Fnirsi LC1020E LCR-meter (review)

Wie regelmatig schakelingen bouwt of apparaten repareert, kan een LCR-meter meestal goed gebruiken. Met zo’n instrument kun je nauwkeurig weerstanden, condensatoren en spoelen meten. Dat is niet alleen handig om bekende of onbekende onderdelen te controleren, maar ook om oude componenten (zoals elco’s) te testen om te zien of ze nog goed werken. Een bruikbare LCR-meter kost je echter minstens 150 euro (dan hebben we het nog niet over professionele apparaten) en dat houd je vaak tegen om zo’n meter aan te schaffen. De Chinese fabrikant Fnirsi, bekend om zijn grote aanbod aan elektronica-meetapparatuur voor scherpe, komt nu ook met een “echte” LCR-meter voor een zacht prijsje, namelijk 70 euro. En werkelijk uniek voor dit bedrag: je krijgt er zelfs een set Kelvin-testclips bij geleverd (daarover straks meer).

Dit zit er in de doos

De meter zelf heeft de afmetingen van een doorsnee multimeter, ongeveer 18x9x3,5 cm groot. Zoals bij de meeste apparaten van deze fabrikant is de in zwart en lichtblauw uitgevoerde meter netjes afgewerkt. Aan de voorzijde zit een 2,8 inch groot, goed afleesbaar display, met daaronder een aantal drukknoppen voor de bediening. Onderaan zitten twee sets meetaansluitingen: drie testsleuven waarin je rechtstreeks componenten kunt prikken of Kelvin-clips kunt aansluiten en drie banaanstekerbussen voor het inprikken van normale meetkabels. Aan de zijkant zit een USB-C-bus voor laden en firmware-upgrades en aan de achterkant bevindt zich een een uitklapbare steun om de meter rechtop te zetten.
 

Zoals we inmiddels van Fnirsi gewend zijn, worden er flink wat accessoires meegeleverd. Dat zijn in dit geval een USB-laadkabel, een set meetpennen zoals we die van een multimeter kennen, een kortsluitplaatje voor de kalibratie, een tweetalige handleiding en - het belangrijkste! - een set Kelvin-meetclips. Dat zijn speciale meetklemmen waarbij de punt van elke klem is verbonden met een aparte aansluiting op de meter, namelijk de twee meetingangen en twee sense-ingangen. Op die manier wordt de spanningsval in de meetkabels gecompenseerd doordat de spanning aan het meetobject direct bij de klempunten weer wordt teruggevoerd naar de sense-aansluitingen. Bij LCR-meters van een paar honderd euro is dat gewoonlijk een extra dat je apart moet aanschaffen.

Wat kun je ermee?

Bij het meten van passieve onderdelen wordt gekeken uit welke theoretische componenten zo’n onderdeel bestaat. Het vervangingsschema van een condensator, spoel of weerstand bestaat uit een reactieve component (capaciteit of inductie) met een weerstand. Dat kan worden uitgevoerd als een serieschakeling of een parallelschakeling. Bij deze LCR-meter zijn beide meetmogelijkheden aanwezig, in de auto-stand kiest de meter zelf de beste combinatie. Op het display van de LC1020E worden twee waarden van de gemeten component getoond: bovenaan staat de hoofdwaarde van de component (weerstandswaarde, capaciteitswaarde of inductiewaarde), daaronder wordt een “verlieswaarde” getoond die aangeeft in hoeverre de component zich ideaal gedraagt. Dat kan op verschillende manieren: X (reactantie), D (dissipatiefactor), Q (kwaliteitsfactor), phi (fasehoek) of ESR (equivalente serieweerstand). In feite gaat het allemaal om dezelfde waarde, alleen op verschillende manieren berekend en weergegeven. In de auto-stand bepaalt de meter zelf wat voor soort component het is; bij een condensator wordt dan automatisch de dissipatiefactor getoond en bij een spoel de Q-factor. Bij een weerstand wordt de reactantie getoond. Je kunt handmatig omschakelen naar een andere weergavevorm.

Andere meetmogelijkheden

Bij het meten van een passieve component is het belangrijk bij welke frequentie de waarde en eigenschappen worden gemeten. Bij weerstanden is het frequentie-afhankelijke gedrag gewoonlijk gering, maar bij condensatoren en spoelen speelt dat een grote rol. Bij de LC1020E kan de gebruiker de meetfrequentie instellen op 100 Hz, 120 Hz, 1 kHz, 10 kHz en 100 kHz. De laatste waarde is vooral interessant als je condensatoren voor schakelende voedingen wilt meten. Veel goedkopere LCR-meters hebben die mogelijkheid niet. Verder kun je bij de LC1020E de meetspanning instellen op 0,1, 0,3 en 0,6 V. De twee lage waarden zijn interessant als je onderdelen in een schakeling wilt meten (bij 0,6 V is het mogelijk dat de meting verstoord wordt door eventuele diode-overgangen in het circuit). Tot slot biedt de LC1020E nog een bias-mogelijkheid die je zelden aantreft bij LCR-meters in deze prijsklasse. Daarmee kun je een gelijkspanning van 0,5 V toevoegen aan het meetsignaal om elco’s nauwkeuriger te kunnen meten.
 

Andere mogelijkheden die de LC1020E biedt, zijn een hold-functie om de data op het display tijdelijk te bevriezen en een datalogging-functie waarmee je kunt testen hoeveel gemeten componenten binnen een bepaalde tolerantie vallen. Tenslotte is er nog een instellingenmenu voor de taalkeuze, de schermhelderheid, het geluidsniveau van de pieper, een automatische uitschakeling na een bepaalde tijd en de kalibratie.

De LC1020E in de praktijk

De LC1020E start snel op in enkele seconden en het display is helder en overzichtelijk ingedeeld. Bovenaan staan de hoofdwaarde en secundaire waarde met 4,5 digits, onderin zien we de gekozen instellingen voor frequentie, meetspanning, bias-spanning en meetbereik. Helemaal bovenaan staan nog de meetsnelheid en het accuniveau. Standaard staat de meter in de auto-stand waarbij hij de aangesloten componenten automatisch herkent. Dat werkt meestal probleemloos, maar soms is het nodig om met de hand het type component en/of het meetbereik te kiezen. Dat kan allemaal met de instellingsknoppen of met het cursorblok, je hebt zo twee mogelijkheden om een instelling aan te passen. Door lang indrukken van de OK-knop kom je bovendien in het instellingenmenu terecht en dan kun je meteen de nogal luide pieper wat terugschroeven, want die laat zich horen bij elke knopdruk.
 

Met behulp van de bijgeleverde Kelvin-clips kunnen gemakkelijk bedrade componenten worden gemeten, maar voor SMD’s zijn ze niet zo geschikt. Je kunt het proberen met de meegeleverde meetpennen, maar erg handig zijn deze niet. Een goede oplossing hiervoor is de aanschaf van een losse SMD-meetpincet die is voorzien van banaanstekers.

Ik heb spoelen, condensatoren en weerstanden van allerlei waarden gemeten met de LC1020E en deze vergeleken met een referentie-LCR-meter met een basisnauwkeurigheid van 0,5%. De LC1020E heeft weliswaar een basisnauwkeurigheid van 0,3%, maar dat geldt slechts voor enkele bereiken en een meetfrequentie van 1 kHz. Bij andere bereiken en frequenties kan het variëren tot enkele procenten bij grote componentwaarden. De resultaten waren opmerkelijk, want beide meters gaven vrijwel dezelfde meetwaarden aan met verschillen van hooguit 0,3 tot 0,4%. Alleen bij grotere elco-waarden waren de verschillen iets groter, tot circa 2%. Bij weerstandsmetingen waren de meetwaarden zelfs binnen 0,1% gelijk! Complimenten hoor, dat zijn heel mooie resultaten voor een meter in deze prijsklasse.
 

Wel of geen Kelvin-clips?

De meegeleverde Kelvin-clips zien er fatsoenlijk uit, ze klemmen goed en de bekken sluiten netjes op elkaar. Er is geen enkele reden om ze niet te gebruiken. De vraag is echter of ze altijd nodig zijn. Eigenlijk zijn Kelvin-clips vooral nuttig bij het meten van kleine weerstandswaarden omdat door de vierpuntsmeting de weerstand van de meetkabels worden uitgesloten en zo alleen de component zelf wordt gemeten. Voor het gros van alle andere metingen kun je ook een paar meetsnoeren met degelijke banaanstekers en krokodilklemmen nemen. Dat scheelt misschien een paar pF bij het meten van kleine condensatoren, maar verder heeft het weinig invloed. Bij een condensator van 47 pF gaven de meetsnoeren 4 pF meer aan dan met de Kelvin-clips (dat is bovendien grotendeels te compenseren door opnieuw te kalibreren met de meetsnoeren aangesloten). Bij weerstandsmetingen onder enkele ohms is het echter aan te bevelen om altijd de Kelvin-clips te gebruiken. Daar bleken mijn (toch wel heel degelijke) meetsnoeren al een afwijking van 0,05 Ohm te geven!

Conclusie

Fnirsi staat bekend om zijn vriendelijk geprijsde meetapparatuur. Dat blijkt eens te meer bij deze LC1020E LCR-meter. Het apparaat ziet er goed afgewerkt uit, heeft een fraai display en wordt standaard geleverd met een set Kelvin-clips. Bovendien blijkt uit mijn testmetingen dat de LC1020E ook nog eens heel nauwkeurige resultaten levert. Als je bedenkt dat een vergelijkbare LCR-meter al snel twee of drie maal zo veel kost en daar ook nog geen Kelvin-clips bij zitten, dan is de keus snel gemaakt. Met deze LC1020E heeft Fnirsi een prima apparaat afgeleverd voor een zeer scherpe prijs!