阻抗测试仪的使用方法

本文将介绍阻抗分析仪的基本测量方法。

概要

阻抗测试仪是用来测量交流电阻或阻抗的仪器。这里将详细介绍阻抗相关的基础知识、阻抗的测量方法及阻抗测试仪的使用方法。

■ 阻抗是什么？

什么是阻抗？简而言之，它是 “表示交流电流动难度的一个量”。

当电气产品或电机连接到交流电源时，电流会流经电路。此时电路中电压和电流之比就是阻抗。换言之，它可以控制交流电路中的电流流向。阻抗的缩写是 “Z”，单位和直流电阻的单位一样，都是 “Ω”（欧姆）。阻抗越大，电流就越难通过。

■ 如何测量阻抗？

阻抗本身是不可见的，因此必须使用测量仪器进行测量。可以测量阻抗的仪器包括阻抗测试仪、LCR测试仪和阻抗分析仪等。此外，还有几种不同的测量方法。

电桥法

此方法用于确定电桥电路中的未知电阻。需要使用电流表进行平衡。精度高（约0.1%），但不适合高速测量。

I-V测量法

分别测量和计算电流感应电阻和未知的阻抗两端的电压。也可对接地样品进行测量，但电压表会受阻抗大小的影响。

RF I-V测量法

测量原理与I-V测量法基本相同。通过使用与高频同轴特性阻抗相匹配的电路和高频同轴连接器，可以进行高频阻抗测量。由于测量频带受到测试头变压器的限制，因此很难实现宽频带的测量。

自动平衡电桥法

原理与电桥法基本相同。频率范围广，覆盖1 mHz至100 MHz，但是它不包括高频。许多 LCR测试仪都使用该技术。

由于不同的测量方法各有利弊，因此有必要先明确自己想要测量什么样的阻抗再选择测量阻抗的方法。

■ 阻抗测试仪的使用方法

根据测量仪器的不同，测量阻抗的方式也不同。例如，HIOKI日置的LCR测试仪 IM3523测量范围广，且测量精度高。LCR测试仪 IM3523不仅可用于一般的测量，还可在不同的测量条件（测量频率、信号电平）下连续、快速地测量不同的测量项目。

此外，LCR测试仪 IM3523还可保存最多达60组测量条件和128个开路/短路补偿和线长补偿等的补偿值。而且使用面板保存功能可立即读取保存的测量条件，从而提高工作效率。此外，使用外部控制端口控制面板编号的读取还可缩短构筑自动化检查产线的时间。

■ 导致阻抗测量不稳定的因素

使用不同的测量方法，阻抗测试仪每次显示的数值也可能不同。如果阻抗测试仪显示的测量值不稳定，请检查以下几点。

・被测元件的关联因素

不仅是原本设计的电阻和阻抗，被测元件还可能存在其他关联因素会导致测量值发生偏差。即使是即使连接元件的导线长度和间距不同，也会导致测量值发生变化。

・测量环境

不仅是电阻，阻抗测量的结果会受到如电容或电感的温度、探头的电容和杂散电容等多种条件影响。

因此有必要采取一些预防措施，如保持测量环境恒定，并取几次测量的平均值，而不是仅根据一次的测量结果做出决定。

・直流偏压

直流偏置是指直流偏压是测量仪器或电路产生的极小电压。例如，探头的材料和布线的材料不同，会导致热电动势产生，从而产生直流偏压。

■ 总结

阻抗是交流的电阻，需要专门的测量仪器来测量。测量方法多种多样，因此要根据其优缺点和测量目的来选择合适的测量方法。

阻抗测量非常敏感，往往会因频率、测量环境、直流偏压等因素而产生偏差。测量时，有必要采取一些预防措施，例如进行多次测量并取平均值等。