一 原理简介
1 简介
LCR测试仪，L表示电感（为了纪念物理学家Heinrich Lenz），C表示电容（Capacitor），R表示电阻（Resistance），LCR数字电桥就是能够测量电感、电容、电阻、阻抗的仪器，数字电桥的测量对象为阻抗元件的参数，包括交流电阻R、电感L及其品质因数Q，电容C及其损耗因数D。
图1 HP4275LCR测试仪随着现代模拟和数字技术的发展，早就淘汰了LCR电桥这种测量方法，但LCR电桥的叫法一直沿用至今，如果是使用了微处理器的LCR电桥则叫数字电桥，一般用户又称这些为：LCR测试仪、LCR电桥、LCR表、数字电桥、LCR Meter等等。
2 原理
数字电桥原理如图2所示。
图2 LCR测试仪原理图2中DUT为被测件，其阻抗用Zx表示，Rr为标准电阻器。切换开关可分别测出两者的电压Ux与Ur，于是有下式：
$V_x$与$V_r$均是矢量电压表，$R_r$是理想电阻。自平衡电桥的意思是：当DUT(Device Under Test)接入电路时，放大器的负反馈配置自动使得OP输入端虚地。$V_x$准确测定DUT两端电压（DUT的Low电位是0），$V_r$与$R_r$测得DUT电流$I_x$，由此可计算$Z_x$。
从图中的线路及工作原理可见，数字电桥只是继承了电桥传统的称呼。实际上它已失去传统经典交流电桥的组成形式，而是在更高的水平上回到以欧姆定律为基础的测量阻抗的电流表、电压表的线路和原理中。
数字电桥可用于计量测试部门对阻抗量具的检定与传递，以及在一般部门中对阻抗元件的常规测量。很多数字电桥带有标准接口，可根据被测值的准确度对被测元件进行自动分档；也可直接连接到自动测试系统，用于元件生产线上对产品自动检验，以实现生产过程的质量控制。
二 使用方法
图3 测试界面1 功能选择
- $C_p$：并联电容；
- $C_s$：串联电容；
- $L_p$：并联电感；
- $L_s$：串联电感；
- $R_p$：并联电阻；
- $R_s$：串联电阻；
- Q:品质因子；电感器的品质因子Q是表明器件接近纯电抗的程度，品质因子越大，说明电抗的绝对值越大，实部串联电阻越小，能量损耗小。
- D:耗散因素;对于电容器来说，表示纯度的这一项通常用耗散因素（D），D=1/Q；因此D越小，电容容抗越大，效能越好。
- G:电导；
- B: 电纳；
- Y:导纳；Y=G+Bj
2 电容的电路模式的选择
小电容：：小电容可产生大电抗，这意味着相比之下并联电阻（Rp）的影响明显大于串联电阻（Rs）的影响。与容抗相比，Rs表示的电阻值的影响可忽略不计，所以应使用并联电路模式（Cp-D或Cp-G）。
大电容：测量涉及大电容值（低阻抗），则Rs比Rp更重要，所以应使用串联电路模式（Cs-D或Cs-Q）。
3 电感的电路模式的选择
大电感：给定频率下的电抗相对较大（与小电感的电抗相比），所以并联电阻比串联电阻更重要。因此，并联等效电路模式（Lp-D、Lp-Q或Lp-G）更为适用。
小电感：对于小的电感值，电抗变得相对较小（与大电感的电抗相比），所以串联电阻分量更重要。因此，串联等效电路模式（Ls-D或Ls-Q）更适用。
以下经验法则可用于根据电容或电感阻抗大小来选择电路模式：
- 阻抗大于约10kΩ使用并联电路模式。
- 阻抗小于约10Ω使用串联电路模式。
- 阻抗在两值之间根据电容器或电感器制造商的建议进行选择。
4 测试信号频率与电平
测试频率、电平是元件检测需确定的首要参数，也是反映元件要素相关性的最重要内容，对正确选择LCR电桥是极为重要的
5 偏压
当需要测试带有直流偏置的元器件时，比如二极管的导通电容，需要加偏压测试；类似的，在需要加直流电流偏置时，可以选用偏流盒；
6 使用方法
LCR测试仪一般用于测试电感和电容。测量步骤如下：
- 设置测试频率、测试电压或者电流水平
- 选择测试参数，比如Z、Q、LS（串联电感）、LP（并联电感）、CS(串联电容）、CP（并联电容）、D等
- 仪器校准，校准主要进行开路、短路校准，高档的仪器要进行负载校准
- 选择测试夹具，夹具补偿
- 将DUT放在夹具上开始测试
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