對LCR測試儀進行校準和補償的方法

　　進行校準

　　LCR測試儀進行校準的目的是給儀表定義一個能夠保證測量精度的基準面，如圖1所示。通常都是在儀表的測量端口上進行校準，在測量時用校準數據對原始數據進行修正。

　　是德科技 Keysight Technologies 采用自動平衡電橋技術的儀表在出廠時或是在維修中心都做過基礎的校準，可以在一定時期內，不論在測量中對儀表進行何種設置，測量結果都可以達到儀表指標規定的測量精度，操作人員使用這種儀表時是不需要進行校準操作的。

　　對不采用自動平衡電橋技術的儀表而言，在儀表初始化和設置好測量條件之后，使用一套校準件對儀表進行基礎校準是必須的。在使用校準件對這類儀表進行校準時，這個提示所提供的信息是很有用的。

　　一些測量儀表還提供固定校準模式和用戶校準模式供使用者選擇。固定校準模式是在預先設定 ( 固定 )的頻率上對校準件進行測量得到校準數據。在固定校準頻點之間，校準數據可以通過內插法計算出來。

　　固定校準模式在固定校準頻率之間的頻點上的內插數據有時會存在較大的誤差，當測量頻率較高時這些內插校準數據的誤差可能會非常大。

　　用戶校準模式是在與實際測量中所選擇使用的頻率完全一樣的頻點上對校準件進行測量得到教準數據，對于一些具體的測量而言，用戶校準模式不會產生校準數據的內插誤差。

　　特別需要注意的是，用戶校準模式得到的校準數據僅對測量條件和校準條件 ( 指儀表的狀態 ) 完全一樣的情況有效。

　　圖1. 校準面

　　進行補償

　　補償不同于校準，補償對提高測量精度的效果取決于儀器的校準精度，因次必須在校準完成之后再執行補償的操作。

　　如果可以把被測器件直接連在校準面上進行測量，那么儀表的測量結果是能夠達到指標所規定的精度要求的。但是，通常都會在校準面和被測器件之間連接一個測試夾具或適配器，因而必須對這種中間部件的殘留阻抗進行補償才可以得到精確的測量結果。

　　由測試夾具或適配器引起的測量誤差可能會非常大，而總的測量精度是由儀器的精度和被測器件與校準面之間的誤差源組成的。

　　驗證補償的效果是否能使隨后的測量正常進行是非常重要的。一般而言，在補償時，開路條件下的補償測量器件的阻抗值應當至少是被測器件阻抗值的 100 倍以上，而短路條件下的阻抗值應當低于被測器件阻抗值的 1/100。

　　開路補償可降低或消除雜散電容，而短路補償可降低或消除測量夾具引起的能夠導致誤差增大的殘留電阻和電感。

　　在進行開路或短路補償測量時，應該使補償器件兩個引腳 ( 即所謂 UNKNOWN 引腳 ) 之間的距離與實際測量時被測器件引腳之間的距離一樣，這樣可以保證補償測量和實際測量所碰到的寄生阻抗是一致的。

　　當測量端口被擴展到是德科技提供的標準夾具距離之外、或者用戶使用自己設計的測量夾具、或者在測量系統中還使用了掃描儀時 — 這些情況都涉及到在測量中又引入了額外的無源器件或電路 ( 例如巴侖、衰減器、濾波器等 )，那么在做補償時，

　　除了要做開路和短路補償之外，還要做負載補償。進行負載補償所用到的器件的阻抗值一定是已知的而且要精確，并且還應當選擇與被測器件的阻抗 ( 在全部的測試條件下 )

　　和尺寸類似的器件做負載補償器件。可把性能很穩定的電阻器或電容器當成負載補償測量器件使用。

　　在選擇補償器件時一種比較實際的做法是先用一個標準夾具，在進行完開路和短路補償之后再去測量準備當補償負載用的器件，用這種方法來確定負載補償器件的阻抗值，然后可以把這個阻抗值輸入給儀表作為補償測量標準件的值。

　　圖2. 開路 / 短路補償