日置阻抗分析儀的基本測(cè)量原理

agitek2008

      日置阻抗分析儀是一種電子測(cè)試儀器。它可以測(cè)量復(fù)數(shù)電阻隨測(cè)試頻率的變化。阻抗是表征電子元器件，電子電路和元件材料的一個(gè)很重要的參數(shù)。另外，阻抗分析可以還被應(yīng)用到介電材料，比如生物組織，食品和地質(zhì)樣本中。
　　日置阻抗分析儀的原理是通過(guò)相敏檢測(cè)，同時(shí)測(cè)量器件在掃頻測(cè)試過(guò)程中的電流和電壓。阻抗分析儀的主要參數(shù)分別是頻率范圍，阻抗范圍，阻抗幅值的精度和相位精度。更進(jìn)一步的還包括測(cè)量速度，以及在測(cè)試中施加電壓或者電流偏置的功能 。
　　日置阻抗分析儀測(cè)得的阻抗包含阻抗幅值，實(shí)部，虛部，以及由電壓和電流造成的相位(差)。根據(jù)等效電路模型，一些阻抗參數(shù)包括電導(dǎo)，電感和電容，即可被輕松的計(jì)算并顯示出來(lái)。
　　阻抗分析儀一般能夠提供高精度的阻抗測(cè)量，比如0.05%的基本精度，從μHz到GHz的頻率范圍，從μΩ 到 TΩ的幅值范圍, 同時(shí)還有10 mdeg 的相位精度。
　　LCR的基本測(cè)量原理
　　LCR測(cè)試儀是用來(lái)測(cè)量被稱為阻抗的這種物理量的測(cè)量?jī)x器。阻抗的符號(hào)為"Z"，表示的是交流電流流過(guò)的困難程度。可以通過(guò)流過(guò)被測(cè)物的電流"I"和兩端電壓"V"求出。
　　阻抗在作為復(fù)平面上的矢量來(lái)表示，因此使用LCR測(cè)試儀不光測(cè)量電流有效值和電壓有效值之比，還測(cè)量電流波形和電壓波形的相位差。


　　LCR測(cè)試儀的測(cè)量回路：自動(dòng)平衡電橋法
　　作為L(zhǎng)CR測(cè)試儀的測(cè)量回路，較多采用的回路方式之一就是"自動(dòng)平衡電橋法"。有Hc、Hp、Lp、Lc的4端子，并將所有端子連接被測(cè)物。回路概略和各端子的功能請(qǐng)參考如下內(nèi)容。
　　Hc：
　　將控制頻率、振幅的測(cè)量信號(hào)外加在被測(cè)物的發(fā)生端子。
　　可控制范圍為頻率幾mHz～幾MHz，振幅5mV～5V。
　　Hp:
　　檢測(cè)被測(cè)物的Hi端電位。檢測(cè)回路的輸入阻抗非常高，無(wú)電壓下降，能準(zhǔn)確進(jìn)行電位檢測(cè)。
　　Lp：
　　檢測(cè)被測(cè)物的Lo端電位。
　　Lc：
　　通過(guò)檢測(cè)電阻將流過(guò)被測(cè)物的電流進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換并檢測(cè)。讓Lc端子的電位保持為OV。


　　▶ LCR測(cè)試儀的測(cè)量回路：二端子法/五端子法/四端子對(duì)法
　　采用了自動(dòng)平衡電橋法的LCR測(cè)試儀，其4端子全都是BNC連接器。為了不讓外部干擾混入測(cè)量信號(hào)或檢測(cè)信號(hào)中，使用了覆蓋屏蔽的同軸構(gòu)造。檢測(cè)回路的構(gòu)造一般分為五端子法和四端子對(duì)法。
　　可以解決構(gòu)造最簡(jiǎn)單的二端子法的不足。
　　二端子法：
　　和被測(cè)物是以二端子來(lái)接觸的構(gòu)造。測(cè)量值是包含了配線電阻和接觸電阻的結(jié)果，當(dāng)被測(cè)物為低阻抗時(shí)影響會(huì)更大。而且，線間存在雜散電容，因此高頻下測(cè)量或高阻抗測(cè)量時(shí)，測(cè)量信號(hào)不光會(huì)流過(guò)被測(cè)物也會(huì)流過(guò)雜散電容，從而產(chǎn)生誤差。
　　五端子法：
　　由于信號(hào)電流用電纜和電壓檢測(cè)用電纜是獨(dú)立分開的，因此可以降低配線電阻或接觸電阻的影響。而且，通過(guò)使用帶屏蔽層的電纜，讓屏蔽層之間的電位相同來(lái)降低雜散電容的影響。是一種能夠降低低阻抗還是高阻抗測(cè)量中產(chǎn)生誤差的方式。
　　四端子對(duì)法：
　　降低由測(cè)試電流引起的磁場(chǎng)影響，是一種能夠降低低阻抗到高阻抗測(cè)量中產(chǎn)生誤差的方式。通過(guò)利用電纜的絕緣層并將正向電流和反向電流相疊加，可以消除所產(chǎn)生的磁場(chǎng)。


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