커패시터(커패시턴스) 측정방법 - 멀티미터, LCR미터

안녕하세요

오늘은 커패시턴스 측정방법에 대해서 정리해보겠습니다.

 

우선 제가 정리할 측정방법은 멀티미터와 LCR미터입니다.

 

1. 멀티미터

(1) 커패시터 측정원리

디지털 멀티미터에서 커패시터를 측정하기 위해 일정한 정전류를 커패시터에 출력하면서 상승하고 하강하는 전압의 변화율을 검출하여 커패시턴스를 계산합니다.

 

커패시턴스의 전압과 전류 식

멀티미터에서 커패시터에 다음 그림과 같은 정전류 펄스를 인가하면 전류를 적분한 전압이 출력됩니다.

이러한 전압을 이용하여 커패시터를 계산하고 디지털 멀티미터는 수십 피코에서 수십 마이크로 패럿까지 측정할 수 있습니다.

 

 

(2) 멀티미터 측정방법

1. 디지털 멀티미터를 사용하여 회로의 모든 전원이 꺼져있는지 확인 후 커패시터 AC/DC전압 측정합니다

2. 다이얼을 커패시턴스 측정모드로 돌립니다.

3. 정확한 측정을 위해 커패시터를 따로 빼서 방전시킵니다

4. 테스트 리드를 커패시터 단자에 연결 후 멀티미터가 적절한 범위를 자동으로 선택할 수 있도록 테스트 리드를 몇 초동안 연결합니다 (빨간색에 +, 검정색에 - 연결)

5. 표시된 측정값을 읽습니다 커패시턴스 값이 측정범위 내에 있으면 멀티미터에 커패시터 값이 표시되고

커패시터 값이 측정 범위보다 높거나 커패시터에 결함이 있는 경우 OL이 표시됩니다.

 

 

(3) 멀티미터 REL 모드

일부 멀티미터는 Relative(REL)모드를 제공합니다. REL버튼은 상대값 측정으로 어느 측정위치에서 누르면 그 값이 0이 되고 그 이후에 측정되는 값은 이 값으로부터의 차이값을 나타내게[ 됩니다.

낮은 커패시턴스 값을 측정할 때 Relative 모드를 사용하여 테스트 리드의 커패시턴스를 제거가 가능하며 멀티미터를 커패시턴스에 대한 상대 모드로 설정하려면 테스트 리드를 열린 상태로 두고 REL 모드를 설정하면 테스트 리드의 잔류 커패시턴스 값이 제거 됩니다.

 

2. LCR 미터

(1) 측정원리

LCR미터는 AC전압을 측정 대상에 인가하고 이 때 흐르는 전류를 센싱하여 인덕턴스 L, 커패시턴스 C, 저항R을 측정합니다. 이상적인 경우 LCR 값은 주파수에 상관없이 일정한 값을 가져야 하지만 실제 부품은 주파수에 따라 LCR값이 달라집니다. 

따라서 저가 LCR미터는 100Hz, 120Hz, 1kHz, 10kHz, 100kHz등의 고정된 몇 개의 주파수만을 사용하고

고가 LCR미터는 더 넓은 주파수 대역에서 더 세분화된 주파수를 출력하여 부품의 주파수 스펙트럽 특성을 구할 수 있습니다.

 

 

HIOKI LCR미터

(2) 측정방법

1. LCR미터기를 먼저 초기설정상태로 합니다.

2. Cs와 D 등 측정 파라미터를 설정해줍니다.

3. 주파수, 신호레벨, DC바이어스, 속도 등 측정조건을 설정해줍니다.

4. 사용하는 픽스처의 케이블 길이를 선택하여 케이블 길이를 보정해줍니다.

5. OPEN/STOP 보정 설정된 측정주파수에서의 보정값을 가져옵니다. 5포인트 설정가능

6. 사용하는 픽스처의 HI단자와 LO단자 간이 개방 상태인 것을 확인해줍니다.

7. OPEN 보정과 같이 쇼트보정을 해줍니다

8. 전해콘덴서 마이너스 쪽이 LO쪽에 오도록 세팅해줍니다.

 

 

 

제가 공부하고 있는 공대 대학원생 브이로그도 보러오세요 :)