Ako vybrať RLC merač

Ak je vám teda jasné, že nie je možné sa zmestiť do niekoľkých stoviek eur, hlavným rozhodovacím kritériom je meracia frekvencia. Na jednoduchšie priemyselné merania často postačuje prístroj s relatívne úzkym rozsahom frekvencií meracieho signálu alebo meranie len pri jednej alebo niekoľkých diskrétnych hodnotách frekvencie; v takom prípade si môžete z našej ponuky vybrať základný LCR meter IM3523 alebo jeho dvojča IM3523A. Frekvencia testovacieho signálu je pri týchto dvoch modeloch nastaviteľná v rozsahu od 40 Hz do 200 kHz; možné je samozrejme aj meranie jednosmerného odporu. Špičková rýchlosť merania do 2 ms na vzorku a celá séria podporných funkcií, ako je komparátor nameraných hodnôt s preddefinovanými limitmi, automatické triedenie výsledkov do skupín alebo ukladanie podmienok merania pre neskoršie rýchle vyvolanie, sú ideálne pre automatizované nasadenie vo výrobných linkách.

V mierne vyššej cenovej hladine sú prístroje s rozšírenou dolnou alebo hornou šírkou frekvenčného pásma. Pre meranie už od 1 mHz (ale opäť maximálne do 200 kHz) je tu dvojica LCR meračov IM3533 a IM3533-01 (ten s označením -01 podporuje aj transformátory - zobrazuje parametre N, M a ΔL a má priamo zabudovaný režim Analyzer pre rozmietané merania). V porovnaní so základnými priemyselnými modelmi IM3523/IM3523A s monochromatickým displejom a tlačidlovým ovládaním majú tieto RLC metre dotykový displej, ktorý ponúka o niečo užívateľsky prívetivejšie nastavenie a meranie v laboratórnych podmienkach. Na druhom "frekvenčnom" konci tohto cenového rozpätia sa nachádza model IM3536 s frekvenčným rozsahom 4 Hz až 8 MHz. Na prvý pohľad je totožný so svojimi súrodencami IM3533/IM3533-01, ale vďaka zvýšenému limitu do 8 MHz, a tým aj univerzálnosti, je v súčasnosti prakticky najpredávanejším prístrojom tejto kategórie.

Takže by sme mali mať základy - vieme, že nám nestačí ručný merač, že potrebujeme merať pri tej či onej frekvencii a že nás zaujíma taký a taký parameter. V tomto bode sa však často objavuje ďalší súbor otázok: Je možné merať daný parameter pri kontinuálne sa meniacej frekvencii (t. j. pri frekvenčnom rozmietaní)? Ako správne merať na vzorkách závislých od napätia alebo prúdu? Aké sú možnosti kontaktovania testovanej vzorky?
Poďme pekne po poriadku: Ak je kľúčovou požiadavkou analýza testovanej vzorky v určitom frekvenčnom pásme, existujú v zásade dve možnosti - prvou je zvoliť vyššiu kategóriu prístroja, konkrétne napríklad LCR analyzátor IM3570 alebo IM3590, ktoré umožňujú nastaviť frekvenčný rozsah priamo v prístroji a následne zobraziť nielen číselný výpis nameraných hodnôt daného parametra pre konkrétnu frekvenciu, ale predovšetkým kompletný grafický priebeh priamo na displeji. Tieto dva modely sú určené napríklad pre testovanie piezoelektrických prvkov, viacvrstvových keramických kondenzátorov a elektrochemických materiálov a komponentov (typicky v batériovom priemysle). Druhou, podstatne úspornejšou možnosťou rozmietania frekvencie, je použitie freewarovej aplikácie LCR Meter Sample Application, ktorá umožňuje používateľovi vopred definovať frekvencie, pri ktorých potrebuje merať daný parameter, a potom jednoducho použiť jedno z komunikačných rozhraní LCR metra na spustenie merania z pripojeného počítača. Výstupom takéhoto merania je potom súbor hodnôt, z ktorých možno jednoducho vytvoriť graf v Exceli (alebo v inom programe pomocou aplikáciou exportovaného csv súboru). Nižšie je zobrazené okno z tejto aplikácie, v ktorom sú definované kľúčové parametre frekvenčného rozmietania (samozrejme je možné použiť aj režimy Voltage a Current Sweep):

Častou záležitosťou je aj tzv. biasing, teda privedenie napätia (napr. v prípade elektrolytických alebo keramických kondenzátorov) alebo prúdu (napr. pri tlmivkách) k danej vzorke pred samotným meraním. Vzhľadom na obmedzenia vnútorného zdroja meračov RLC sa pre tento účel zvyčajne používa externý zdroj; samotný RLC meter sa v tomto prípade musí doplniť špeciálnym adaptérom. Túto meraciu zostavu (RLC merač + napájací zdroj) možno potom opäť ovládať pomocou freewarového programu Sequence Maker:

Poslednou z uvedených kľúčových otázok je zvyčajne otázka kontaktovania vzorky. Pokiaľ ide o manuálne meranie bežných elektronických súčiastok vybavených fyzicky ľahko dostupnými vývodmi (rezistory, cievky, kondenzátory), riešenie je zvyčajne jednoduché - na výber sú rôzne typy sond pre štandardný štvorvodičový spôsob merania používaný v RLC metroch. Jediné, čo je potrebné, je vybrať sondu zodpovedajúcu požadovanému frekvenčnému rozsahu merania. Alternatívne sú k dispozícii aj pinzetové prevedenia sond (v tomto prípade sa kontaktovanie vykonáva dvojvodičovým spôsobom).

Okrem spomenutých povedzme plne manuálnych sond je ďalším variantom testovacia fixtúra, ktorá stále umožňuje manuálne upnutie meranej vzorky (typicky miniatúrnych SMD súčiastok) v presne definovanej polohe, ale spôsob upnutia vzorky je svojím spôsobom poloautomatizovaným riešením. Tým sa do značnej miery eliminuje riziko nesprávneho kontaktu. Nakoniec je tu posledná možnosť, a síce plne automatizované riešenie používané vo výrobných linkách. Táto možnosť je zvyčajne súčasťou komplexného riešenia, pri ktorom zákazník definuje spôsob kontaktovania podľa vlastných interných predpisov a zadá výrobu testovacej stanice špecializovaným výrobcom jednoúčelových zariadení.

Ak ste sa dočítali až sem, dúfame, že už máte o niečo jasnejšie, ktorým smerom sa vybrať. Napriek tomu sa môže stať, že ste ešte nenašli to, čo ste hľadali; vo vyššie uvedenom článku sa napríklad nič nehovorilo o ďalšej kategórii RLC meračov - analyzátoroch impedancie, ktoré sú schopné merať pri podstatne vyšších frekvenciách, dokonca v rádoch jednotiek GHz. Tieto prístroje oveľa vyššej cenovej hladiny používajú iný princíp merania (na rozdiel od metódy automaticky vyváženého mostíka vyššie opísaných štvorvodičových modelov), a to vysokofrekvenčnú RF-IV metódu. Základné informácie o tejto problematike a vhodnosti rôznych metód merania pre rôzne aplikácie nájdete napríklad tu.

V prípade záujmu o akékoľvek ďalšie informácie nás prosím kontaktujte.