. ^" S% H6 J" |7 z( U6 Z 原标题:日置阻抗分析仪的基本测量原理
2 ^- O9 `7 [) G% I7 s& x5 ]
6 \3 s! h: {$ Y1 u( S. v 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。
4 a8 j& B2 S: b5 i 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 。
6 {' U7 c1 N" w- h 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。
2 k( c/ o* N2 A( 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。
: i# f9 b2 M+ J0 | LCR的基本测量原理 6 d7 v$ P& M; ^% w D! G
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。 j% ^/ J( R- c; h4 T
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。
* c( b) @0 l& K. K& Q: ^$ i  ; J: y& o- X- Z6 L/ r$ R! _2 a
LCR测试仪的测量回路:自动平衡电桥法
0 o9 w) ?& P% T+ A5 n" \ 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。
8 q8 O& y' `$ c1 z& o) X$ y Hc:
9 L P v/ `/ _( X8 a$ m& M 将控制频率、振幅的测量信号外加在被测物的发生端子。 - d! L1 W! C) H9 a, H
可控制范围为频率几mHz~几MHz,振幅5mV~5V。
2 G8 c8 p- j6 I/ [ Hp: . M1 ]% ^! e% k* n& ?6 }1 @
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。 1 b8 G3 n+ h. k) X/ ~
Lp: ' ?4 ~) }: f2 f* T% h
检测被测物的Lo端电位。
" c5 d% i: c+ `' `1 S( t Lc:
% Y2 {! D' O. K5 r 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。 ( k8 d/ G3 Z$ p& [+ x8 v+ Z5 {: U7 Z

9 N3 f: t8 P0 }; x5 N: x5 W4 z. r7 Q ▶ LCR测试仪的测量回路:二端子法/五端子法/四端子对法 * q% O4 w/ F9 H, v' C2 J
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。
7 |; K# k/ y1 ^1 o 可以解决构造最简单的二端子法的不足。 - p" x; O& I$ N2 {& r. d& b% |
二端子法: 6 a8 h8 l7 p, c7 A$ d V' L2 |
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。
' g' G5 c! c8 W9 e; n3 C 五端子法: * S, S Z1 H7 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。 w' \! o1 G9 ]
四端子对法: 0 L1 l0 c0 z& L# ~
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。
4 a" @/ N8 p/ w% R$ H  # P3 p+ e/ v9 ]3 J0 X$ t
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 ) a" E: {, k! F3 |7 K1 _# Z
8 `; B' _0 A! Q1 i1 V0 x* g 责任编辑:
- b) u+ _( D" L5 s6 l
% q" k* J0 j* U6 `" ~. p T1 l, b8 ?1 r+ M
, m# s; K3 j1 Q% t6 J- q, {( t
% T- {$ O' C' C" g4 \9 r5 p
|