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技術情報:計測お役立ち情報

インピーダンス測定のトラブルと解決法

LCRメータと測定電流

図1はLCRメータの原理です。 

まず、発振器の信号を試料に加えます。
次に、試料両端の電圧と、試料を流れる電流を求めて、両者の値からベクトル演算によって、インピーダンス(Z)、キャパシタンス(C)、インダクタンス(L)を求めます。
 

LCRメータの原理

図1:LCRメータの原理

 

図2は、電圧と電流の検出部分のブロック図です。
ここでは電流の検出部分に注目してください。

電流の測定

図2:電流の測定

 

試料に流れる電流は、LCRメータ内部の基準抵抗を通ることによって電圧に変換されます。
即ち、試料を流れる電流が全てLCRメータに流入しなければ正確な測定はできません。
もし、図に点線で示した様な浮遊容量や絶縁抵抗があると、電流の一部がそれらに分岐して流れてしまうため、誤差となります。
このため、LCRメータでは、浮遊容量や絶縁抵抗の両端の電位差を無くして電流が流れないように図のLc点の電位がグラウンド電位となるように制御しています。
単体の受動部品等であれば、このことによって手軽で精度の高い測定が実現します。

 

ところが、例えば、増幅器の入力インピーダンスなど、一端が接地されている試料では、図1の点線部分が短絡されることになるので、発振器-試料-試料のグラウンド-LCRメータのグラウンドというループが形成され、測定電流は、基準抵抗に達しません。
したがって、正しい動作を期待できなくなります。

 

この問題を解決法するには、試料のグラウンドとLCRメータのグラウンド間の接続を断ち切ることです。
具体的には、試料またはLCRメータの電源をトランスなどによって絶縁し、さらに、試料のグラウンド側をLCRメータのHc端子に接続(通常とは逆)することで絶縁の浮遊容量の影響を少なくします。
図3にその様子を示します。

接続方法

図3:接続方法

 

計測お役立ち情報 『LCRメータの機能と正しい使い方』 

LCRメータを使って電子部品を測定する時の「試料の接続方法」と「誤差の補正方法」のポイントをご紹介していますので、ご覧ください。

  詳細

技術資料 

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