阻抗怎么测量?了解阻抗分析仪原理和阻抗测量方法

如题所述

第1个回答  2024-04-25

揭示阻抗测量的神秘面纱:原理、方法与精确度


阻抗,这个电路中的关键量,如同交流信号的隐形对手,用复数Z来表达,实部是电阻R,虚部则是电抗X,单位为欧姆。在德科技的精密阻抗分析仪面前,无论是宽频还是高精度的测量,都如探囊取物。阻抗的本质是矢量,由电阻和电抗共同构建,它们在串联和并联电路中的表现形式各异。电感的感抗(XL)与电容的容抗(XC),与频率的关系各不相同,感抗随频率增加而减小,容抗则反之。而品质因子Q,就像一面镜子,反映了电抗的纯度,揭示了电路中的损耗情况。


实际元件并非完美无瑕,它们携带着寄生参数,对阻抗测试构成影响。测量阻抗时,我们必须关注频率的变化、直流偏置的效应,以及温度对电阻、电感和电容的影响,如图11至图15所示,每个细节都可能影响结果的准确性。


测量阻抗的方法多种多样,既要考虑到测量范围的广泛性,又要兼顾精度和操作的便捷性。自动平衡电桥、IV/RF-IV和传输/反射技术,各有其独特的应用场景,如LCR表和阻抗分析仪之间的差异,就体现在它们的显示方式上。测量的最终目标是验证设计电路中器件的阻抗特性,以确保其性能符合预期。


阻抗参数,由电阻和电抗的组合构成,它们是理解器件特性的关键。图17-18中,你将看到阻抗、电容电感参数以及品质因数的直观展示。选择测量条件时,务必结合你的需求和器件特性,因为这些都会影响测量结果的准确度。


阻抗测量不仅涉及器件性能验证,还涉及信号大小对电容电感的影响,以及ALC功能和信号监测在稳定电压和精度间的选择。物理因素如直流偏置和温度,都可能对测量产生微妙影响,而阻抗分析仪则通过数据转换揭示器件的复杂特性,等效电路模型在此时显得尤为重要。


校准与补偿:精准测量的基石


校准是测量准确性的保证,自动平衡电桥仪表出厂或维修后无需再次校准,非自动仪表则需在初始化后使用校准件,用户需谨慎选择校准模式以减少误差。补偿则是在考虑到夹具或适配器引入的额外阻抗时,通过调整补偿器件来减小杂散和残留阻抗,确保测量结果的准确性。


负载补偿:动态平衡


在引入额外无源器件时,负载补偿是关键,通过稳定器件确定补偿阻抗,确保仪表输入的准确性。


相位偏移与端口扩展:精确测量的延伸


电缆长度和端口扩展校正是减少相移误差的有效手段。在射频测量中,电缆的选择和校准至关重要,短而低损耗的同轴电缆能维护测量精度。端口扩展虽然可以替代校准,但非标准电缆需要额外补偿,理解其局限性是必要的。


是德科技Keysight Technologies,作为业界翘楚,提供一系列阻抗测量设备,如LCR表、阻抗分析仪和网络分析仪,为元件测试和研发提供强大支持。它们各有其功能,LCR表专注于电容和电感的精确测量,阻抗分析仪则深入分析元件性能的动态变化,而网络分析仪则在射频和微波领域大显身手。


每个测量步骤都关乎精确,每一份数据都关乎设计的真实。深入理解阻抗测量,将帮助你在电路设计和验证中,把握每一个微小的细节,以确保电路的性能如你所愿。

相似回答