測量阻抗有幾種不同的技術和方法,應該根據測量的頻率范圍、要測量的阻抗參數以及想要顯示的測量結果來選擇一個具體的測試技術。
自動平衡電橋技術在從毫歐姆到兆歐姆很寬的阻抗測量范圍內有很高的測量精度,與之相適應的測量頻率范圍可以從幾Hz到110MHz。
IV 和 RF-IV 技術在從毫歐姆到兆歐姆的阻抗測量范圍內的測量精度同樣很好,與之相適應測量頻率范圍可以從40Hz到3GHz左右。
傳輸 / 反射技術在非常寬的頻率范圍,從 5 Hz 到 110 GHz 以上,測量 50 歐姆或 75 歐姆附近的阻抗值時,具有非常高的測量精度。
LCR測試儀和阻抗分析儀的主要區別之一是它們對測量結果的顯示方式。LCR 表用數字顯示測量結果,而阻抗分析儀既可以用數字也可以用圖形顯示測量結果。
LCR表或阻抗分析儀所采用的測量技術和儀表的類型無關,根據測量的頻率范圍,它們可以采用RF-IV、IV 或自動平衡電橋技術。
在某種程度上,在決定產品的最終設計性能,甚至決定制成品的生產時都會與產品所用器件的阻抗值有關,最終產品的性能和質量會受到器件的測量精度以及對器件的測量是否夠全面的影響。
圖 0-1 各種測量方法和相應的測量精度范圍
阻抗參數的確定和選擇
阻抗是表征電子器件特性的參數之一。阻抗 (Z) 的定義是器件在給定的頻率下對交流電流 (AC) 所起的阻礙作用。
阻抗通常用復數量 ( 矢量 ) 的形式來表示,可以把它畫在極坐標上。坐標的第一和第二象限分別對應正的電感值和正的電容值 ; 第三和第四象限則代表負的電阻值。阻抗矢量由實部 ( 電阻 — R) 和虛部 ( 電抗 — X) 組成。
圖 1-1 所示是阻抗矢量的值落在極坐標系統中第一象限的情況。
圖 1-1. 阻抗的矢量表示
電容 (C) 和電感 (L) 的值可從電阻(R) 和電抗 (X) 值中推導出來。電抗的兩種形式分別是感抗 (X L) 和容抗(X C)。
品質因數 (Q) 和損耗因數 (D) 也可從電阻和電抗的值中推導出來,這兩個參數是表示電抗純度的。當 Q 值偏大或 D 值偏小時,電路的質量更高。Q 的定義是器件所儲存的能量與其做消耗的能量的比值。D 是 Q 的倒數。D 還等于“tan δ",其中 δ 是介質損耗角 (δ 是相位角 θ 的余角 )。D 和 Q 均屬于無量綱的量。
圖 1-2 顯示的是阻抗與可以從阻抗值中所推導出的參數的關系。
圖 1-2. 電容器和電感器參數
以上就是了解的LCR測試儀的基本知識。
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