阻抗測量方法比較
阻抗Z(其倒數值為導納Y)是與電子材料、元件路(統稱(chēng)為器件)相聯(lián)系的基本參數。當電流流過(guò)器件時(shí),器件便對電流的流動(dòng)產(chǎn)生阻礙作用。若電流為直流(DC)時(shí),其阻礙度稱(chēng)為電阻R;而若電流為交流(AC)時(shí),其阻礙度稱(chēng)為阻抗Z;它們的單位均為歐姆(Ω)。
歐姆定律規定了直流(DC)情況下電阻(R)、電流(I)和在被測器件(DUT)兩端形成的電壓降(U)之間的關(guān)系。歐姆定律可以從數字上擴展到處理交流(AC)情況。因此,被測器件(DUT)的阻抗可用被測器件端電壓(U)與流過(guò)它的電流(I)之比來(lái)表示,見(jiàn)下圖1。直流電阻好理解,交流阻抗是一個(gè)復數的慨念,具體介紹見(jiàn)“阻抗參數理論”一文。
圖1:阻抗定義及表示方法
阻抗是器件固有的最基本特性,可以精確地確定和保持,準確測量器件的這個(gè)基本特性尤其重要。測量器件阻抗的方法有很多,北京海洋興業(yè)科技股份有限公司(010-62176785/www.hyxyyq.com)工程師根據多年的工作經(jīng)驗,總結出6種常用代表性的測量阻抗的方法,已饗讀者。
1、電壓表-電流 表法(伏安法 )
該方法主要測量直流電阻,根據被測器件電阻值的大小,有測量小電阻的毫歐表(或微歐計,特殊的有接地電阻表)、 通用歐姆表(常見(jiàn)的是萬(wàn)用表)、大電阻的高阻計(常見(jiàn)是絕緣電阻表)。以上這些儀表,充分利用歐姆定律,通過(guò)給被測器件施加直流電壓源(Vs)或直流電流源(Is),在用電流表或電壓表測出流過(guò)被測器件的電流值或被測器件兩端的電壓差,從而計算出被測器件的電阻。該方法使用簡(jiǎn)單, 主要用于中等精度和低精度的場(chǎng)合。
2、電橋法
電橋是用比較法測量阻抗的儀器 。最初用于橋接平衡臂的零值指示器,現廣泛用于零值指示和平衡臂的阻抗測量電路,最簡(jiǎn)單的是由四個(gè)支路組成電路,各支路稱(chēng)為電橋的“臂。電橋的種類(lèi)很多,可分為直流電橋和交流電橋,常用的有惠斯通電橋和凱爾文電橋。電橋法精度比電壓表、電流表法要高,但需要手動(dòng)平衡。
3、自動(dòng)平衡電橋法
上面的電橋法需要手動(dòng)操作平衡,現在的電橋,采用自動(dòng)平衡電橋的方法測量阻抗,解決傳統電橋費時(shí)的手動(dòng)操作,并消除相關(guān)的測量誤差。這樣自動(dòng)平衡電橋具有高精度(0.05% 典型值)、較寬的阻抗測量范圍 、使用簡(jiǎn)單等特點(diǎn);但是它不能適應更高的頻率范圍。
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