medidor LCR

Un medidor LCR es un tipo de equipo de prueba electrónico que se utiliza para medir la inductancia (L), la capacitancia (C) y la resistencia (R) de un componente electrónico . ^{[ 1 ]} En las versiones más sencillas de este instrumento, la impedancia se medía internamente y se convertía para su visualización al valor de capacitancia o inductancia correspondiente. Las lecturas deberían ser razonablemente precisas si el condensador o inductor bajo prueba no tiene un componente resistivo significativo de impedancia. Los diseños más avanzados miden la inductancia o capacitancia reales, así como la resistencia serie equivalente de los condensadores y el factor Q de los componentes inductivos.

Normalmente, el dispositivo bajo prueba (DUT) se somete a una fuente de voltaje de CA. El medidor mide el voltaje y la corriente que lo atraviesan. A partir de la relación entre estos, el medidor puede determinar la magnitud de la impedancia. En instrumentos más avanzados, también se mide el ángulo de fase entre el voltaje y la corriente; en combinación con la impedancia, se puede calcular y mostrar la capacitancia o inductancia equivalente, y la resistencia, del DUT. El medidor debe asumir un modelo en paralelo o en serie para estos dos elementos. Un condensador ideal no tiene otras características aparte de la capacitancia, pero no existen condensadores ideales físicos. Todos los condensadores reales tienen una pequeña inductancia, una pequeña resistencia y algunos defectos que causan ineficiencia. Estos pueden considerarse como inductancia o resistencia en serie con el condensador ideal o en paralelo con él. Lo mismo ocurre con los inductores. Incluso las resistencias pueden tener inductancia (especialmente si son de tipo bobinado) y capacitancia como consecuencia de su construcción. La suposición más útil, y la que se suele adoptar, es que las mediciones LR tienen los elementos en serie (como ocurre necesariamente en la bobina de un inductor) y que las mediciones CR tienen los elementos en paralelo (como ocurre necesariamente entre las placas de un condensador). La fuga es un caso especial en los condensadores, ya que se produce necesariamente entre las placas del condensador, es decir, en serie.

Un medidor LCR también puede utilizarse para medir la variación de la inductancia con respecto a la posición del rotor en máquinas de imanes permanentes. (Sin embargo, se debe tener precaución, ya que algunos medidores LCR pueden dañarse por la fuerza electromotriz generada al girar el rotor de un motor de imanes permanentes; en particular, aquellos destinados a la medición de componentes electrónicos).

Los medidores LCR portátiles suelen tener frecuencias de prueba seleccionables de 100  Hz, 120  Hz, 1  kHz, 10  kHz y 100  kHz para los modelos de gama alta. La resolución de la pantalla y el rango de medición varían según la frecuencia de prueba aplicada, ya que la sensibilidad del circuito a un componente determinado (por ejemplo, un inductor o un condensador) cambia con la frecuencia de prueba.

Los medidores LCR de sobremesa a veces ofrecen frecuencias de prueba seleccionables superiores a 100  kHz, y el modelo de gama alta Keysight E4982A opera hasta 3 GHz. Suelen incluir opciones para superponer una tensión o corriente continua a la señal de medición de corriente alterna. Los medidores de gama baja pueden ofrecer la posibilidad de suministrar externamente estas tensiones o corrientes continuas, mientras que los dispositivos de gama alta pueden suministrarlas internamente. Además, los medidores de sobremesa normalmente permiten el uso de accesorios especiales (por ejemplo, cableado Kelvin, es decir, conexiones de 4 hilos ) para medir componentes SMD , bobinas de núcleo de aire o transformadores.

La inductancia, la capacitancia, la resistencia y el factor de disipación (FD) también se pueden medir mediante diversos circuitos puente . Estos implican ajustar elementos variables calibrados hasta que la señal en un detector se anule, en lugar de medir la impedancia y el ángulo de fase.

Los primeros puentes LCR comerciales empleaban diversas técnicas que implicaban la igualación o "anulación" de dos señales derivadas de una única fuente. La primera señal se generaba aplicando la señal de prueba a la muestra desconocida, y la segunda mediante una combinación de resistencias y capacitancias estándar de valor conocido. Ambas señales se sumaban a través de un detector (normalmente un medidor de panel con o sin amplificación). Al detectar una corriente nula al cambiar el valor de las resistencias estándar y buscar una "anulación" en el medidor de panel, se podía asumir que la magnitud de la corriente a través de la muestra desconocida era igual a la de la resistencia estándar, y que la fase era exactamente la inversa (180  grados de diferencia). La combinación de resistencias estándar seleccionada podía configurarse para leer directamente C y DF, que correspondían al valor exacto de la muestra desconocida.

Un ejemplo de este tipo de instrumento de medición son los puentes de capacitancia GenRad /IET Labs modelos 1620 y 1621.

• Medidor ESR
• Medidor Q
• Puente de brazo de relación de transformador

• "Principios de medición del medidor LCR" , HIOKI EE CORPORATION.
• "Introducción a la LCR" , IET Labs Inc., abril de 2012.