В распоряжении инженеров, создающих электронную технику, и мастеров, ремонтирующих разную аппаратуру, богатая номенклатура электронных измерительных приборов. Их можно «взять с собой» и без потери функциональности использовать вдали от помещений и электрических сетей. К таким инструментам относят мультиметры, осциллографы и измерители сопротивления, индуктивности и электрической ёмкости (RLC-метры). Промышленность предоставляет к выбору и приобретению многих разных моделей портативного измерительного инструмента, имеющего как сильные, так и слабые стороны.
Время чтения: 11 минут
Применение RLC-метров
Как ясно из названия, такие измерители как RLC-метры созданы для измерения сопротивления, индуктивности и ёмкости. Будучи отдельным специализированным прибором, RLC-метры измеряют технологичнее, чем мультиметры. Они имеют, как правило, расширенные диапазоны и возможность измерения дополнительных и сверхнужных инженеру-тестировщику величин. К примеру, эквивалентного последовательного сопротивления (ESR) конденсаторов.
«Мощь» приборов в том, что они «умеют» измерять сопротивления, индуктивность и ёмкость быстро и с высокой точностью. Причём замеры этих характеристик возможны для одного и того же компонента. Это позволяет измерять индуктивность обмотки проволочных резисторов, межвитковую ёмкость катушек индуктивности, эквивалентное сопротивление конденсаторов и т. д. Приборы достигают этих возможностей, измеряя ток, протекающий через тестируемый компонент или цепь, напряжение на нём и угол сдвига фазы между током и напряжением. На основании серии измерений при различных величинах подаваемых напряжения и частот тока, вычислительное «сердце» измерителя определяет импеданс и все остальные электрические величины.
Грамотный измеритель способен измерять сопротивление, индуктивность и ёмкость в сочетании с более сложными для оценки параметрами. Включая угол сдвига фазы, индуктивность рассеяния, утечку конденсаторов, реактивное сопротивление, проводимость и другие. Все эти виды измерений архиважны для формирования сведений о реальном импедансе компонента или цепи, которые позволят на фундаментальном уровне разрабатывать и ремонтировать сложное электронное оборудование.
Возможности аппаратов выходят за рамки функционала типовых мультиметров. Они дают более точные результаты в гораздо более широком диапазоне. Критически важное отличие в том, что методология к измерению RLC-метрами отличается от применения мультиметров и позволяет тестировать компоненты непосредственно на печатной плате на их предполагаемых рабочих частотах, определяя производительность в реальных «боевых» условиях. В этом у RLC-метра нет равных.
Однако приборы могут сильно отличаться своими форм-факторами и стоимостью. Важно понять разницу между типами оборудования и выбрать нужный для вашей сферы.
Виды измерений
Все RLC-метры измеряют сопротивление, индуктивность и ёмкость, но приборы средней и высокой стоимости поддерживают немало других измерений:
- Импеданс (Z).
- Угол сдвига фазы (θ).
- Проводимость (G).
- Реактивную проводимость (B).
- Индуктивность рассеяния (D).
- Добротность (Q).
- Эквивалентную последовательную индуктивность (ELS).
- Эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) и некоторые другие.
Запуск измерений
Обычно RLC-метры начинают измерять после нажатия кнопки оператором. Но выпускаются модели, синхронизирующиеся с внешним источником инициации, позволяющий интегрировать прибор в общую лабораторную измерительную систему. Если сфера вашей деятельности связана со сложными автоматизированными измерениями, то стоит обратить пристальное внимание на модели, имеющие возможность внешней синхронизации.
Вывод данных
Измеритель может быть сконструирован для вывода информации посредством стрелочного индикатора, цифрового индикатора, жидкокристаллического дисплея. А ещё некоторые модели передают информацию на персональный компьютер посредством различных интерфейсов связи (RS232, USB, GPIB, LAN, Wi-Fi и других). Каждый способ и интерфейс обладает как плюсами, так и минусами. Поэтому нужно определить состав вашей измерительной системы и оптимальный способ взаимодействия между всеми приборами для максимальной производительности.
Портативные и стационарные лабораторные приборы
Портативные LCR-метры — компактное и обычно недорогое решение. Они идеальны для полевых испытаний и обслуживания различного оборудования, при выполнении которых не нужны сложные виды замеров или запредельная точность.
Стационарные лабораторные LCR-метры гораздо точнее и функциональнее, нежели их «ручные» аналоги. Но если идёт речь о дорогих моделях, то это касается именно стационарных лабораторных разновидностей.
Общие правила выбора и эксплуатации
Для максимальной отдачи от RLC-метра требуется приложить несколько больше усилий, нежели при замерах напряжения или сопротивления с помощью мультиметра. Нужно учитывать нюансы:
- Как прецизионный измеритель, RLC-метр требует соблюдения предписанных условий эксплуатации: температуры, влажности и других. Ознакомитесь с руководством пользователя перед приобретением и убедитесь, что ваша сфера даст требуемые условия для работы.
- Высокая прецизионность также накладывает особые требования к оснастке и соединительным кабелям для подключения прибора к тестируемому компоненту или измеряемой цепи. Измерение малых сопротивлений требует применения «толстых» соединительных кабелей, сопротивление которых не будет вносить значимой погрешности, а замеры индуктивности или ёмкости потребуют применения экранированных проводов и кабелей с низкой погонной ёмкостью. Изучите входящую в комплект оснастку и кабели перед приобретением и убедитесь, что они подходят для вашей сферы деятельности.
- Убедитесь, что уровни напряжения и частоты тока, генерируемые измерителем, подходят для тестирования ваших электронных компонентов или цепей.
- RLC-метр — не волшебная палочка, а сложный инструмент, требующий умений в эксплуатации и понимания общих принципов электротехники, электроники и измерительного оборудования. Перед эксплуатацией стоит пройти обучающий курс.
Выбирайте и используйте только фирменную оснастку, соединительные кабели, провода и разъёмы, а также регулярно проверяйте их состояние перед эксплуатацией. Сторонние, повреждённые, хлипкие, а также загрязнённые и закорродировавшие соединения способны вносить серьёзные погрешности. Использование фирменной оснастки позволит добиться максимальной производительности вашей измерительной системы.
Hantek 1832C
Портативный RLC-метр Hantek 1832C, обладая скромной внешностью, представляет собой многофункциональный измеритель характеристик компонентов и цепей. Он замеряет сопротивление, индуктивность, ёмкость, импеданс, добротность и много других параметров. Тестирование базируется на переменном токе разных частот (100 Гц÷40 кГц) и с разными интервалами измерения (1÷4 раз/сек), позволяющими охватить максимум исследовательских и инженерных задач. Диапазоны измерения просто восхищают:
- Сопротивление 0.0001 Ом ÷ 20 МОм.
- Индуктивность 0.001 мкГ ÷ 2000 Гн.
- Ёмкость 0.001 пФ ÷ 20 мФ (20000 мкФ).
Такие диапазоны измерения недоступны даже дорогим мультиметрам, в отличие от которых Hantek 1832C является очень доступным прибором для широкого круга заинтересованных лиц: от радиолюбителей до инженеров. Общая погрешность измерения, заявленная производителем – ±0.3%.
Вывод информации выполняется на встроенный цветной ЖК-дисплей, а также посредством интерфейса USB на персональный компьютер. Компания Hantek предлагает к использованию бесплатное прикладное программное обеспечение для взаимодействия с RLC-метром, расширения его функционала и обновления ПО.
Корпус выполнен в классическом прямоугольном форм-факторе, отличающемся между тем высокой эргономикой и высоким качеством материалов. Питание измерителя от встроенного литий-ионного аккумулятора, который даёт до нескольких часов непрерывной работы.
Плюсы:
- Обширный функционал.
- Высокая точность.
- Интерфейс и ПО для взаимодействия с компьютером.
- Невысокая стоимость
- Отличная комплектация, включающая в том числе сумку для хранения и транспортировки.
Минусы:
- Устаревший дизайн.
UNI-T UT622C
Если бы к измерительным приборам применяли слово «роскошь», то UT622C по праву назвали бы роскошным. Компания UNI-T известна измерительным оборудованием высокого класса, к которым относится эта модель. UNI-T UT622C способен с точностью ±0.1% измерять, помимо основных характеристик, также и тангенс угла потерь, угол сдвига фазы, добротность, проводимость. И ещё ряд параметров, важных при профессиональном подходе к разработке, наладке и ремонту сложной электронной аппаратуры. Тестирование основано на использовании переменного тока различных частот (100 Гц÷100 кГц) и с различными интервалами измерения (1÷20 раз/сек), позволяющими охватить весь спектр исследовательских и инженерных задач.
Общая погрешность измерения, заявленная производителем, определяется на уровне ±0.1%. Производитель также определяет уровень температурного коэффициента погрешности в различных температурных диапазонах; погрешность измерения даже при нестандартных климатических условиях компенсируется.
Информация выводится на встроенный цветной жидкокристаллический дисплей, а также по интерфейсу USB на персональный компьютер. Через этот же интерфейс заряжается встроенный литий-полимерный аккумулятор, наделяющий модель автономностью в течение рабочей смены.
Корпус выполнен в единой для всех приборов UNI-T стилистике, имеет высокую эргономику и эстетичен.
Плюсы:
- Богатый функционал.
- Высокая точность.
- Прочный и эргономичный корпус.
Минусы:
- Относительно высокая стоимость.
- Отсутствие чехла/кейса для переноски и хранения.
Наш век — век прогресса: практически все отрасли развиваются семимильными шагами. Это сильно заметно в электронной технике: сравните телевизор или компьютер 1990-х или 2000-х годов с теми, что стоят дома сегодня. Разработать сложную электронику немыслимо без современных инструментов, приборов и станков. Автор уже не раз давал читателю информацию об истории развития электроники и освещал современные технологии её создания. Настало время помочь в выборе подходящих для решения ваших задач популярных портативных измерительных приборов.
