Schaltmodelle
Widerstände, Kondensatoren und Induktionsspulen: alle können bei einer gegebenen Frequenz
mit einer einfachen Reihen- oder Parallel-Ersatzschaltung dargestellt werden. Es ist zu
beachten, dass dies eine einfache Ersatzschaltung ist, die als solche nur über einen begrenzten
Frequenzbereich hinweg repräsentativ ist. Auf die Auswirkungen eines breiten
Frequenzbereiches wird später eingegangen.
Folgende Modelle werden im LCR400 verwendet:
ω
=
+
Zs
Rs
j
ω
j
LpRp
=
Zp
+
Rp
j
Rp
=
=
Q
ω
Lp
2
Q
=
Ls
1 +
2
Q
Widerstände
Alle Widerstände haben Störimpedanzen, sowohl Induktanz als auch Kapazität und
Streuwirkungen von beiden. Glücklicherweise sind diese Störeffekte im Normalbetrieb
gewöhnlich im Verhältnis zum Widerstand sehr klein.
Das LCR 400 bietet die Möglichkeit, die reihen- und parallelgeschalteten Bauteile von
Widerständen bei 100Hz und 1kHz und 10kHz auszuwerten.
Manche Widerstandstypen haben deutlichere Störeffekte als andere. Drahtwiderstände haben,
wenn sie nicht speziell gewickelt sind, eine höhere Induktanz als vergleichbare Kohlen- und
Metallschichtwiderstände. Selbst Kohleschichtwiderstände haben aufgrund der Induktanz der
Anschlussleitungen und des zur Feinabstimmung des Widerstands verwendeten Spiralschnitts
eine Induktanz. Zwischen den Abschlusskappen-Anschlüssen gibt es zudem immer eine
Kapazität - bei Metallschichtwiderständen beträgt sie gewöhnlich 0,25pF. Das wird in der Regel
nur bei hohen Widerständen oder/und hohen Frequenzen relevant. Bifilar gewickelte
Widerstände haben wohl geringe Induktanzen, aber die große Nähe der Windungen kann zu
bedeutenden Kapazitäten führen - am Widerstand entlang verteilt. Zur Vorherbestimmung der
Leistung eines solchen Bauteils bei hohen Frequenzen ist eine komplexere Ersatzschaltung
Ls
ω
Lp
ω
Ls
Rs
ω
L
=
s
Lp
Rs
Rp
Q
Zs
Zp
D
(D ist auch als tan
ω
=
Q
Lp
Cs
π
ω =
dabei gilt:
2
f
Messgrundregeln
1
=
−
Rs
j
ω
Cs
Rp
=
ω
+
1
j
RpCp
1
ω
=
=
RsCs
ω
RpCp
δ
bekannt)
=
+
=
2
Rs
1 (
D
)
Cp
1
=
D
Q
2
D
Rp
1 +
2
D
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