Jak postupovat při výběru RLC metru

Pokud tedy máte jasno v tom, že se do pár tisíc korun za přístroj nemáte šanci vejít, je hlavním rozhodovacím kritériem měřicí frekvence. Při jednodušších průmyslových měřeních často stačí přístroj s relativně úzkým rozpětím frekvence měřicího signálu, popř. měření pouze na jedné nebo pár diskrétních hodnotách frekvence; z naší nabídky v tomto případě můžete zvolit základní model LCR Meter IM3523, popř. jeho dvojče IM3523A. Frekvence testovacího signálu je u těchto dvou modelů nastavitelná v rozsahu od 40 Hz do 200 kHz, samozřejmě je možné i DC měření odporu. Nejvyšší rychlost měření až 2 ms na vzorek a řada podpůrných funkcí, jako jsou např. komparátor měřených hodnot s předdefinovanými mezemi, automatické třídění výsledků do skupin nebo ukládání podmínek měření a jejich pozdější rychlé vyvolání jsou ideální pro automatizované nasazení do výrobních linek.

V cenově o něco vyšší hladině se nachází přístroje s rozšířenou dolní, nebo horní oblastí frekvenčního pásma. Pro měření již od 1 mHz (ale opět maximálně do 200 kHz) je zde dvojice přístrojů LCR Meter IM3533 a IM3533-01 (ten s -01 navíc „umí“ transformátory – zobrazit parametry N, M a ΔL a má přímo vestavěný režim Analyzer pro rozmítané měření). Tyto RLC měřiče mají proti základním průmyslovým modelům IM3523/IM3523A s monochromatickým displejem a tlačítkovým ovládáním dotykový displej, který nabízí přece jen o něco více uživatelsky přívětivější nastavení i samotné měření v podmínkách laboratorního měření. Na opačném „frekvenčním“ konci této cenové kategorie je potom model IM3536 s frekvenčním rozsahem od 4 Hz až do 8 MHz. Přístroj na první pohled totožný se svými sourozenci IM3533/IM3533-01, ale díky své navýšené hranici až na 8 MHz a tedy univerzálnosti v současnosti prakticky bestseller z celé této kategorie.

Základ bychom tedy měli - víme, že se nespokojíme s ručním měřákem, že potřebujeme měřit při té či oné frekvencí a že nás zajímá takový a takový parametr. V tuto chvíli ale často přichází další sada otázek: je možné provést měření daného parametru při spojitě se měnící frekvenci (tj. při frekvenčním rozmítání)? Jak správně měřit na napěťově nebo proudově závislých vzorcích? Jaké jsou možnosti kontaktování testovaných vzorků?
Pojďme tedy popořadě: pokud je klíčovým požadavkem analýza testovaného vzorku přes určité frekvenční pásmo, jsou v zásadě dvě možnosti – tou první je zvolit vyšší kategorii přístroje, konkrétně například LCR analyzátor IM3570, popř. IM3590, které umožňují nastavení frekvenčního rozsahu přímo v přístroji a následně zobrazit nejen číselný výpis změřených hodnot daného parametru pro konkrétní frekvenci, ale především kompletní průběh v grafu přímo na displeji. Tyto dva modely jsou určené pro testování například piezoelektrických prvků, vícevrstvých keramických kondenzátorů a elektrochemických materiálů a komponent (typicky v bateriovém průmyslu). Druhou, výrazně ekonomičtější volbou pro frekvenční rozmítání je využití freeware aplikace LCR Meter Sample Application, díky níž si uživatel může předem v počítači nadefinovat frekvence, přes které potřebuje daný parametr změřit a následně jednoduše pomocí některého z komunikačních rozhraní LCR metru spustit měření z připojeného PC. Výstupem z takového měření je potom sada hodnot, ze kterých se již snadno vytvoří graf v Excelu (nebo jiném programu pomocí aplikací exportovaného csv souboru). Níže okno z této aplikace, ve které se definují klíčové parametry pro frekvenční rozmítání (je ovšem možné využít i Voltage a Current Sweep režimy):

Častou otázkou bývá také tzv. biasing, neboli aplikování napětí (např. u elektrolytických nebo keramických kondenzátorů) či proudu (např. u tlumivek) na daný vzorek před samotným měřením. Vzhledem k obvykle limitovanému internímu zdroji RLC metrů se pro tyto účely většinou používá externí napájecí zdroj; samotný RLC metr je v tomto případě nutno doplnit speciálním adaptérem. Tuto měřicí sestavu (RLC metr + zdroj) je potom možné řídit pomocí opět freeware programu Sequence Maker:

Poslední z výše uvedených klíčových otázek bývá problematika kontaktování vzorku. Pokud jde o manuální měření běžných elektronických komponent s fyzicky snadno dosažitelnými vývody (rezistory, cívky, kondenzátory), bývá řešení většinou snadné – na výběr jsou různé typy sond pro standardně u RLC metrů používanou čtyřvodičovou metodu měření. Je třeba pouze vybrat sondu odpovídající požadovanému frekvenčnímu rozsahu měření. K dispozici jsou případně i pinzetové typy sond (v tomto případě kontaktování probíhá dvouvodičově).

Vedle těchto, řekněme plně manuálních sond, jsou další variantou testovací fixtury, které umožňují sice stále ještě manuální upnutí měřeného vzorku (typicky se jedná o miniaturní SMD součástky) do fixturou přesně definované pozice, nicméně způsobem uchycení vzorku se již jedná svým způsobem o poloautomatizované řešení. Tím je do značné míry eliminováno riziko nesprávného kontaktování. A konečně je zde poslední možnost, a to zcela automatizované řešení, používané na výrobních linkách. Tato varianta bývá součástí komplexního řešení, kdy si zákazník definuje způsob kontaktování dle vlastních vnitřních předpisů a výrobu testovací stanice zadává specializovaným výrobcům jednoúčelových zařízení.

Pokud jste dočetli až sem, tak doufáme, že máte již trochu jasněji v tom, kterým směrem se vydat. Přesto ale může být, že jste zatím nenašli, co jste hledali; v článku výše například nebylo ani slovo o ještě trochu jiné kategorii RLC metrů – impedančních analyzátorech, které jsou schopné měřit na výrazně vyšších frekvencích, a to až v řádu jednotek GHz. Tyto přístroje v podstatně vyšší cenové hladině využívají jiný princip měření (na rozdíl od metody automaticky vyváženého můstku – Automatically Balanced Bridge Method - u výše popsaných modelů, využívajících čtyřvodičové měření), a to vysokofrekvenční RF-IV metodu. Základní informace k této problematice a vhodnosti různých metod měření pro různé aplikace například zde.
 
Pro jakékoliv další informace nás prosím kontaktujte.