Misuratore LCR digitale portatile per capacità, induttanza e resistenza

Misuratore LCR digitale portatile per capacità, induttanza e resistenza - Serie TOB-ET43

Display TFT da 2,8 pollici, precisione di base dello 0,2%, quattro modelli da punti di frequenza fissa a 100 kHz con un incremento di 1 Hz

Panoramica del prodotto e applicazioni ideali

La serie TOB-ET43 è un ponte LCR portatile per la misurazione di induttanza, capacità, resistenza e impedenza al banco, nell'area di ispezione in entrata o ovunque un misuratore da banco alimentato a rete non sia comodo. Ciascuno strumento è dotato di un display LCD TFT da 2,8 pollici e legge cinque cifre sul parametro principale e cinque su quello secondario, in modo che una misurazione restituisca L, C, R o Z insieme a X, D, Q, l'angolo di fase o ESR. Il funzionamento avviene tramite tastiera: blocco (hold), gamma automatica o manuale, azzeramento e calibrazione, tolleranza e confronto, velocità, frequenza, livello e un gruppo di navigazione a quattro tasti. Un supporto estraibile mantiene il misuratore a un'angolazione leggibile in modo che entrambe le mani rimangano libere per le clip.

La serie comprende quattro modelli anziché uno e le differenze sono deliberate piuttosto che estetiche. ET430 ed ET432 offrono frequenze di 100 Hz, 120 Hz, 1 kHz, 10 kHz, 40 kHz e 100 kHz, ma solo ET432 aggiunge la modalità di resistenza DC, il bias interno regolabile e l'insieme completo dei livelli di prova. ET431 mantiene i quattro punti di frequenza inferiori e conserva la modalità DCR e il bias, risultando quindi il modello ideale per lavori che non richiedono mai 40 kHz o 100 kHz. ET433 sostituisce i punti fissi con una frequenza impostabile da 100 Hz a 100 kHz con incrementi di 1 Hz e aggiunge un livello di prova regolabile da 10 mV a 1100 mV. La scelta del modello desiderato si basa su due domande anziché quattro: quale frequenza massima è necessaria e se sia necessario applicare un bias a un componente durante la misurazione.

L'hardware di misurazione è basato su quattro terminali anziché due. Il pannello anteriore presenta Hpot, Hcur, Lpot e Lcur oltre a un terminale di protezione (guard), secondo una configurazione Kelvin a quattro terminali: la corrente viene forzata attraverso una coppia e la tensione viene rilevata attraverso l'altra, in modo che la resistenza dei cavi e del contatto non influisca sulla lettura. A 100 kHz questa distinzione smette di essere secondaria. Qualche decina di nanohenry di induttanza dei cavi, normale per un cavo portatile, costituisce un'impedenza misurabile a quella frequenza e una misurazione a due terminali la attribuirebbe al componente. Le clip Kelvin in dotazione posizionano le giunzioni di corrente e di rilevamento sul corpo del componente, motivo per cui sono più importanti sui modelli a 100 kHz rispetto a quelli a 1 kHz.

Poiché funziona con una batteria al litio interna e si ricarica tramite USB Type-C, il misuratore non è vincolato a una presa di corrente da banco e la porta USB supporta anche l'interfaccia di comunicazione per la registrazione dei dati su un PC. Questa combinazione lo rende utile in un'officina o in un'area di accettazione merci: può essere trasportato direttamente al componente anziché il contrario. Il compromesso è che si tratta di uno strumento a livello di componente, non di potenza, quindi misura un condensatore o un induttore e non un pacco batterie.

Ideale per:

• Ispezione in arrivo di condensatori, induttori e resistori, dove è necessario applicare un controllo di tolleranza in modo rapido e ripetibile
• Risoluzione dei problemi su schede assemblate a banco e sul campo, dove il componente non può essere portato a uno strumento da banco
• Abbinamento e smistamento di componenti rispetto a un valore nominale, utilizzando la misurazione della deviazione e i limiti di screening dall'1 al 50 percento
• Controlli su condensatori elettrolitici, supportati dalla modalità elettrolitica dedicata su tutti e quattro i modelli
• Caratterizzazione dipendente dalla frequenza con un budget limitato, in cui ET433 esegue una scansione da 100 Hz a 100 kHz con incrementi di 1 Hz anziché a punti fissi

È opportuno chiarire cosa non è questo strumento, poiché la famiglia di prodotti su questo sito rende facile la confusione. Si tratta di un misuratore di impedenza e componenti: applica un piccolo segnale di prova a un componente e segnala l'aspetto di tale componente. Non è un alimentatore né un carico, quindi non può scaricare una batteria né caratterizzarla, che è il compito delcarico elettronico DC programmabile da 400 W o delcarico elettronico DC programmabile a canale singolo e doppio. Non è nemmeno una sorgente di segnale, quindi non può pilotare un circuito, funzione svolta dalgeneratore di forme d'onda arbitrarie DDS a doppio canale. La sua funzione è determinare se il componente che si ha in mano corrisponde a quello desiderato.

Video del prodotto: misuratore LCR portatile TOB-ET43.

Comunicaci cosa misuri e con quale frequenza, e ti diremo di quale dei quattro modelli hai effettivamente bisogno anziché suggerirti quello di fascia più alta per default.

Specifiche complete

La tabella della serie costituisce la scheda tecnica, riprodotta senza arrotondamenti, con i quattro modelli affiancati in modo che le differenze possano essere lette lungo una colonna anziché dedotte da una brochure. Laddove una riga si estende su tutte e quattro le colonne, la funzione è comune all'intera serie.

1. Confronto delle serie

2. Calibrazione, selezione e interfaccia

Il misuratore con gli accessori in dotazione: pinze Kelvin, una coppia di cavi di test con pinze e sonde, un cavo USB, un adattatore di alimentazione con spine intercambiabili e la barra di cortocircuito dorata utilizzata per la calibrazione del cortocircuito.

La presa USB Type-C sul lato destro del corpo, sopra il supporto pieghevole. La stessa porta ricarica la batteria interna e gestisce il collegamento di comunicazione con un PC.

3. Accessori standard e opzionali

L'accuratezza di base è espressa come un rapporto, quindi 0,002 corrisponde allo 0,2 percento e 0,003 allo 0,3 percento. Gli intervalli di misura rappresentano l'estensione completa su tutte le portate e non l'accuratezza in un singolo punto. La disposizione a quattro terminali e la calibrazione che la supporta sono descritte nelle sezioni successive.

Scelta tra i quattro modelli

Quattro numeri di modello su una sola pagina spingono l'acquirente a scegliere quello più alto. Di solito si tratta di un acquisto errato, perché il modello di punta eccelle solo in aspetti che gli altri tre gestiscono già bene e la differenza si paga in termini di denaro e di complessità dei menu. La serie si differenzia per tre funzionalità, che sono indipendenti l'una dall'altra: i punti di frequenza, la modalità di resistenza in corrente continua con polarizzazione interna e la risoluzione del livello di test.

La trappola è l'ET430. È l'unico modello che raggiunge i 100 kHz senza la modalità di resistenza in corrente continua e l'unico che raggiunge i 100 kHz con un livello di test che non può essere impostato al di sotto di 300 mVrms. Un acquirente che lo sceglie solo in base alla frequenza e poi scopre che la procedura di ispezione in arrivo richiede un controllo della resistenza in corrente continua ha acquistato lo strumento sbagliato due volte. Se hai bisogno di 100 kHz e ti serve anche il DCR, la risposta è ET432, non ET430.

L'altra trappola è quella opposta: pagare per un ET433 quando la procedura specifica punti fissi. Se il foglio di ispezione indica di misurare a 1 kHz e 100 kHz, uno strumento a sintonia continua aggiunge un'impostazione che può essere lasciata errata. I punti fissi sono una funzionalità, non una limitazione, in un'ispezione di produzione in cui lo stesso test deve essere ripetuto in modo identico da persone diverse. L'ET433 si guadagna il suo posto nel lavoro di sviluppo, dove la frequenza di interesse è spesso quella che state ancora cercando: l'auto-risonanza di un condensatore o il punto in cui un componente avvolto smette di comportarsi come un induttore raramente si trova esattamente a 1 kHz o 100 kHz.

Perché i quattro terminali e le pinze Kelvin sono importanti a 100 kHz

Un misuratore a due terminali misura il componente più i cavi più la resistenza di contatto, e riporta il totale come se fosse il componente. Una disposizione a quattro terminali separa i due compiti: una coppia di terminali forza la corrente di prova attraverso il componente e una seconda coppia rileva la tensione ai suoi capi. Poiché la coppia di rilevamento non trasporta quasi alcuna corrente, la caduta di tensione lungo i cavi di corrente e attraverso i punti di contatto non compare nella lettura. Su questo strumento quelli sono i terminali Hcur e Lcur per la corrente e Hpot e Lpot per il rilevamento, motivo per cui il pannello frontale ha quattro connettori laddove un economico tester portatile ne ha due.

I quattro terminali di misura con il terminale di guardia accanto, sotto la tastiera, con il supporto aperto.

A 100 kHz la disposizione cessa di essere un perfezionamento e diventa un requisito, perché il parassita che stai combattendo è l'induttanza anziché la resistenza. Venti nanohenry sono un valore comune per un breve conduttore portante, e a 100 kHz presenta 12,6 milliohm di reattanza, che è il calcolo di due pi greco per 100 kHz per 20 nH. Questo è trascurabile rispetto a un condensatore da 1 mF, e non è trascurabile rispetto a un induttore da 10 microhenry, la cui reattanza alla stessa frequenza è 6,28 ohm: 12,6 milliohm contro 6,28 ohm rappresentano lo 0,2 percento, che è esattamente la precisione di base dello strumento. In altre parole, all'estremità superiore della gamma di frequenza, un conduttore a due terminali non compensato può consumare l'intero budget di errore prima che lo strumento abbia commesso un errore.

Le pinze Kelvin fornite sono la risposta pratica a questo problema, poiché spostano le giunzioni di corrente e di misura fino alle ganasce e le mantengono in corrispondenza del corpo del componente anziché all'estremità di un cavo. Questo è anche il motivo per cui vale la pena usare le pinze anche a 1 kHz, dove i numeri sono più favorevoli: la stessa pinza che corregge l'induttanza risolve anche il problema della ripetibilità quotidiana, poiché il punto di contatto smette di dipendere da dove l'operatore è capitato di afferrare.

La calibrazione a circuito aperto e corto circuito è la seconda metà dello stesso problema, ed è il passaggio più spesso tralasciato. Una calibrazione a corto circuito con la barra d'oro in dotazione misura l'impedenza residua del dispositivo e dei cavi e la memorizza, in modo che lo strumento possa sottrarla da ogni lettura successiva. Una calibrazione a circuito aperto fa lo stesso per la capacità parassita tra i morsetti, il che è importante quando si misurano piccole capacità e la capacità del dispositivo è una frazione significativa del valore. Entrambe vale la pena ripeterle ogni volta che i cavi vengono sostituiti, e nessuna delle due funziona se la calibrazione è stata eseguita con le pinze appoggiate su un banco di metallo.

Il terminale di guardia è il terzo elemento, ed è quello più difficile da spiegare e più facile da dimostrare. Quando l'impedenza misurata è elevata, il che significa piccola capacità o grande induttanza, la schermatura del cavo e il metallo circostante si trovano a un potenziale che può accoppiarsi alla misurazione. Collegare la schermatura al terminale di guardia conferisce a tale accoppiamento una destinazione definita invece di lasciargli trovare la via d'accesso al cavo di misura. Non è una funzione che compare in una tabella delle specifiche, ed è la differenza tra un'ultima cifra stabile e una lettura che oscilla mentre la si osserva.

Ciò che tutto questo non corregge è il componente stesso. Un condensatore misurato nel circuito legge la rete in parallelo attorno ad esso, un induttore misurato vicino a un telaio in acciaio legge il telaio, e un condensatore elettrolitico misurato a freddo fornisce una lettura diversa rispetto a uno misurato alla sua temperatura di esercizio. Lo strumento è preciso riguardo a ciò a cui è collegato; decidere a cosa sia collegato è compito dell'operatore, e la modalità elettrolitica, la misura dello scostamento e i limiti di screening sono lì per rendere tale giudizio ripetibile anziché per compierlo al posto vostro.

Caratteristiche ingegneristiche chiave

• Tre capacità indipendenti, non una scala. I punti di frequenza, la modalità DCR con il suo bias interno e la risoluzione del livello di prova variano separatamente nei quattro modelli. Ecco perché l'ET430 arriva a 100 kHz senza una modalità di resistenza in corrente continua, mentre l'ET431 possiede tale modalità e si ferma a 10 kHz.
• Misurazione a quattro terminali con schermo di protezione. Hcur e Lcur impongono la corrente, Hpot e Lpot rilevano la tensione, e il terminale di guardia fornisce una destinazione definita allo schermo del cavo. La resistenza dei conduttori e di contatto viene esclusa dalla lettura per costruzione anziché tramite correzione.
• 100 kHz su tre dei quattro modelli, e passaggi di 1 Hz su uno. ET430, ET432 ed ET433 raggiungono i 100 kHz, ma solo l'ET433 consente di impostare la frequenza a piacimento tra 100 Hz e 100 kHz anziché passare tra sei punti fissi.
• Cinque cifre su entrambi i parametri contemporaneamente. Il parametro principale è L, C, R o Z e quello secondario è X, D, Q, l'angolo di fase o ESR, entrambi mostrati con cinque cifre sul display TFT da 2,8 pollici, consentendo così di leggere un valore di perdita e un valore numerico senza cambiare funzione.
• Selezione da 1 al 50 percento con visualizzazione dello scostamento. L'intervallo limite è impostabile ovunque in tale banda con punti fissi all'1, 5, 10 e 20 percento, e la misurazione dello scostamento riporta la differenza rispetto a un valore nominale memorizzato sotto forma di percentuale, il che rende la selezione dei componenti un confronto anziché un calcolo.
• Calibrazione a circuito aperto e corto circuito con la barra nella confezione. La barra dorata per cortocircuito fornita con lo strumento è il dispositivo per la calibrazione del corto circuito, cosicché l'impedenza residua dei cavi possa essere misurata e sottratta anziché ipotizzata come trascurabile.
• Alimentazione a batteria, ricarica e connessione tramite USB Type-C. Una batteria al litio interna ad alta capacità affranca lo strumento dalla presa a muro, la stessa porta gestisce l'interfaccia di comunicazione USB verso un PC, e un tempo di autospegnimento protegge la batteria quando lo strumento viene lasciato acceso.

Raccomandazioni operative, manutenzione e sicurezza

1. Prima di misurare

Il pannello anteriore reca un avviso sopra i terminali, ed è l'unica istruzione di sicurezza importante su questo strumento: scaricare il condensatore prima del test. Un condensatore appena rimosso da un circuito può trattenere una carica, e collegarlo allo strumento scarica tale carica attraverso l'ingresso. Il risultato è, nella migliore delle ipotesi, una prima lettura errata e, nella peggiore, un front-end danneggiato. Scaricare attraverso una resistenza, verificare con un voltmetro se il condensatore è grande, quindi collegare.

Impostare la frequenza e il livello di prova prima di calibrare, non dopo, poiché entrambi i set di dati di calibrazione appartengono alle condizioni in cui sono stati rilevati. Eseguire quindi la calibrazione a circuito aperto con i morsetti separati e la calibrazione in corto circuito con la barra dorata che li collega, e lasciare i morsetti nella stessa posizione che si intende utilizzare. Una calibrazione in corto circuito eseguita con i morsetti appoggiati in piano su un banco metallico misura il banco tanto quanto i cavi.

Il supporto piegato aperto, visto da retro: le due fessure che lo posizionano e l'etichetta dei dati nominali in mezzo a esse. Con lo strumento posizionato a un angolo di lettura, entrambe le mani rimangono libere per i morsetti.

2. Selezione e misurazione dello scostamento nella pratica

Per il lavoro di ispezione la funzione utile non è la lettura assoluta ma lo scostamento. Memorizzare il valore nominale una volta, impostare un limite di selezione, e il display comunicherà quindi all'operatore l'esito positivo o negativo senza che nessuno debba leggere un numero e confrontarlo mentalmente. I punti fissi all'1, 5, 10 e 20 percento coprono le tolleranze comuni dei componenti, e l'impostazione libera tra l'1 e il 50 percento copre il resto. Questo è anche il modo onesto per confrontare due lotti: misurare entrambi rispetto allo stesso valore nominale, alla stessa frequenza, con lo stesso livello, e la percentuale di scostamento risulta comparabile anche quando i valori assoluti variano con la temperatura.

Usare la modalità per condensatori elettrolitici per gli elettrolitici anziché la normale funzione di capacità. Un elettrolitico è un condensatore in serie a una resistenza e a un'induttanza, e la modalità dedicata riporta ciò che il condensatore è realmente anziché ciò che una semplice misurazione della capacità vorrebbe che fosse.

3. Batteria, ricarica e cura dei cavi

Ricaricare tramite la porta USB Type-C con l'adattatore in dotazione e impostare il tempo di spegnimento automatico su un valore inferiore all'intervallo in cui si utilizza effettivamente lo strumento; uno strumento portatile lasciato acceso tra una misurazione e l'altra è il motivo abituale per cui la batteria è scarica all'arrivo del lotto. Conservare lo strumento con i morsetti chiusi e lontani dal metallo. I morsetti Kelvin sono la parte del kit che si guasta per prima, e si guastano in corrispondenza delle griffe dove i due conduttori incontrano il componente, non alla spina.

Per lavori a montaggio superficiale, utilizzare i morsetti SMD opzionali anziché tentare di mantenere le griffe Kelvin standard su un componente 0603. La misurazione è valida solo quanto lo è il contatto, e un morsetto che scivola durante la lettura produce un numero che sembra plausibile ed è errato. Se le letture iniziano a oscillare tra diversi operatori anziché tra i componenti, sospettare dei cavi prima che dello strumento ed eseguire nuovamente la calibrazione in corto circuito con la barra.

FAQ di ingegneria

D: Quale dei quattro modelli dovrei ordinare?

Rispondere prima a due domande. Vi servono 40 kHz o 100 kHz, oppure tutto avviene a 10 kHz e inferiori? Se la risposta è 10 kHz e inferiori, l'ET431 fa al caso vostro e aggiunge la modalità di resistenza DC e il bias interno che l'ET430 non possiede. Se la risposta è 100 kHz, allora state scegliendo tra ET430, ET432 ed ET433, e la seconda domanda decide la questione: la vostra procedura può funzionare con punti di frequenza fissi o richiede una frequenza impostata da voi? Punti fissi e ET432 per lavori di ispezione, una frequenza impostata e ET433 per lo sviluppo. L'ET430 è il modello per lavori a 100 kHz che non richiedono realmente mai una lettura della resistenza in corrente continua.

D: Posso usarlo per misurare la resistenza interna di una pila?

No, e vale la pena essere irremovibili su questo punto. Un misuratore LCR si aspetta un componente passivo; una pila è una sorgente di tensione attiva e collegarne una ai terminali di misurazione applica un potenziale in continua su un ingresso progettato per un segnale di prova a livello di millivolt. L'impedenza della pila si misura con un apposito tester di resistenza interna per batterie, progettato per la tensione e costruito per gestirla. La modalità di resistenza DC da ET431 a ET433 è destinata a componenti passivi entro il campo di misura, non a sorgenti.

D: Qual è la differenza tra i morsetti Kelvin e gli altri cavi nella scatola?

I morsetti Kelvin sono l'accessorio a quattro terminali: portano la coppia di corrente e la coppia di rilevamento fino alle griffe in modo che la misurazione venga effettuata sul corpo del componente. I cavi per uso generale con morsetti e sonde sono l'opzione comoda per controlli rapidi e per raggiungere l'interno di una scheda. Usare i morsetti Kelvin ogni volta che la lettura è importante e i cavi generali quando la lettura è un primo esame.

D: Richiede una recalibrazione periodica?

La scheda tecnica non specifica un intervallo di recalibrazione, quindi non ne inventeremo uno. Ciò che specifica sono le due procedure a livello utente, la calibrazione a circuito aperto e in corto circuito, che sono quelle che mantengono la lettura affidabile tra le calibrazioni formali. Se il vostro sistema di qualità richiede un intervallo tracciabile, impostatelo in base ai vostri requisiti e ai vostri standard di riferimento; lo strumento fornisce le funzioni di calibrazione per operare in entrambi i modi.

D: Può registrare le letture su un PC?

L'interfaccia USB e la comunicazione con il PC sono specificate, e la porta sullo strumento è di tipo USB Type-C. La scheda tecnica non menziona il protocollo di comunicazione né un pacchetto software, quindi se la registrazione chiavi in mano è un requisito essenziale anziché una funzione gradita, dichiaratelo prima dell'ordine: è una questione che riguarda il software fornito anziché l'hardware, e la risposta onesta consiste nel confermarlo piuttosto che fare ipotesi in un senso o nell'altro.

D: Ho bisogno dei morsetti SMD opzionali?

Se misuri regolarmente componenti a montaggio superficiale, sì. Le normali ganasce Kelvin sono fatte per componenti con reofori e a foro passante, e tenerle su un piccolo componente a chip richiede due mani e produce letture instabili. Le clip SMD sono l'accessorio opzionale per questo scopo, e vale la pena ordinarle insieme al multimetro piuttosto che dopo il primo pomeriggio frustrante.

Indicaci i componenti che ispezioni e le frequenze previste dalla tua procedura, e ti confermeremo la modalitàl e gli accessori in un'unica risposta.

Email: tob.amy@tobmachine.com | Telefono cellulare: +86 181 2071 5609

Revisionato da: Science Wang, Six Sigma Black Belt, Battery Lines | Ultimo aggiornamento: 02/11/2026