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本文將介紹阻抗的基礎(chǔ)知識(shí)和測(cè)量要點(diǎn)。
阻抗是交流電路的電阻,是不可見(jiàn)的。因此,必須使用阻抗測(cè)試儀之類(lèi)的專(zhuān)用測(cè)量?jī)x器進(jìn)行測(cè)量。如果是以前從未接觸過(guò)阻抗測(cè)試儀的人,可能會(huì)比較關(guān)注它的使用方法,以及使用時(shí)的注意事項(xiàng)。
因此,本文將以通俗易懂的方式介紹了阻抗的基本知識(shí)、阻抗測(cè)試儀的使用方法以及測(cè)量時(shí)的注意事項(xiàng)。
■ 什么是阻抗?
可能有些人不知道什么是阻抗。阻抗是一個(gè)表示交流電流動(dòng)難度的量。阻抗常用Z表示,單位為Ω(歐姆)。
所以,當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),電阻越大,通過(guò)的電流就越??;反之,電阻越小,通過(guò)的電流就越大。阻抗在電路領(lǐng)域具有重要意義。
■ 阻抗和直流電路中的電阻有區(qū)別嗎?
阻抗也是一種電阻,單位和直流電阻一樣,都是用Ω表示。但直流電阻和阻抗并不是完全相同的。雖然從大的方面來(lái)看它們是一樣的,但交流阻抗更為復(fù)雜。
在直流電路中,電阻 (R) 起到阻斷電流的作用。在交流電路中,除了電阻 (R) 之外,線圈(電感 L)和電容 (C) 也有阻礙電流通過(guò)的作用。
■ 測(cè)量阻抗需要使用阻抗測(cè)試儀
阻抗是不可見(jiàn)的,因此要確定阻抗,必須使用專(zhuān)用測(cè)量?jī)x器??梢詼y(cè)量阻抗的儀器包括阻抗測(cè)試儀、LCR測(cè)試儀和阻抗分析儀等。
測(cè)量阻抗有很多方法,這些方法各有利弊。因此,要根據(jù)自己想要進(jìn)行的測(cè)量類(lèi)型及想要得到的測(cè)量精度來(lái)選擇測(cè)量阻抗的儀器。
下表總結(jié)了測(cè)量阻抗的方法。以此確保您能了解各方法所對(duì)應(yīng)的可進(jìn)行的測(cè)量類(lèi)型。
測(cè)量方法 | 優(yōu)點(diǎn) | 缺點(diǎn) |
電橋法 | 高精度(約0.1%) | 不適合高速測(cè)量 |
I-V測(cè)量法 | 可對(duì)接地樣品進(jìn)行測(cè)量 | 電壓表會(huì)受阻抗大小的影響 |
自動(dòng)平衡電橋 | ?覆蓋頻率范圍廣(1mHz?100MHz) ?阻抗測(cè)量范圍廣 *許多 LCR測(cè)試儀都采用了該技術(shù) | ?無(wú)法覆蓋高頻率 頻率高于1MHz時(shí),需要復(fù)雜的 I-V 轉(zhuǎn)換器 |
RF I-V測(cè)量法 | 高精度(約 1%),高頻率,阻抗測(cè)量范圍廣。 (與網(wǎng)絡(luò)分析儀相比) *高頻LCR測(cè)試儀中采用該技術(shù) | 由于測(cè)量頻帶受到測(cè)試頭變壓器的限制,因此很難實(shí)現(xiàn)廣范圍測(cè)量 |
■ 使用阻抗測(cè)試儀測(cè)量時(shí)的注意點(diǎn)
阻抗測(cè)量非常敏感,在許多情況下測(cè)量結(jié)果往往不穩(wěn)定。主要因素包括以下幾點(diǎn)。
?因被測(cè)元件而產(chǎn)生的偏差
由于被測(cè)元件的個(gè)體差異的影響,在某些情況下,即使在相同的條件下,測(cè)量值也可能不完全相同。
?被測(cè)元件的關(guān)聯(lián)因素
不僅是原本設(shè)計(jì)的電阻和阻抗,被測(cè)元件還可能存在其他關(guān)聯(lián)因素會(huì)導(dǎo)致測(cè)量值發(fā)生偏差。即使是即使連接元件的導(dǎo)線長(zhǎng)度和間距不同,也會(huì)導(dǎo)致測(cè)量值發(fā)生變化。
?使用條件引起的偏差
在測(cè)量電容和電感器溫度、探頭電容和高阻抗元件時(shí),外部電磁感應(yīng)噪聲的影響等測(cè)量環(huán)境的變化會(huì)影響測(cè)量值。此外,它們還會(huì)受到測(cè)量電路和測(cè)量?jī)x器產(chǎn)生的直流偏壓的影響。
因此,阻抗測(cè)量很容易產(chǎn)生偏差,因此有必要采取一些預(yù)防措施,例如進(jìn)行多次測(cè)量并取平均值等。
■ 總結(jié)
阻抗測(cè)試儀有多種類(lèi)型,各自有其不同的測(cè)量方法和頻率范圍。請(qǐng)先明確您要進(jìn)行的測(cè)量類(lèi)型,并選擇最適合您需求的阻抗測(cè)試儀。此外,阻抗測(cè)量容易受到各種因素的影響而出現(xiàn)偏差,因此有必要采取反復(fù)測(cè)試等預(yù)防措施。