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 simples de este instrumento, la impedancia se medía internamente y se convertía para su visualización en el valor de capacitancia o inductancia correspondiente. Las lecturas deberían ser razonablemente precisas si el dispositivo condensador o inductor bajo prueba no tiene un componente resistivo significativo de impedancia. Los diseños más avanzados miden la inductancia o capacitancia verdadera, así como la resistencia en serie equivalente de los condensadores y el factor Q de los componentes inductivos.
Generalmente, el dispositivo bajo prueba (DUT) se somete a una fuente de voltaje de CA. El medidor mide el voltaje y la corriente a través del DUT. A partir de la relación de estos, el medidor puede determinar la magnitud de la impedancia. El ángulo de fase entre el voltaje y la corriente también se mide en instrumentos más avanzados; 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 capacitor ideal no tiene otras características que la capacitancia, pero no hay capacitores ideales físicos. Todos los capacitores reales tienen un poco de inductancia, un poco de resistencia y algunos defectos que causan ineficiencia. Estos pueden verse como inductancia o resistencia en serie con el capacitor ideal o en paralelo con él. Y lo mismo ocurre con los inductores. Incluso las resistencias pueden tener inductancia (especialmente si son del tipo bobinado de alambre) y capacitancia como consecuencia de la forma en que están construidas. La suposición más útil, y la que se adopta habitualmente, es que las mediciones LR tienen los elementos en serie (como es necesariamente el caso en la bobina de un inductor) y que las mediciones CR tienen los elementos en paralelo (como es necesariamente el caso entre las "placas" de un condensador). La fuga es un caso especial en los condensadores, ya que la fuga se produce necesariamente a través de las placas del condensador, es decir, en serie.
También se puede utilizar un medidor LCR para medir la variación de la inductancia con respecto a la posición del rotor en máquinas de imanes permanentes. (Sin embargo, se debe tener cuidado, ya que algunos medidores LCR se dañarán por la fuerza electromotriz generada al girar el rotor de un motor de imán permanente; en particular, aquellos destinados a mediciones 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 medidores de gama alta. La resolución de la pantalla y la capacidad del rango de medición normalmente cambiarán con la frecuencia de prueba aplicada, ya que el circuito es más sensible o menos sensible para un componente determinado (es decir, un inductor o un condensador) a medida que cambia la frecuencia de prueba.
Los medidores LCR de sobremesa a veces tienen frecuencias de prueba seleccionables de más de 100 kHz, y el Keysight E4982A de gama alta funciona hasta 3 GHz. A menudo incluyen opciones para superponer una tensión o corriente de CC en la señal de medición de CA. Los medidores de gama baja pueden ofrecer la posibilidad de suministrar externamente estas tensiones o corrientes de CC, mientras que los dispositivos de gama alta pueden suministrarlas internamente. Además, los medidores de sobremesa suelen permitir el uso de accesorios especiales (es decir, cableado Kelvin, es decir, conexiones de 4 cables ) para medir componentes SMD , bobinas de núcleo de aire o transformadores.
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La inductancia, la capacitancia, la resistencia y el factor de disipación (DF) también se pueden medir mediante diversos circuitos de puente . Estos implican ajustar elementos calibrados variables hasta que la señal en un detector se vuelve nula, en lugar de medir la impedancia y el ángulo de fase.
Los primeros puentes LCR comerciales utilizaban una variedad de técnicas que implicaban la coincidencia o "anulación" de dos señales derivadas de una única fuente. La primera señal se generaba aplicando la señal de prueba a la fuente desconocida y la segunda señal se generaba utilizando una combinación de estándares R y C de valor conocido. Las señales se sumaban a través de un detector (normalmente un medidor de panel con o sin algún nivel de amplificación). Cuando se notaba una corriente cero cambiando el valor de los estándares y buscando un "nulo" en el medidor de panel, se podía suponer que la magnitud de la corriente a través de la fuente desconocida era igual a la del estándar y que la fase era exactamente la inversa (180 grados de separación). La combinación de estándares seleccionados se podía organizar para leer C y DF directamente, que era el valor preciso de la fuente desconocida.
Un ejemplo de este tipo de instrumento de medición son los puentes de capacitancia modelos 1620 y 1621 de GenRad /IET Labs.