本文將介紹阻抗分析儀的基本測(cè)量方法。

概要

阻抗測(cè)試儀是用來測(cè)量交流電阻或阻抗的儀器。這里將詳細(xì)介紹阻抗相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)、阻抗的測(cè)量方法及阻抗測(cè)試儀的使用方法。

■ 阻抗是什么？

什么是阻抗？簡(jiǎn)而言之，它是 "表示交流電流動(dòng)難度的一個(gè)量"。

當(dāng)電氣產(chǎn)品或電機(jī)連接到交流電源時(shí)，電流會(huì)流經(jīng)電路。此時(shí)電路中電壓和電流之比就是阻抗。換言之，它可以控制交流電路中的電流流向。阻抗的縮寫是 “Z”，單位和直流電阻的單位一樣，都是 “Ω”（歐姆）。阻抗越大，電流就越難通過。

■ 如何測(cè)量阻抗？

阻抗本身是不可見的，因此必須使用測(cè)量?jī)x器進(jìn)行測(cè)量?？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。此外，還有幾種不同的測(cè)量方法。

電橋法

此方法用于確定電橋電路中的未知電阻。需要使用電流表進(jìn)行平衡。精度高（約0.1%），但不適合高速測(cè)量。

I-V測(cè)量法

分別測(cè)量和計(jì)算電流感應(yīng)電阻和未知的阻抗兩端的電壓。也可對(duì)接地樣品進(jìn)行測(cè)量，但電壓表會(huì)受阻抗大小的影響。

RF I-V測(cè)量法

測(cè)量原理與I-V測(cè)量法基本相同。通過使用與高頻同軸特性阻抗相匹配的電路和高頻同軸連接器，可以進(jìn)行高頻阻抗測(cè)量。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)寬頻帶的測(cè)量。

自動(dòng)平衡電橋法

原理與電橋法基本相同。頻率范圍廣，覆蓋1 mHz至100 MHz，但是它不包括高頻。許多 LCR測(cè)試儀都使用該技術(shù)。

由于不同的測(cè)量方法各有利弊，因此有必要先明確自己想要測(cè)量什么樣的阻抗再選擇測(cè)量阻抗的方法。

■ 阻抗測(cè)試儀的使用方法

根據(jù)測(cè)量?jī)x器的不同，測(cè)量阻抗的方式也不同。例如，HIOKI日置的LCR測(cè)試儀 IM3523測(cè)量范圍廣，且測(cè)量精度高。LCR測(cè)試儀 IM3523不僅可用于一般的測(cè)量，還可在不同的測(cè)量條件（測(cè)量頻率、信號(hào)電平）下連續(xù)、快速地測(cè)量不同的測(cè)量項(xiàng)目。

此外，LCR測(cè)試儀 IM3523還可保存最多達(dá)60組測(cè)量條件和128個(gè)開路/短路補(bǔ)償和線長(zhǎng)補(bǔ)償?shù)鹊难a(bǔ)償值。而且使用面板保存功能可立即讀取保存的測(cè)量條件，從而提高工作效率。此外，使用外部控制端口控制面板編號(hào)的讀取還可縮短構(gòu)筑自動(dòng)化檢查產(chǎn)線的時(shí)間。

■ 導(dǎo)致阻抗測(cè)量不穩(wěn)定的因素

使用不同的測(cè)量方法，阻抗測(cè)試儀每次顯示的數(shù)值也可能不同。如果阻抗測(cè)試儀顯示的測(cè)量值不穩(wěn)定，請(qǐng)檢查以下幾點(diǎn)。

?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。

?測(cè)量環(huán)境

不僅是電阻，阻抗測(cè)量的結(jié)果會(huì)受到如電容或電感的溫度、探頭的電容和雜散電容等多種條件影響。

因此有必要采取一些預(yù)防措施，如保持測(cè)量環(huán)境恒定，并取幾次測(cè)量的平均值，而不是僅根據(jù)一次的測(cè)量結(jié)果做出決定。

?直流偏壓

直流偏置是指直流偏壓是測(cè)量?jī)x器或電路產(chǎn)生的極小電壓。例如，探頭的材料和布線的材料不同，會(huì)導(dǎo)致熱電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，從而產(chǎn)生直流偏壓。

■ 總結(jié)

阻抗是交流的電阻，需要專門的測(cè)量?jī)x器來測(cè)量。測(cè)量方法多種多樣，因此要根據(jù)其優(yōu)缺點(diǎn)和測(cè)量目的來選擇合適的測(cè)量方法。

阻抗測(cè)量非常敏感，往往會(huì)因頻率、測(cè)量環(huán)境、直流偏壓等因素而產(chǎn)生偏差。測(cè)量時(shí)，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。