電感測量儀的使用步驟

?       測試電感常用的設備包括：萬用表、LCR測試儀/數字電橋、阻抗分析儀、網絡分析儀、脈沖式大電流電感測量儀等。根據電感頻率選擇對應的測試設備。

1、萬用表測試步驟

(1）將萬用表旋鈕轉到 ?“L”檔?（電感檔）。

(2）斷開被測電感與電路的連接，并確保電感放電。

(3）將萬用表的紅表筆和黑表筆分別連接到電感的兩端。

(4）直接讀取顯示屏上的電感值（單位通常是 ?亨利（H）、毫亨（mH）或微亨（μH）?）。

(5）萬用表的頻率測量范圍一般為10Hz至100KHz?。

2、數字電橋測試步驟

(1）開機與校準?

?       開機?：接通電源，預熱儀器至穩定狀態（通常3-5分鐘）。

?       開路校準?：將測試夾具的夾頭分開（不連接任何元件）。按儀器面板的 ?“Open”? 或 ?“Cal”? 鍵，完成開路校準（消除夾具分布電容影響）。

       ?短路校準?：用金屬短接片連接夾具的兩個夾頭。按 ?“Short”? 鍵完成短路校準（消除夾具引線電阻和電感影響）。

(2）連接被測電感?

       使用四線（Kelvin）夾具夾住電感兩端，確保接觸良好。

?       注意?：小電感（如μH級）需盡量縮短引線長度，避免引入額外電感。大電感（如H級）需確保夾具夾緊，減少接觸電阻。

(3）設置測試參數?

?       選擇測量模式?：按 ?“L”? 鍵切換到電感測量模式。

?       設置測試頻率?：

       --低頻（100Hz-1kHz）：適合工頻濾波電感、電源電感。

       --高頻（1kHz-1MHz）：適合射頻電感、高頻扼流圈。

       --根據電感應用場景選擇（參考電感規格書）。

?       設置測試電壓?：一般默認1V，避免過大電壓損壞敏感元件。大功率電感可適當提高電壓（如5V）。

(4）執行測量

3、阻抗分析儀測試步驟

(1）校準儀器?

??       開路校準?：將測試端口開路（不連接任何設備），執行開路校準（Open Cal），消除分布電容影響。

??       短路校準?：用金屬短路片連接測試端口，執行短路校準（Short Cal），消除引線電感和電阻影響。

?       ?負載校準?（可選）：連接標準負載電阻（如50Ω），執行負載校準（Load Cal），進一步修正系統誤差。

(2）連接被測電感?

?       ?低頻電感（<1MHz）?：使用四線（Kelvin）夾具夾住電感引腳，減少接觸電阻誤差。

??       高頻電感（>1MHz）?：使用同軸測試夾具或射頻探頭，確保信號路徑阻抗匹配（如50Ω或75Ω）。

(3）設置測試參數?

??       頻率范圍?：

?       --?功率電感?：100Hz-1kHz（工頻應用場景）。

?       --?射頻電感?：1MHz-3GHz（根據電感規格書選擇）。

?       --若需分析頻率特性，可設置掃頻模式（如10kHz-100MHz）。

??       測試信號電平?：默認0.5-1V，避免信號過大導致電感飽和（尤其是鐵氧體磁芯電感）。

??       等效電路模型?：選擇 ?串聯模型（Ls-Rs）? 或 ?并聯模型（Lp-Rp）?

?       --串聯模型：適合低阻抗電感（如濾波電感）。

?       --并聯模型：適合高阻抗電感（如諧振電路中的電感）。

(4）執行測量

4、網絡分析儀測試步驟

(1）?準備工作?

① 校準儀器?：使用校準套件（如開路-短路-負載校準）對網絡分析儀進行單端口校準（Port 1），確保測量精度。若使用測試夾具（如探針臺或SMA連接器），需在連接夾具后進行校準或使用“去嵌入（De-embedding）”功能補償夾具的影響。

② 連接被測電感?：將電感兩端連接到網絡分析儀的Port 1（單端口測量）。若電感為貼片元件，需使用探針或測試夾具固定。

(2）?設置測量參數?

① 頻率范圍?：設置掃描頻率范圍（如1 MHz至1 GHz），需覆蓋電感的工作頻段。注意避免超過電感的自諧振頻率（SRF）。

② 顯示格式?：選擇顯示阻抗（Z）或導納（Y），或直接使用史密斯圓圖（Smith Chart）。

③ 觸發模式?：設置為連續掃描或單次觸發模式，確保信號穩定。

(3）?執行測量?

① 讀取S參數?：測量S11參數（反射系數），網絡分析儀會將S11轉換為阻抗（Z = R + jX）。

② 轉換阻抗為電感值?：若網絡分析儀支持，可直接選擇“L測量模式”或使用內置的等效電路模型（串聯RL或并聯RL模型）。

(4）?分析結果?

① 觀察頻率響應?：繪制電感值隨頻率變化的曲線，確認電感在目標頻段內的性能。

?     定位自諧振頻率（SRF）：當感抗接近0時（即阻抗min點），此時頻率為SRF，超過此頻率后電感呈現容性。

② 計算Q值?：部分儀器可直接顯示Q值。

(5）?優化與驗證?

① 模型修正?：若電感存在寄生電容或電阻，選擇串聯/并聯等效模型以匹配實際特性。

② 對比參考值?：使用標準電感或LCR表測量結果進行交叉驗證，確保網絡分析儀數據可靠。

(6）注意事項?

① 校準精度?：校準后避免觸碰連接線或夾具，防止引入誤差。

② 接觸阻抗?：確保被測電感與測試端口的接觸電阻min化（如使用四線法探針）。

③ 環境干擾?：在高頻測量時，遠離電磁干擾源，必要時使用屏蔽箱。

④ 自諧振頻率?：若電感值異常下降或變為負值，說明已超過SRF，需縮小頻率范圍。

5、脈沖式大電流電感測量儀測試步驟

(1）連接 PC

?       使用前把電感測試儀通過 USB 連接到 PC。打開儀器電源開關后，儀器前面板上的LED（“電源”）將亮起，閃爍 2-3 秒，然后顯示操作準備狀態。

?       打開應用軟件，儀器進入可以測量狀態。使用前請參考說明書，然后在PC上安裝軟件。

(2）測試夾具及操作方法

① 四線法測試

?     標準的四線法測試就是用一對電流線纜和夾子把儀器產生的脈沖大電流輸送到被測電感，被測電感上的電壓單獨用一對電壓檢測電流線纜和夾子檢測。電壓檢測線連接到面板中部的一對VOLTAGE PROBE插座。電流線纜根據測試電流的大小連接到前面板的左邊部分三個電流輸出插座之一。

?     必須將電壓檢測夾子和電流夾子各自獨立地夾在被測電感的引線上。因為有脈沖大電流流過，所以電流夾子必須特別注意和被測電感的引線的接觸良好。接觸不良可能會引起火花。不允許將電壓檢測夾子和電流夾子連接在一起后再夾到被測電感的引線，這會加大夾子的接觸電阻，降低測試精度。

?     正確的四線法的電壓檢測夾子和電流夾子的布置如上圖，分別放置被測電感的兩側。這個布置的電壓和電流測試線之間的電磁耦合min，測試精度好。為保證精度，不可把電壓檢測線纜和夾子和電流線纜和夾子放在同一側。

② 開爾文接法

?     使用超大電流開爾文測試夾，只需要把紅黑兩個夾子夾在被測電感的兩端，就可以進行測試。

?     每個夾子上有兩個香蕉插孔，分別對應插入電流線纜和電壓檢測線纜。一對紅黑夾子構成一個完整的開爾文測試夾。

(3）測試軟件操作

① 選擇測量參數

--電感測試儀提供 2 種不同的操作模式：

?    電壓被施加到測試組件，直到達到預設的電流水平（電流超過時導致測量脈沖終止）。這是通常的操作模式。

?    將電壓施加到測試組件達預設時間（預設“電壓時間積分”）。

--啟動軟件后，必須在進行電感測量之前設置以下參數：

?    電流峰值

?    確保您輸入的電流峰值與測試組件連接的測量范圍相同。 否則將使用另一個測量范圍的端子。測試電流有三個測量范圍1～10A；11～100A；101～1000/1500A。

--測量電壓

?    在正常工作條件（峰～峰值）期間，應在此處輸入與測試組件的電壓電平相對應的值。施加于測試元件的電壓可以在 10V 至 400V 的范圍內調整。

?    由于測量原理，測量電壓必須高于實際工作電壓。 例如，在 24VDC 電磁鐵上，應選擇40-60V的測量電壓。測量原理總是要求在阻抗的電感部分有足夠的壓降。 否則電流轉換速率di/dt會收斂到零，因此無法評估。

--測量時間(測量脈沖的持續時間)

?    當達到該值時，測量脈沖終止，只要電流峰值水平沒有達到之前。 一個有用的設置可能與先前估計的變壓器或電感器的電壓時間積分有關。測量脈沖的持續時間可以在需要時預先設定在20μs 到70ms的范圍內。測量時間限制為 70 毫秒。

② 測量

?    開始測量

?    使用命令按鈕<開始測量>開始測量。

?    選擇“電阻”單選按鈕，則只測量電阻。

?    選擇“電感+電阻”，先測電阻，后測電感。

?    以上兩項的電阻范圍應該是 3 歐姆以內。如果電感的電阻超過 3 歐姆，應該選擇“電感”單選按鈕，并且輸入電阻（可以用別的儀器先測試好電阻）。

?    測試過程中，本儀器的軟件界面會顯示一個高壓危險的提示畫面。此時操作人員不可觸碰任何線纜和夾具。只有當軟件不顯示該畫面時，操作人員才能連接或拆卸線纜和夾具。