Назначение
Измерители LCR модели 4285А (далее по тексту - измерители) предназначены для измерения параметров радиотехнических компонентов и компонентов электрических цепей (резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности) на переменном токе, представляемых параллельной или последовательной двухэлементной схемой замещения.
Область применения измерителей - проведение работ в процессах наладки, ремонта и лабораторных исследованиях на предприятиях электронной и радиотехнической промышленности, в научно-исследовательских институтах и научно-производственных организациях.
Описание
Измерители LCR модели 4285А представляют собой многофункциональные цифровые электроизмерительные приборы с питанием от сети переменного тока 220 В частотой 50 Гц.
На лицевой панели измерителей расположены функциональные клавиши, входные разъёмы, предназначенные для присоединения измерительных проводов и подключения их к измеряемой сети, жидкокристаллический цифровой дисплей. Функциональные клавиши служат для переключения пределов измерений и выбора специальных функций при измерениях. Измеренные значения отображаются на жидкокристаллическом дисплее, имеющем цифровую шкалу, индикаторы режимов измерения, индикаторы единиц измерения и индикаторы текущего состояния измерительного процесса.
Использование встроенного процессора в измерителях обеспечивает высокую надежность и точность измерения в широком диапазоне измерения полных сопротивлений.
Измеритель LCR модели 4285А обеспечивает измерение параметров полупроводниковых устройств с базовой погрешностью 0,1 % в диапазоне частот до 30 МГц.
В измерителях LCR модели 4285А использован метод измерений параметров электрических цепей - автобалансный мост.
Технические характеристики
Таблица 1 - Основные измеряемые величины
| Измеряемый параметр | Условное обозначение | Диапазон измерений |
| Модуль полного сопротивления | |Z| | 0,00001 Ом - 99,9999 МОм |
| Активное сопротивление | R | 0,00001 Ом - 99,9999 МОм |
| Реактивное сопротивление | X | 0,00001 Ом - 99,9999 МОм |
| Модуль полной проводимости | |Y| | 0,00001 мкСм - 99,9999 См |
| Активная проводимость | G | 0,00001 мкСм - 99,9999 См |
| Реактивная проводимость | В | 0,00001 мкСм - 99,9999 См |
| Фазовый угол | е | -180,000°- 180,000° |
| Емкость | с | 0,00001 пФ - 999,999 мкФ |
| Индуктивность | L | 0,001 нГн-99,9999 Гн |
| Тангенс угла потерь | D | 0,000001 - 9,99999 |
| Добротность | Q | 0,01 - 99999,9 |
Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений основных параметров (|Z|, R, X, |Y|, G, В, L, С) заданы формулой
5а = ±(Ап + Ас)хК„ (1)
где Ап - основная погрешность, заданная от Ai до Ai$ (см. рисунок 1; рисунок 2 и таблицу 2);
Ас - дополнительная погрешность (зависит от длины измерительного кабеля);
Kt - температурный коэффициент (см. таблицу 5).
Рассчитанные значения основной относительной погрешности измерений параметров L, С, X и В применимы при условии: Dx (измеренное значение тангенса угла потерь) <0,1.
Для измеряемых величин L, С, X и В в случае, когда Dx > 0,1, рассчитанное значение Зд умножается на -J1 + D* .
Рассчитанные значения основной относительной погрешности измерений R и G применимы при условии: Qx (измеренное значение добротности) <0,1.
Для измеряемых величин R и G в случае, когда Qx > 0,1, рассчитанное значение Зд умножается на + •
Пределы основной относительной погрешности измерений тангенса угла потерь D заданы формулой
8d = ±8a/100 (2)
Рассчитанные значения основной относительной погрешности измерений D применимы при условии: Dx (измеренное значение тангенса угла потерь) <0,1.
Для измеряемой величины D в случае, когда Dx > 0,1, рассчитанное значение 3d умножается на (1 + Dx).
Пределы основной относительной погрешности измерений добротности Q заданы формулой
8Q=±-Q.t*s-°
(3)
Q 1+Q,x5o
Рассчитанные значения основной относительной погрешности измерений Q применимы при условии: Qx (измеренное значение добротности) * 3d <1-
Пределы основной формулой
относительной погрешности измерений фазового угла 0 заданы
100 нОм
1 мкСм-
10 мкСм
100 мкСм
Ф ей о
о S X и ч X X Е-Ф
s 180 5а 5Й=±--х-А-
100
(4)
X
5 ЮмСм-
X
ч ф
Ф X ч ф
100 мСм
1 См
10 См
100 См-1
100 мОм
10 мОм
10 Гн
100 фФ
10 фФ 1 Гн 1фФ 100 мГн
10 МОм
1 МОм
100 кОм
50 кОм
10 кОм
5 кОм •
1 кОм -
500 Ом ■
100 Ом ■
50 Ом ■
10 Ом
1 Ом
10 мГн
1 мГн
100 мкГн
10 мкГн
1 мкГн
100 нГн
10 нГн
1 нГн
0.1 нГн
75 кГц 100 кГц
1МГц
10МГц 30МГц
Частота
н и Ф S ей X
Рисунок 1 - Диаграмма для определения значений основной погрешности Ап и преобразования измеренных основных параметров |Y|, G, В, L, С в модуль полного сопротивления |Z| (напряжение испытательного сигнала Vosc < 1 В).
100 нСмт
10 МОм
1 мкСм
10 мкСм-
100 мкСм
g 1 мСм
Kt о
Й ©
ж
5 ЮмСм-
ж ч о
100 мСм-
1 См-
10 См-
100 См1
1 МОм
100 кОм
© ж ж © ч Й ж
© © ж ч ©
100 Ом
100 мОм -
10 мОм J
100 фФ 10 Гн 10 фф 1 Гн 1 фФ 100 мГн
1 пФ
10 пФ
100 пФ
| | / \ г / \ ■■ Погрешность не нормирована |
| А16 | Л | ;А^ |
| / | Ац | /КА14 |
10 мГн
1 мГн
1 нФ
10 кОм ■
1 кОм ■
10 Ом -
1 Ом ■
100 нФ
1 мкФ
10 мкФ
100 мкФ
1 МГц
75 кГц 100 кГц
И
S 10 нФ
100 мкГн
10 мкГн
1 мкГн
100 нГн
10 нГн
1 нГн
0,1 нГн
10 МГц 30 МГц
Частота
Ж й ж н
Рисунок 2 - Диаграмма для определения значений основной погрешности Ап и преобразования измеренных основных параметров |Y|, G, В, L, С в модуль полного сопротивления |Z| (напряжение испытательного сигнала Vosc > 1 В).
для
Таблица 2 -
основной погрешности Ап
| Формула для расчета Ап | Значение Kose | Значение Ki |
| Время интегрирования |
| LONG | MEDIUM/SHOT |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| А, = Л/,% + ■ 3% + [0.02% + (-g-) ■ 0.1%] ■ КГК^С | 20/VoSc | 1 | 2 |
| Аг = Л/,% + (4)2'3% + ТГ 1° 02% + ' °-05%1' | 20/Vosc | 1 | 2 |
Тродолжение таблицы 2
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| А3 = N& + (-тН2 • 0.1% + [0.02% + (^) ■ 0.05%] ■ ■ K3SC | 40/Vosc | 1 | 2 |
| А = 0.3% + )2 ■ 3% + [0.05% + (-^) ■ 0.1 %] ■ Ki ■ к^ | 100/Vosc | 1 | 1 |
| А = 0.18% + ^- 0.02% КГКСЗС | 40/VOSC | 1 | 2 |
| А = 0.18% + (эд Г' 3% [0.02% + (эд) ■ 0.03%] • К; • Каж | 200/VOSC | 1 | 2 |
| А = 0.5% + (эд Г ■ 3% + • (эд) • 0.2% - К, ■ Kgsc | 500/VOSC | 1 | 2 |
| А = 0.18% + • 0.03% ■ К; ■ Kosc | 200/VOSC | 1 | 2 |
| Ag = N2% + (эд)2 • 3% + [0.02% + (4) ■ 0.1 %] • | — | 1 | 2 |
| Ао = + (эд)£ ’ 3% +тйг [0.02% + (эд) • 0.05%] - К) | — | 1 | 2 |
| Ац “ 0.18% + (■“jf’}$' 0.1% + -фр [0.02% + (*$$•) ■ 0.05%| ■ Kj | — | 1 | 2 |
| А,2 = 0.3% + (эд)2 ■ 3% + 1^1 [0.05% + (-^) ■ 0.1%] ■ Ki | — | 1 | 2 |
| А,3= 0.18%+ ^у-0.02% К) | — | 1 | 2 |
| Аи = 0.18% + (^)2 • 3% + [0.02% + (^) ■ 0.03%] ■ | — | 1 | 2 |
| Д55 = 0.5% + (^)2 ■ 3% + • (>) ■ 0.2%] • | — | 1 | 2 |
| А,6= 0.18% + 0.03% К, | — | 1 | 2 |
Примечание - Vosc - напряжение испытательного сигнала, мВ;
fm - частота испытательного сигнала, МГц;
|Zm| - модуль полного сопротивления испытуемого устройства, Ом.
Таблица 3 - Значения коэффициентов Ni и N2 для формул основной погрешности Ап
| Частота испытательного сигнала fm | Значение Ni | Значение N2 |
| 75 кГц < fm < 200 кГц | 0,15 | 0,15 |
| 200 кГц < fm < 3 МГц | 0,08 | 0,15 |
| 3 МГц < fm < 5 МГц | 0,15 | 0,38 |
| 5 МГц < fm < 30 МГц | 0,30 | 0,38 |
Дополнительная погрешность Ас при измерении основных параметров (|Z|, R, X, |Y], G, В, L, С) задана формулой
. Л , |г„Н*к, с 15 1000
(5)
где К| - длина измерительного кабеля, м. В случае, когда К] = 0; Ас = 0 (%).
Таблица 4 - Значения коэффициента Kt для формулы основной погрешности
| Температура, °C | 0-8 | 9-18 | 19-28 | 29-38 | 39-48 | 49-55 |
| Значение Kt | 3 | 2 | 1 | 2 | 3 | 4 |
Таблица 5 - Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки частоты, напряжения и силы тока испытательного сигнала
| Наименование параметра | Диапазон установки | Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки |
| 1 | 2 | 3 |
| Частота | 75 кГц - 30 МГц | ±(0,0001 X fm) |
| Напряжение | 2 мВ - 2 В* | ± (0,08 X и + 1 мВ) |
| 10 мВ - 1 В** | ± (0,06 X и + 1 мВ) |
Продолжение таблицы 5
| 1 | 2 | 3 |
| Сила тока | 200 мкА - 20 мА* | ± (0,08 х I + 40 мкА) |
| 100 мкА - 20 мА** | ± (0,06 х I + 40 мкА) |
Примечание - * без стабилизации испытательного сигнала;
Примечание - * без стабилизации испытательного сигнала;
** со стабилизацией испытательного сигнала.
Общие технические характеристики: номинальное напряжение сети питания переменного тока, В......................................220 ± 10 %
частота сети питания, Гц
потребляемая мощность, В-А, не более
габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм.......................................... 498 х 426 х 177
масса, кг, не более
Условия эксплуатации: температура окружающей среды, °C..................................................................... от 0 до плюс 55
относительная влажность, %, не более
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносят на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом и на переднюю панель измерителей методом трафаретной печати со слоем защитного покрытия.
Комплектность
Таблица 6 - Комплектность измерителей LCR модели 4285А
| Наименование | Тип | Количество |
| Измеритель | Agilent 4285А | 1 |
| Сетевой кабель | — | 1 |
| Карта памяти | Agilent 04278-89001 | 1 |
| Предохранитель | Agilent 2110-0046 | 2 |
| Упаковочная тара | — | 1 |
| Руководство по эксплуатации | Agilent 04285-90010 | 1 |
| Методика поверки | МП-084/447-2008 | 1 |
Поверка
Поверку измерителей LCR модели 4285А следует проводить в соответствии с документом МП-084/447-2008 «ГСП. Измерители LCR модели 4285А. Методика поверки», утвержденным ГЦИ СИ ФГУ «Ростест-Москва» в декабре 2008 г.
Основное оборудование, используемое при поверке:
- частотомер электронно-счетный 43-63/1;
- мультиметр 34401 А;
- меры сопротивления Е1 - 5;
- магазин электрического сопротивления Р4834;
- мера электрического сопротивления Р4017;
- меры емкости Р597;
- меры индуктивности Р596;
- мера индуктивности и добротности многозначная LQ-2300.
Межповерочный интервал - 1 год.
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94 «Средства измерения электрических и магнитных величин. Общие технические условия».
ГОСТ 25242-93 «Измерители параметров иммитанса цифровые. Общие технические требования и методы испытаний».
ГОСТ 8.294-85 «ГСИ. Мосты переменного тока уравновешенные. Методика поверки».
Техническая документация фирмы «Agilent Technologies», США.
Заключение
Тип измерителей LCR модели 4285А утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации.
