电感器电桥法阻抗测量仪 ;  ;电感器电桥法阻抗测量仪生物与特殊材料
. 生物传感器 . :检测生物分子结合引起的阻抗变化,如抗原-抗体反应 . 。
. 磁性材料 . :高频下测量磁导率、涡流损耗,用于变压器铁芯设计。
关键测试参数
. 频率范围 . :覆盖毫赫兹至吉赫兹(如TH2838H支持20Hz-2MHz,超高频仪器可达3GHz . )。
. 精度 . :典型误差?0.05%(LCR电桥)至?0.08%(高端阻抗分析仪) . 。
通过宽频扫描和温度控制(-55?C至 150?C . ),阻抗分析仪可全面表征材料的动态电学行为。
纵坐标标签
显示了坐标系纵坐标轴的刻度分布。当坐标系内存在被测曲线时,该区域会显示当前激活的曲线设置的纵坐标刻度标签。纵坐标参考值(高亮显示)可以在坐标轴设置菜单中更改。同时,也可以光标功能菜单中,将选中光标的纵坐标值设置为参考值。纵坐标刻度分布、纵坐标参考值等也可以在坐标轴设置菜单中手动更改或自动设置。
光标
光标被用于读取曲线上的测量值。一条曲线上最多可以显示10个光标。图中光标1的形状代表被  ;激活光标,光标2为未激活光标。可以通过光标设置菜单或者点击光标数值区域切换激活的光标。同时 也可以通过在光标设置菜单修改光标所在位置,通过手指在坐标系内拖动屏幕可以直接拖动被激活光标 的位置。
电子学
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模拟电路(如压控振荡器、放大器、滤波器和电源)及其组件(如谐振器和电感器)涉及谐振频率和品质因数等阻抗参数对信号电平和频率非常敏感的现象。
使用具有宽阻抗范围的分析仪来了解它们的动态行为,对于优化运行设计和提高效率至关重要。
测量显示:最大的区别在于LCR计显示的是瞬时阻抗值,而阻抗分析仪显示的是频率范围内的阻抗曲线。后者的图形显示提供了有关被测设备(DUT)行为的更详细信息。这与万用表和示波器的区别类似。
信号频率:LCR表以固定频率进行测量。阻抗分析仪扫描的是一个频率范围。
频率范围:LCR表通常只能测量较低的频率。阻抗分析仪支持非常高的频率范围。
功能:LCR表成本低,易于使用,可用于基本的固定频率阻抗测量。阻抗分析仪是更复杂的仪器,支持各种阻抗参数、共振分析和等效电路建模。
电信
分析仪有助于在天线和传输线中实现最佳阻抗匹配,从而以最大功率传输和最小噪声进行信号传输。
此外,还可根据阻抗测量结果优化蜂窝网络组件。
在选择合适的阻抗分析仪时,应考虑以下几个方面。
测量方法:根据阻抗和频率的预期测量范围选择测量方法。
电压电平控制:请记住,电容器的介电常数及其电容取决于交流电压电平。同样,电感器材料的电磁滞后也取决于交流电流电平。因此,一台好的分析仪至少必须具备电压电平监控功能。最好还能具备自动电平控制能力,以保持电压恒定。
测量精度:不同的分析仪及其设计具有不同的精度。根据所需的精度来决定分析仪。
所需的阻抗参数:根据要测量的参数选择仪器,如介电常数、磁导率、品质因数(Q)或耗散因子(D)。
电力系统
阻抗分析仪用于鉴定变压器和发电机等设备,以最大限度地减少功率损耗。它们还用于太阳能逆变器等可再生能源设备,以优化转换效率和电能质量。
航空航天
阻抗分析仪用于测试和优化飞机和航天器中的通信链路和导航系统。
光标数值
显示了当前所有光标的横坐标值以及在各条曲线上的测量值度数。光标序号前的“>; ”符号代表了 该光标为当前被激活光标。点击该区域可以将被激活光标切换至下一光标。
光标统计参数
显示了当前曲线在光标1和光标2之间的所有点的统计数据(范围、平均值、标准差、峰峰值)。
可以在光标功能菜单中打开或关闭显示。当打开显示时,如果光标1和光标2未打开,会自动打开光标1和光标2.
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温度和环境条件如何影响分析仪的阻抗测量 .
请记住,阻抗是高度动态的,这一点至关重要。如下所述,温度、湿度和电磁干扰(EMI)等环境条件会严重影响测量结果:
温度:大多数电阻器、电感器和电容器都与温度有关。它们的温度系数是阻抗行为的关键因素。确保温度稳定,最好在受控的实验室环境中进行。如果在现场工作,应尽量减少暴露在温度骤变的环境中。
湿度:高湿度会导致冷凝,从而影响元件和电路的电气性能。使用除湿机确保低湿度环境。
电磁干扰:电磁干扰会影响阻抗测量,尤其是在半导体或高频应用等敏感设备中。在屏蔽环境中进行测量,以防止外部电磁场的影响。
测量参数
显示了当前曲线的测量参数。测量参数可以在测量设置菜单中更改。
单个电子元件阻抗分析的典型配置包括:
阻抗分析仪:仪器的导线连接到测试夹具上,测试夹具应适合DUT特定类型的特性。
测试夹具:文本夹具经过精心设计,可固定被测试装置,但不会改变或干扰其阻抗特性。
电缆和适配器:可使用电缆和适配器使仪器的导线和测试夹具的连接器在电气上兼容。例如,可使用卡口式Neill-Concelman (BNC)连接器。
被测件:这是将被测元件插入适合其特定行为的测试夹具中。
介电常数(阻抗分析仪)是各种电瓷、装置瓷、电容器等陶瓷,还有复合材料等的一项重要的物理性质,通过测定介质损耗角正切tanδ及介电常数(ε),可进一步了解影响介质损耗和介电常数的各种因素,为提高材料的性能提供依据。介电常数测试仪(阻抗分析仪)器的基本原理是采用高频谐振法,并提供了通用、多用途、多量程的阻抗测试。仪器能在较高的测试频率条件下,测量高频电感或谐振回路的Q值,电感器的电感量和分布电容量,电容器的电容量和损耗角正切值,电工材料的高频介质损耗,高频回路有效并联及串联电阻,传输线的特性阻抗等。
介电常数(ε):某一电介质(如硅酸盐、高分子材料)组成的电容器在一定电压作用下所得到的电容量Cx与同样大小的介质为真空的电容器的电容量Co之比值,被称为该电介质材料的相对介电常数。
式中:Cx —电容器两极板充满介质时的电容;
Cο —电容器两极板为真空时的电容;
ε —电容量增加的倍数,即相对介电常数
介电常数的大小表示该介质中空间电荷互相作用减弱的程度。作为高频绝缘材料,ε要小,特别是用于高压绝缘时。在制造高电容器时,则要求ε要大,特别是小型电容器。
在绝缘技术中,特别是选择绝缘材料或介质贮能材料时,都需要考虑电介质的介电常数。此外,由于介电常数取决于极化,而极化又取决于电介质的分子结构和分子运动的形式。所以,通过介电常数随电场强度、频率和温度变化规律的研究,还可以推断绝缘材料的分子结构。
主要参数:
准确度:Cx:?(读数?0.5% 0.5pF);tgδ:?(读数?0.5% 0.00005);
电容量范围:内施高压:3pF~60000pF/10kV;60pF~1μF/0.5kV;
外施高压:3pF~1.5μF/10kV;60pF~30μF/0.5kV;
*分辨率:最高0.001pF,4位有效数字;
*介电常数ε测试范围:0-200;
*介电常数ε准确度:0.5%
*介质损耗tgδ测试范围:不限,
试验电流范围:5μA~5A;
*内施高压:设定电压范围:0.5~10kV;
最大输出电流:200mA;
*升降压方式:电压随意设置。比如5123V。
试验频率:40-70Hz单频随意设置。比如48.7Hz.
频率精度:?0.01Hz
外施高压:接线时最大试验电流5A,工频或变频40-70Hz
测量时间:约30s,与测量方式有关;
高压电极直径与表面积:¢98mm(75.43cm2)
测量电极直径与表面积:¢50 mm(19.63cm2)
电极间距:不大于5 mm
电极加热功率:>;2*500W
最大测量电压:2000V,50Hz
输入电源:180V~270VAC,50Hz?1%,市电或发电机供电
环境温度:-10℃~50℃
相对湿度:<;90%
主机外形尺寸:490*520*360(长宽高mm)
电极尺寸:400*300*400(长宽高mm)
仪器重量:35kg
实验目的
1、探讨介质极化与介电常数、介质损耗的关系;
2、了解高频Q表的工作原理;
3、掌握室温下用高频Q表测定材料的介电常数和介质损耗角正切值。
实验步骤
1、本仪器适用于110V/220V,50Hz交流电,使用前要检查电压情况,以保证测试条件的稳定。
2、开机预热15分钟,使仪器恢复正常状态后才能开始测试。
3、按部件标准制备好的测试样品,两面用特种铅笔或导电银浆涂覆,使样品两面都各自导电,但南面之间不能导通,备用。
4、选择适当的辅助线圈插入电感接线柱。根据需要选择振荡器频率,调节测试电路电容器使电路谐振。假定谐振时电容为C1,品质因素为Q1。
5、将被测样品接在Cx接线柱上。
6、再调节测试电路电容器使电路谐振,这时电容为C2,可以直接读出Q2。
7、用游标卡尺量出试样的直径Φ和厚度d(分别在不同位置测得两个数据,再取其平均值)。
在电子工程领域的用途
2.1电路分析与设计
电子工程师依赖阻抗分析仪解决高频电路设计的核心挑战。传统万用表在测量电容器件时,
仅能获取静态电容值,而忽略等效串联电阻(ESR)和介质损耗因子(D值)等动态参数。通过
扫频阻抗测试,工程师可构建完整的电容器频响曲线,精准定位谐振频率点。例如在开关电源设
计中,输出滤波电容的ESR值直接影响纹波电压水平,使用阻抗分析仪可将ESR测量误差控制在
5%以内,较传统方法提升两个数量级精度。
2.2电子元件测试与表征
半导体制造业将阻抗分析作为晶圆测试的关键环节。对新型MOSFET器件的栅极电容
(Ciss/Coss/Crss)进行1MHz高频测试时,常规LCR表因分布参数影响会产生15%以上的测量偏
差。而四端对技术的阻抗分析仪通过隔离测试端口,成功将误差压缩至0.8%以内。在磁性元件领
域,通过B-H曲线测试结合阻抗分析,可同步获得电感饱和特性与铁芯损耗,为高频变压器设计
提供关键参数支撑。
阻抗,作为电阻和电抗的复数,是一个动态且复杂的电气特性。在交流(AC)信号作用下,元件、电路或材料的阻抗会随频率变化而变化,这种变化不仅包括电阻,还包括电感、电容以及由此产生的电抗。为了更好地理解和分析这种动态特性,我们引入了“复阻抗”的概念。在二维复平面上,复阻抗可以用一个矢量来表示,该矢量包含实轴(电阻)和虚轴(电抗)两个分量。矢量的大小代表总阻抗,而方向则揭示了电压和电流之间的相位差。
阻抗分析仪正是用于测量这种复阻抗特性曲线的专业仪器。它能够在不同的频率范围内扫描并显示阻抗的变化情况,从而帮助工程师深入了解元件、电路或材料的电气特性。阻抗分析仪在电子和材料测试中有广泛的应用,包括电子学、电信、电力系统、航空航天以及汽车等多个行业。同时,它与LCR表等测量工具相比,具有更高的测量精度和更全面的信息展示能力。
频率范围:LCR表一般仅适用于较低频率的测量,而阻抗分析仪则能覆盖非常宽的频率范围。
如何使用阻抗分析仪来测量电路中的复杂阻抗呢 .
首先,我们需要了解电路块、印刷电路板及其组件的阻抗特性,这些特性会受到信号频率、电压、温度、湿度等因素的影响。因此,通过阻抗分析仪的测量,我们可以对每个电路块的阻抗行为进行建模,包括放大器子系统或滤波器子系统的输入和输出阻抗。
此外,寄生电容和电感的测量也是至关重要的。在实际工作条件下,这些参数会对PCB和元件的性能产生显著影响,特别是在敏感的射频电路中。因此,我们必须根据测量结果对寄生电容和电感进行建模。
另外,阻抗分析仪还广泛应用于测量印刷电路板和基板所用材料的介电常数。这些材料对电路性能和电磁干扰具有关键影响。通过阻抗分析仪的测量,我们可以了解材料在实际工作条件下的行为,从而优化电路设计。
此外,阻抗分析仪还支持对晶圆、半导体和PCB中所用材料的高阻抗下介电常数、低阻抗下磁导率以及金属氧化物半导体制造过程中氧化层的电容和基底杂质的密度等参数的测量。这些测量结果对于设备制造商了解材料在实际工作条件下的行为至关重要。
我厂主要产品有:拉力材料试验机,海绵泡沫落球回弹试验机,海绵泡沫压陷硬度测验仪,海绵泡沫疲劳压陷试验机,熔融指数仪,塑料滑动摩擦磨损试验机,电压击穿试验仪,塑料球压痕硬度计,马丁耐热试验仪,海绵泡沫拉伸强度试验机,介电常数与介质损耗测试仪,电容率测试仪,体积表面积电阻率测试仪,低温脆性冲击试验仪,维卡热变形试验仪,哑铃制样机,阿克隆磨耗试验机,简支梁冲击试验机,悬臂梁冲击试验机,熔体流动速率仪,无转子硫化仪等。
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