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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(統稱為器件)相聯系的基本參數。當電流流過器件時,器件便對電流的流動產生阻礙作用。若電流為直流(DC)時,其阻礙度稱為電阻R;而若電流為交流(AC)時,其阻礙度稱為阻抗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)與流過它的電流(I)之比來表示,見下圖1。直流電阻好理解,交流阻抗是一個復數的慨念,具體介紹見“阻抗參數理論”一文。

阻抗測量方法比較-1.bmp

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,北京海洋興業科技股份有限公司(010-62176785/www.hyxyyq.com)工程師根據多年的工作經驗,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(常見的是萬用表)、大電阻的高阻計(常見是絕緣電阻表)。以上這些儀表,充分利用歐姆定律,通過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。該方法使用簡單, 主要用于中等精度和低精度的場合。

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,最簡單的是由四個支路組成電路,各支路稱為電橋的“臂。電橋的種類很多,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,但需要手動平衡。

3、自動平衡電橋法

上面的電橋法需要手動操作平衡,現在的電橋,采用自動平衡電橋的方法測量阻抗,解決傳統電橋費時的手動操作,并消除相關的測量誤差。這樣自動平衡電橋具有高精度(0.05% 典型值)、較寬的阻抗測量范圍 、使用簡單等特點;但是它不能適應更高的頻率范圍。

更多資料請下載:阻抗測量方法比較.pdf

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