходимо установить основной (первичный) параметр, чье измеренное значение будет отображаться на верхнем цифровом индикаторе. Обозначение измеряемого параметра (L/C/R/DCR) отображается слева от измеренного значения, а единицы измерения – справа.

Lp и Ls – индуктивность при параллельной и последовательной схеме замещения

Сp и Сs – емкость при параллельной и последовательной схеме замещения

Rp и Rs – споротивление при параллельной и последовательной схеме замещения

DCR – сопротивление постоянному току

Схема подключения при измерении приведена на рисунке.

По умолчанию, в приборе установлен режим Auto LCR (активен индикатор Auto LCR в верхней строке).

Выбор отображаемого первичного параметра осущесвляется последовательным нажмитем кнопки (2) FUNC.

При каждом нажатии кнопки (2) FUNC первичный измеряемый параметр меняется в следующем порядке: Auto LCR mode → Auto L mode → Auto C mode → Auto R mode → DCR mode → Auto LCR mode. При этом, если выбран режим Auto LCR, то прибор автоматически выберет измеряемый параметр, исходя из типа импеданса.

Установка основного измеряемого параметра

Выберите тип параметра измерения. Сначала выберите основной параметр.

Нажмите клавишу AUTO/R/C/L/Z для последовательного переключения между следующими основными параметрами: R (сопротивление), C (емкость), L (индуктивность), Z (импеданс) и AUTO (автоматический). При выборе AUTO для основного параметра в строке состояния отображается «Автоматический основной параметр» – AUTO. Эта функция используется для автоматического выбора основного и дополнительного параметров и подходящего параллельного/последовательного эквивалентного режима для L, C, R, Выбор осуществляется на основании импеданса элемента и в соответствии с результатом тестирования. Эта функция делает удобным проведение измерений разнотипных или неизвестных элементов.

Установка вторичного измеряемого параметра

После установки основного измеряемого параметра можно установить вторичный измеряемый параметр. Для этого нажмите клавишу X/D/Q/θ/ESR для последовательного переключения и выбора: D (tg угла потерь), Q (добротности), θ (фазовый угол), ESR (эквивалентное последовательное сопротивление), X (реактивность).

Значение вторичного параметра отображается на нижнем цифровом индикаторе, а символическое обозначение режима – слева от него: D – тангенс угла потерь; Q – добротность; Ɵ – фазовый угол; ESR – эквивалентное последовательное сопротивление ; Rp – эквивалентное параллельное сопротивление.

Выбор вторичного измеряемого параметра осуществляется последовательным нажатием кнопки (5). D/Q ◄ ESR. Если первичный измеряемый параметр установлен, как Lp или Cp, то по каждому нажатию кнопки (5) D/Q ◄ ESR вторичный параметр меняется в следующем порядке: D → Q → Rp → Ɵ → D.

Если первичный измеряемый параметр установлен, как Ls или Cs, то по каждому нажатию кнопки (5) D/Q ◄ ESR вторичный параметр меняется в следующем порядке: D → Q → ESR → Ɵ → D.

Если первичный измеряемый параметр установлен, как Rs, Rp или DCR, то вторичный измеряемый параметр не отображается

Если в приборе установлен режим Auto LCR, то прибор автоматически выбирает вторичный измеряемый параметр:

при отображении первичного измеряемого параметра Cp или Cs, вторичный параметр – D;

при отображении первичного измеряемого параметра Lp или Ls, вторичный параметр – Q;

при отображении первичного измеряемого параметра Rp или Rs, вторичный параметр – Ɵ.

Установка эквивалентной схемы

Из-за неидеальности характеристик и распределённых параметров реальные элементы можно представлять как набор идеальных элементов, соединённых между собой в определённой последовательности. Обычно используются две простые эквивалентные модели: последовательная и параллельная,

Выбор подходящего эквивалентного режима может улучшить результат измерения. В целом, последовательный режим больше подходит для элементов с низким импедансом (10 кОм), Для элементов, с импедансом между двумя этими значениями, эквивалентный режим не оказывает большого влияния на результат измерения.

Нажмите клавишу AUTO/SER/PAL и последовательно нажимайте для выбора эквивалентной модели (SER, PAL).

Выбор режима относительных измерений

Режим относительных измерений позволяет использовать текущее значение в качестве опорного при последующих измерениях.

Для этого необходимо кратковременно нажать на клавишу ▲NULL , включится режим относительных измерений, при этом текущее значение будет использоваться в качестве опорного. Опорное и относительное значения будут отображаться соответственно на вторичном и основном дисплее.

Включение прибора при удержании кнопки MODE выключает функцию автоотключения прибора, при этом знак «APO» пропадает с экрана. Повторное включение прибора при удержании кнопки MODE снова включает функцию автоотключения прибора.
Так же для выхода из режима автоматического отключения питания нажмите и удерживайте кнопку REL около 2 секунд. Индикатор «АРО» погаснет.
Функция APO автоматически отключается при переходе в режим удержания минимальных/максимальных значений (MIN/MAX).

Для удержания измеренных показаний на дисплее нажмите кнопку (13) НOLD. В верхнем левом углу станет активным индикатор НOLD, после чего в основной и дополнительной строках зафиксируются данные, которые были на экране перед нажатием кнопки (13) НOLD.

Для выключения этого режима повторно нажмите кнопку (13) НOLD. Индикатор НOLD станет не активным, показания начнут обновляться, а прибор вернётся в обычный режим работы.

Измерение сопротивлений

Подключить образец как указанно на рисунке.

1. Длительно нажать клавишу POWER для включения прибора.

2. Нажать клавишу AUTO/R/C/L/Z до тех пор, пока на дисплее не отобразится символ Rs, что означает выбор измерения сопротивления, как показано на рисунке

3. Также измеряемое сопротивление можно вставить в пазы разъема 17 или использовать щупы Кельвина

4. Нажмите клавишу FREQ, чтобы выбрать желаемую частоту теста, нажмите клавишу LEVEL, чтобы выбрать желаемый уровень тестового сигнала.

5. Для выбора другого вторичного параметра нажмите клавишу X/D/Q/θ/ESR.

6. Считайте результаты измерения с экрана.

Напоминание. Сигнал переменного тока используется прибором для измерения сопротивления, поэтому результат теста отражает характеристики сопротивления для переменного тока прибора, а не его сопротивление постоянному току.

Измерение емкости конденсаторов

Подключить образец как указанно на рисунке.

1. Длительно нажать клавишу POWER для включения прибора.

2. Нажать клавишу AUTO/R/C/L/Z до тех пор, пока на дисплее не отобразится символ Cs, что означает выбор измерения емкости, как показано на рисунке.

3. Также измеряемый конденсатор можно вставить в пазы разъема 17 или использовать щупы Кельвина.

4. Нажмите клавишу FREQ, чтобы выбрать желаемую частоту теста, нажмите клавишу LEVEL, чтобы выбрать желаемый уровень тестового сигнала.

5. Для выбора другого вторичного параметра нажмите клавишу X/D/Q/θ/ ESR.

6. Считайте результаты измерения с экрана.

Напоминание. Конденсатор или емкостное устройство должно быть обязательно разряжено перед измерениями. Конденсатору большой емкости требуется более длительное время для полной разрядки.

Измерение индуктивности

Подключить образец как указанно на рисунке.

1. Длительно нажать клавишу POWER для включения прибора.

2. Нажать клавишу AUTO/R/C/L/Z до тех пор, пока на дисплее не отобразится символ Ls, что означает выбор измерения индуктивности, как показано на рисунке:

3. Также измеряемую индуктивность можно вставить в пазы разъема 17 или использовать щупы Кельвина

4. Нажмите клавишу FREQ, чтобы выбрать желаемую частоту теста, нажмите клавишу LEVEL, чтобы выбрать желаемый уровень тестового сигнала.

5. Для выбора другого вторичного параметра нажмите клавишу X/D/Q/θ/ ESR.

6. Считайте результаты измерения с экрана.

Тестовая частота может существенно повлиять на результаты измерений чтения, особенно при тестировании индуктивности и емкости.

Тестирование емкостей

Когда в качестве элемента выбирается емкость, выбор частоты тестирования играет важную роль в получении наиболее точных результатов измерений. Как правило, частота тестирования 1 кГц, используется для измерения конденсаторов емкостью 0,01 мкФ и меньше. Для конденсаторов, с емкостью 10 мкФ и более, ниже выбирается более низкая частота – 100 или 120 Гц. Соответственно, выбор более высокой частоты рекомендован при тестировании более низких значений емкости, а для высоких значений емкости рекомендуется использовать более низкие частоты. При этом надо учитывать, что результаты измерений на разных тестовых частотах будут отличаться друг от друга.

Тестирование индуктивностей

Как правило, частота тестирования 1 кГц и более используется для измерения индуктивностей компонентов, которые используются в аудио и высокочастотных схемах. Это связано с тем, что такие в таких цепях компоненты работают на более высоких частотах и, соответсвенно, требуют чтобы их индуктивность измерялась на более высоких частотах, таких как 1 кГц или 10 кГц. Тем не менее, частота тестового сигнала 100 и 120 Гц может использоваться при измерении индуктивностей НЧ дросселей фильтров, которые работают прир частоте сети 50/60 Гц. В общем случае, катушки с индуктивностью ниже 2 мГн должны измеряться на 1 кГц, а выше 200 Гн – при частотах 100 и 120 Гц.

Выбор значения частоты тестирования производится последовательным нажатием кнопки (6) FREQ. Значение тестовый частоты производится из ряда: 100 Гц/ 120 Гц/ 1 кГц/ 10 кГц/ 100 кГц.

Установленное значение тестовой частоты отображается над индикатором разряда батарей слева от вторичного измеряемого параметра. По умолчанию при включении прибора тестовая частота устанавливается равной 1 кГц.

1. Длительно нажать клавишу POWER для включения прибора.

2. Нажать клавишу AUTO/R/C/L/Z до тех пор, пока на дисплее не отобразится символ Zs, что означает выбор измерения импеданса, как показано на рисунке:

3. Также измеряемый элемент можно вставить в пазы разъема 17 или использовать щупы Кельвина

4. Нажмите клавишу FREQ, чтобы выбрать желаемую частоту теста, нажмите клавишу LEVEL, чтобы выбрать желаемый уровень тестового сигнала.

5. Для выбора другого вторичного параметра нажмите клавишу X/D/Q/θ/ESR.

6. Считайте результаты измерения с экрана.

Перейти в режим относительных измерений можно из любого режима измерений (кроме Auto LCR). В режиме относительных измерений за опорное значение Dоп принимается значение первичного параметра в момент нажатия кнопки (7) REL % ▼. В верхнем правом углу станет активным индикатор Δ. При этом на верхнем цифровом индикаторе будет по прежнему отображаться текущий измеряемый первичный параметр Dтек, а на нижнем цировом индикаторе – результат относительных измерений в % (REL%).

REL% = (Dтек – Dоп)/Dоп *100%

Для просмотра на верхнем цифровом индикаторе опорного значения Dоп повторно нажмите кнопку (7) REL % ▼. Индикатор Δ в верхнем правом углу станет мигать.

Диапазон отображения результата относительных измерений составляет от -99,9 % до 99,9 %. Если результат относительных измерений выходит за этот диапазон, т.е. он больше чем в 2 раза превышает опорное значение Dоп, то на нижнем цифровом индикаторе отобразится OL%.

Для выхода из режима относительных измерений нажмите кнопку (7) REL % ▼ и удерживайте ее нажатой более 2-х секунд. После звукового сигнала прибор перейдет в режим обычных измерений.

В этом режиме в дополнительном экранном поле 6 отображается процентное отклонение измеренной величины от установленного значения.

Метод установки номинального значения следующий:

1. Включите прибор и установите режим измерения, элемент с требуемым номинальным значением должен быть помещен в тестовый зажим прибора.

2. Нажмите клавишу TOL%, чтобы включить компаратор, и установить номинальное значение — это значение измеряемого элемента с одной цифрой после запятой, но оно не может быть меньше минимального значения (напр. если измеряемый элемент 1.0694kΩ , то номинальное значение 1kΩ; напр. если измеряемый элемент 330.92Ω, то номинальное значение 330Ω).

3. Если номинальное значение не является требуемым, с помощью клавиш со стрелками вправо и влево переместите курсор на номинальное значение, нажмите клавишу ENTER для входа в интерфейс для изменения номинального значения.

Для получения более точных результатов измерений рекомендуется проводить калибровку прибора до начала проведения измерений на высоком и низком импедансах.

Для входа в режим открытой калибровки нажмите и удерживайте нажатой около 2-х секунд кнопку (3) CAL.

После звукового сигнала прибор будет готов к проведению открытой калибровки и на нижнем цифровом индикаторе появится надпись OPEN.

В режиме открытой калибровки (на высоком импедансе) к терминалам и разъемам (16) не должно ничего быть подключено. Повторно кратковременно нажмите кнопку (3) CAL и на верхнем цифровом индикаторе начнется отсчет времени. Процедура калибровки занимает 30 секунд. По истечению этого времени, если открытая калибровка прошла успешно, то на верхнем цифровом индикаторе появится надпись PASS, если неудачно – надпись FAIL.

Для входа в режим короткозамкнутой калибровки кратковременно нажмите кнопку (3) CAL .

После звукового сигнала прибор будет готов к проведению короткозамкнутой калибровки и на нижнем цифровом индикаторе появится надпись Srt.

В режиме короткозамкнутой калибровки (на низком импедансе) соедините “+” и “-” терминалы или разъемы (16) коротким кусочком металла или проволокой. Повторно кратковременно нажмите кнопку (3) CAL и на верхнем цифровом индикаторе начнется отсчет времени. Процедура короткозамкнутой калибровки также занимает 30 секунд. По истечению этого времени, если короткозамкнутая калибровка прошла успешно, то на верхнем цифровом индикаторе появится надпись PASS, если неудачно – надпись FAIL.

Если после проведения открытой и короткозамкнутой калибровки на верхнем индикаторе появилась надпись FAIL, то процедуру калибровки необходимо повторить.

Для выхода из режима калибровки в режим измерения нажмите кнопку (3) CAL.

Функция фиксации показаний (максимальное, минимальное, среднее)

Если данные измерений характеризуются низкой стабильностью и изменяются в определенном диапазоне, удобно использовать режим фиксации данных для получения показаний. В режиме фиксации данных можно динамически получать максимум, минимум и среднее значение в определенном диапазоне.

Включите функцию фиксации:

Длительным нажатием клавиши HOLD включается функция фиксации данных, записанное значение отображается на вторичном дисплее, и в этот момент функция HOLD недоступна. Короткими нажатиями на клавишу HOLD выбирается отображение максимального, минимального или среднего значения.

Отключение функции фиксации:

Длительное нажатие клавиши HOLD выключает функцию записи данных.

Напоминание. После изменения типа измеряемого параметра прибор автоматически выйдет из функции фиксации данных.

Режим удержания показаний (HOLD)

Функция удержания данных используется для сохранения отображаемых данных на дисплее. Измерения продолжаются, но данные на ЖК-дисплее не обновляются в процессе измерений.

Для включения функции нажмите клавишу HOLD, и на ЖК-дисплее отобразится «*», что указывает на то, что функция удержания данных активирована. А результаты измерений для основных и вторичных параметров – это те, которые отображаются перед нажатием клавиши HOLD.

Чтобы отключить функцию удержания показаний, нажмите еще раз клавишу HOLD, и «*» исчезнет с ЖК-дисплея; прибор вернется в нормальный режим измерения.

В этом режиме в дополнительной экранной области отображается диапазон в процентах. Величина в процентах вычисляется по формуле:

100% × (Mx – Nom) / Nom

где Mx – тестовая величина, отображаемая в основной экранной области; Nom – сохранённая номинальная величина.

Процедура использования режима сортировки по допускам описано ниже:

1. Выберите основной режим измерений L/C/R нажатием кнопки (2) FUNC.

2. Вставьте “эталонный” образец в разъемы (16) или подключите его к терминалам. Данный образец будет использоваться в дальнейшем в качестве опорного.

3. Нажмите кнопку (4) SORTING для входа в режим сортировки. Режим сортировки не будет активирован до тех пор, пока “эталонный” образец не будет установлен в разъемы (16) или подключите его к терминалам. В левой части дисплея станет активным индикатор Sorting.

4. Когда “эталонный” элемент установлен опорное значение параметра, диапазон и допуск можно изменить. Для этого нажмите кнопку (9) SETUP.

5. В левом верхнем углу начнет мигать индикатор RANGE. Используя кнопки (14) SER ► PAR и (5) D/Q ◄ ESR можно установить диапазон для тестирования. После установки диапазона нажмите кнопку (12) ENTER .

6. В левом верхнем углу индикатор RANGE станет не активным и начнет моргать разряд доступный для изменения. Используя кнопки (14) SER ► PAR и (5) D/Q ◄ ESR можно установить разряд для изменения, а кнопками (7) REL % ▼ и (8) ▲ – изменить числовое значение этого разряда. После установки значения нажмите кнопку (12) ENTER.

7. В левой части дисплея (под индикатором Sorting) начнет мигать индикатор Tol и значение допуска . Используя кнопки (14) SER ► PAR и (5) D/Q ◄ ESR можно установить значение допуска из ряда: ±0.25% → ±0.5% → ±1% → ±2% → ±5% → ±10% → ±20% → +80%-20% (по умолчанию значение допуска установлено ±1%).

8. После установки допуска нажмите кнопку (12) ENTER.

9. Удалите “эталонный” образец и установите необходимый для тестирования элемент. Если тестируемый элемент удовлетворяет заданным допускам и значениям, то на верхнем цифровом индикаторе появится надпись PASS, если не успешно – FAIL. На нижнем цифровом индикаторе отобразится измеренное значение.

10. Для выхода из режима сортировки в режимы измерения нажмите кнопку (4) SORTING. Индикатор Sorting в левой части дисплея станет неактивным.

ВНИМАНИЕ: перед тестированием конденсатора убедитесь, что он полностью разряжен. Проверка неразряженного конденсатора может привести к поломке прибора

Для экономии элементов питания в приборе существует функция автоматического отключения прибора. Если в течение 5 минут на клавиатуре прибора не нажималось никаких кнопок, то прибор издает три коротких звуковых сигнала и автоматически отключается. Для предотвращения автоматического выключения необходимо в период звучания сигнала нажать любую функциональную кнопку. Функцию автоматического отключения можно активировать и деактивировать нажатием кнопки (10) APO.

Для включения подсветки дисплея нажмите кнопку (15). Подсветка будет активна в течение 60 секунд. Для отключения подсветки дисплея повторно нажмите кнопку (15).