|
# S4 f! m/ R' T! k
原标题:日置阻抗分析仪的基本测量原理
" |0 L' r) N3 E- B7 t7 o: v4 n0 z5 k( M2 K4 {& a! T) W
日置阻抗分析仪是一种电子测试仪器。它可以测量复数电阻随测试频率的变化。阻抗是表征电子元器件,电子电路和元件材料的一个很重要的参数。另外,阻抗分析可以还被应用到介电材料,比如生物组织,食品和地质样本中。 ) y( n+ p( I- F( a5 e1 g K B- n
日置阻抗分析仪的原理是通过相敏检测,同时测量器件在扫频测试过程中的电流和电压。阻抗分析仪的主要参数分别是频率范围,阻抗范围,阻抗幅值的精度和相位精度。更进一步的还包括测量速度,以及在测试中施加电压或者电流偏置的功能 。 1 O& k) K* K9 Z+ }# F# Z, \
日置阻抗分析仪测得的阻抗包含阻抗幅值,实部,虚部,以及由电压和电流造成的相位(差)。根据等效电路模型,一些阻抗参数包括电导,电感和电容,即可被轻松的计算并显示出来。 7 p+ Y4 I5 P0 E
阻抗分析仪一般能够提供高精度的阻抗测量,比如0.05%的基本精度,从µHz到GHz的频率范围,从µΩ 到 TΩ的幅值范围, 同时还有10 mdeg 的相位精度。
" Q# q# j) J1 b: o3 [ LCR的基本测量原理
: G b+ p5 e ? LCR测试仪是用来测量被称为阻抗的这种物理量的测量仪器。阻抗的符号为"Z",表示的是交流电流流过的困难程度。可以通过流过被测物的电流"I"和两端电压"V"求出。
& N( c( \7 P4 H, w% i' [ 阻抗在作为复平面上的矢量来表示,因此使用LCR测试仪不光测量电流有效值和电压有效值之比,还测量电流波形和电压波形的相位差。
7 z5 m# y/ p" y, m% |$ l 
2 Q2 }5 E' I; M& N! j LCR测试仪的测量回路:自动平衡电桥法
1 C, H9 @. [4 M; ?) |! W: T 作为LCR测试仪的测量回路,较多采用的回路方式之一就是"自动平衡电桥法"。有Hc、Hp、Lp、Lc的4端子,并将所有端子连接被测物。回路概略和各端子的功能请参考如下内容。
2 S) _7 j, u$ Y% B. p; b Hc: 8 n1 k# M5 |* l. B. ?
将控制频率、振幅的测量信号外加在被测物的发生端子。
" P4 b6 l9 `( W8 O: W 可控制范围为频率几mHz~几MHz,振幅5mV~5V。
2 J) f) ?) t$ C) f3 b Hp: 5 c1 U" ^4 c, b- x. O2 B+ ~/ `
检测被测物的Hi端电位。检测回路的输入阻抗非常高,无电压下降,能准确进行电位检测。 2 E! u3 |2 h, g! @" }7 H
Lp:
, Q! }% @5 K' U" ?& K 检测被测物的Lo端电位。 9 n, d( u3 y* j }! c3 e6 s- k
Lc: 3 G4 H* q% r: S$ n+ l
通过检测电阻将流过被测物的电流进行电压转换并检测。让Lc端子的电位保持为OV。
0 W1 v7 o. |, B7 I( ?9 E$ r# L 
& x5 e5 \' ~& D# d ▶ LCR测试仪的测量回路:二端子法/五端子法/四端子对法 1 i* K3 k7 _9 Z
采用了自动平衡电桥法的LCR测试仪,其4端子全都是BNC连接器。为了不让外部干扰混入测量信号或检测信号中,使用了覆盖屏蔽的同轴构造。检测回路的构造一般分为五端子法和四端子对法。
0 o$ Q0 m" j. Z" G A 可以解决构造最简单的二端子法的不足。 * t0 s O% e8 w6 B( s
二端子法:
! e/ _/ M5 ]5 |" m 和被测物是以二端子来接触的构造。测量值是包含了配线电阻和接触电阻的结果,当被测物为低阻抗时影响会更大。而且,线间存在杂散电容,因此高频下测量或高阻抗测量时,测量信号不光会流过被测物也会流过杂散电容,从而产生误差。
. E3 g( k V; d/ J0 L 五端子法: * I3 ^- j) K- I: k; W# V
由于信号电流用电缆和电压检测用电缆是独立分开的,因此可以降低配线电阻或接触电阻的影响。而且,通过使用带屏蔽层的电缆,让屏蔽层之间的电位相同来降低杂散电容的影响。是一种能够降低低阻抗还是高阻抗测量中产生误差的方式。 7 ?- T3 q' I9 Q' e
四端子对法:
1 D, J! y" F8 N7 H) v3 t9 ] 降低由测试电流引起的磁场影响,是一种能够降低低阻抗到高阻抗测量中产生误差的方式。通过利用电缆的绝缘层并将正向电流和反向电流相叠加,可以消除所产生的磁场。
/ Y* A9 {# a/ N( K) A& Q$ q, _( {8 L4 g 
3 Q, {5 R2 _- G/ m! a. U9 j9 [ 以上文章由安泰测试整理,如果您在选型/使用过程还有什么问题,欢迎登录西安安泰测试https://www.agitek.cn返回搜狐,查看更多
8 l( i. h! m( v/ p9 b, i7 o7 N
+ q9 ~3 B2 V8 h 责任编辑: 8 O% b. b. E: l- }6 D
5 |; ^! g$ E6 |
8 v1 c. L' K& M7 R4 r8 _2 L" \' E5 h
6 u4 t8 N, \) T; U( P. g. C8 ]; E3 k- C
|