電子元件阻抗分析儀廠家 電子元件阻抗分析儀廠家 電源檢查

（1） 供電電壓范圍：100  ～ 120 Vac  或 198  ～ 242 Vac 。與后面板電源設置有關。

（2） 供電頻率范圍：47  ～ 63 Hz。

（3） 供電功率范圍：不小于 80 VA。

（4） 電源輸入相線 L、零線 N 、地線 E  應與本儀器電源插頭相同。

（5） 本儀器已經經過仔細設計以減少因 AC  電源端輸入帶來的雜波干擾，然而仍應盡量使其在低 噪聲的環境下使用，如果無法避免，請安裝電源濾波器。

阻抗分析儀：儀器的導線連接到測試夾具上，測試夾具應適合 DUT 特定類型的特性。

測試夾具：文本夾具經過精心設計，可固定被測試裝置，但不會改變或干擾其阻抗特性。

電纜和適配器：可使用電纜和適配器使儀器的導線和測試夾具的連接器在電氣上兼容。例如，可使用卡口式 Neill-Concelman (BNC) 連接器。

被測件：這是將被測元件插入適合其特定行為的測試夾具中。

如何使用阻抗分析儀測量電路中的復雜阻抗？

要使電路設計、印刷電路板 (PCB) 和 PCB 組件 (PCBA) 完全按照規格運行，就必須準確了解其電路塊和材料的阻抗特性。

這些特性取決于信號頻率、信號電壓、溫度、濕度和類似的操作因素。因此，阻抗分析儀的使用如下所述：

鑒定電路塊：根據阻抗分析儀的測量結果，對每個主要電路塊集成時的阻抗行為進行建模。每個電路塊（如放大器子系統或濾波器子系統）的輸入和輸出阻抗都必須根據測量結果進行建模。

測量寄生：必須根據測量結果對 PCB 和元件在實際工作條件下的寄生電容和電感進行建模。這對于敏感的射頻電路尤為重要。

測量 PCB 材料特性：印刷電路板和基板所用材料的介電常數是影響電路性能和電磁干擾的關鍵參數。必須使用阻抗分析儀在實際工作條件下測量這些參數。

阻抗分析儀如何幫助鑒定材料和傳感器？

測量方法：根據阻抗和頻率的預期測量范圍選擇測量方法。

電壓電平控制：請記住，電容器的介電常數及其電容取決于交流電壓電平。同樣，電感器材料的電磁滯后也取決于交流電流電平。因此，一臺好的分析儀至少必須具備電壓電平監控功能。 好還能具備自動電平控制能力，以保持電壓恒定。

測量精度：不同的分析儀及其設計具有不同的精度。根據所需的精度來決定分析儀。

所需的阻抗參數：根據要測量的參數選擇儀器，如介電常數、磁導率、品質因數 (Q) 或耗散因子 (D)。

儀器的其他特性

（1） 功耗：消耗功率≤80VA。

（2） 外形尺寸（W*H*D）：400mm* 132mm*385mm；

（3） 重量：約 13kg；

高精度阻抗分析儀套件包括具有以下主要功能的三款儀器：

阻抗分析儀： 采用自動平衡電橋設計，可測量 25 mΩ 至 40 MΩ，掃描頻率從 20 Hz 到 120 MHz。

阻抗分析儀： 是一款射頻 IV 型分析儀，支持 120 mΩ 至 52 kΩ，掃描范圍為 1 MHz 至 3 GHz，適用于大多數射頻應用。

矢量網絡分析儀：是一款全面的矢量網絡分析儀，具有網絡分析、阻抗分析和增益/相位分析功能，適用于高精度射頻應用。其 3L5/005 解決方案選件增加了 5 Hz 至 3 GHz 阻抗分析功能。它還通過 40 VDC 直流偏置源支持直流 (DC) 應用。

所有這些儀器都支持通用接口總線 (GPIB)、局域網 (LAN) 和通用串行總線 (USB) 等數據輸出接口。

主要參數：

準確度： Cx:±（讀數×0.5%+0.5pF）；tgδ:±（讀數×0.5%+0.00005）；

電容量范圍：內施高壓：3pF～60000pF/10kV；60pF～1μF/0.5kV；

外施高壓：3pF～1.5μF/10kV；60pF～30μF/0.5kV；

*分辨率： 高0.001pF，4位有效數字；

*介電常數ε測試范圍：0-200；

*介電常數ε準確度：0.5%

*介質損耗tgδ測試范圍：不限，

*介質損耗tgδ分辨率：0.000001，電容、電感、電阻三種試品自動識別。

試驗電流范圍：5μA～5A；

*內施高壓：設定電壓范圍：0.5～10kV ；

高壓電極直徑與表面積：￠98mm(75.43cm2)

測量電極直徑與表面積： ￠50 mm(19.63cm2)

電極材料：不銹鋼1Cr13Ni9Ti

電極工作面：精面面磨

電極間距：不大于5 mm

電極加熱功率： >2*500W

電極 高溫度：180°

加熱時間：30分鐘

電極壓力：0~1.0Mpa連續可調

 大測量電壓：2000V，50Hz

 大輸出電流：200mA；

*升降壓方式：電壓隨意設置。比如5123V。

試驗頻率： 40-70Hz單頻隨意設置。比如48.7Hz.

頻率精度：±0.01Hz

外施高壓：接線時 大試驗電流5A，工頻或變頻40-70Hz

測量時間：約30s，與測量方式有關；

介電常數(ε)：某一電介質(如硅酸鹽、高分子材料)組成的電容器在一定電壓作用下所得到的電容量Cx與同樣大小的介質為真空的電容器的電容量Co之比值，被稱為該電介質材料的相對介電常數。

式中：Cx —電容器兩極板充滿介質時的電容；

Cο —電容器兩極板為真空時的電容；

ε —電容量增加的倍數，即相對介電常數

介電常數的大小表示該介質中空間電荷互相作用減弱的程度。作為高頻絕緣材料，ε要小，特別是用于高壓絕緣時。在制造高電容器時，則要求ε要大，特別是小型電容器。

在絕緣技術中，特別是選擇絕緣材料或介質貯能材料時，都需要考慮電介質的介電常數。此外，由于介電常數取決于極化，而極化又取決于電介質的分子結構和分子運動的形式。所以，通過介電常數隨電場強度、頻率和溫度變化規律的研究，還可以推斷絕緣材料的分子結構。

陶瓷介質損耗角正切及介電常數測試儀：它由穩壓電源、高頻信號發生器、定位電壓表CBl、Q值電壓表CB2、寬頻低阻分壓器以及標準可調電容器等組成(圖2)。工作原理如下：高頻信導發生器的輸出信號，通過低阻抗耦合線圈將信號饋送至寬頻低阻抗分壓器。輸出信號幅度的調節是通過控制振蕩器的簾柵極電壓來實現。當調節定位電壓表CBl指在定位線上時，Ri兩端得到約l0mV的電壓(Vi)。當Vi調節在一定數值(10mV)后，可以使測量Vc的電壓表CB2直接以Q值刻度，即可直接的讀出Q值，而不必計算。另外，電路中采用寬頻低阻分壓器的原因是：如果直接測量Vi必須增加大量電子組件才能測量出高頻低電壓信號，成本較高。若使用寬頻低阻分壓器后則可用普通電壓表達到同樣的目的。

實驗步驟

1、本儀器適用于110V/220V，50Hz交流電，使用前要檢查電壓情況，以保證測試條件的穩定。

2、開機預熱15分鐘，使儀器恢復正常狀態后才能開始測試。

3、按部件標準制備好的測試樣品，兩面用特種鉛筆或導電銀漿涂覆，使樣品兩面都各自導電，但南面之間不能導通，備用。

4、選擇適當的輔助線圈插入電感接線柱。根據需要選擇振蕩器頻率，調節測試電路電容器使電路諧振。假定諧振時電容為C1，品質因素為Q1。

5、將被測樣品接在Cx接線柱上。

6、再調節測試電路電容器使電路諧振，這時電容為C2，可以直接讀出Q2。

7、用游標卡尺量出試樣的直徑Φ和厚度d(分別在不同位置測得兩個數據，再取其平均值)。

阻抗分析儀的基本概念

阻抗分析儀是一種精密的電子測量儀器，專門用于測定電子元件、材料或系統的交流阻抗特

性。其核心原理基于對被測對象施加可控頻率和幅度的交流測試信號，同時精確測量電壓與電流

響應的幅度差和相位差。通過建立復數阻抗模型(Z=Z|∠θ)，該儀器能夠量化電阻、電容、電

感等基礎參數以及介電常數、導納等衍生特性。現代阻抗分析儀通常覆蓋毫赫茲至吉赫茲的寬頻

帶范圍，分辨率可達0.1%，為復雜系統的頻域特性研究提供了關鍵工具。

1.2 探討其用途的重要性

深入理解阻抗分析儀的應用價值具有顯著必要性。在電子產業升級過程中，該設備直接影響

元器件篩選精度和電路設計效率;新材料研發領域，其表征數據決定了材料性能評估的可靠性;

生物醫學工程中，更關乎生命體征監測的準確性。據行業調查顯示，采用先進阻抗分析技術的研

發項目，其產品良品率平均提升23%，研發周期縮短近30%。因此，系統梳理該儀器的跨領域應

用場景，對推動多學科技術融合創新具有戰略意義。

阻抗，作為電阻和電抗的復數，是一個動態且復雜的電氣特性。在交流（AC）信號作用下，元件、電路或材料的阻抗會隨頻率變化而變化，這種變化不僅包括電阻，還包括電感、電容以及由此產生的電抗。為了更好地理解和分析這種動態特性，我們引入了“復阻抗”的概念。在二維復平面上，復阻抗可以用一個矢量來表示，該矢量包含實軸（電阻）和虛軸（電抗）兩個分量。矢量的大小代表總阻抗，而方向則揭示了電壓和電流之間的相位差。

阻抗分析儀正是用于測量這種復阻抗特性曲線的專業儀器。它能夠在不同的頻率范圍內掃描并顯示阻抗的變化情況，從而幫助工程師深入了解元件、電路或材料的電氣特性。阻抗分析儀在電子和材料測試中有廣泛的應用，包括電子學、電信、電力系統、航空航天以及汽車等多個行業。同時，它與LCR表等測量工具相比，具有更高的測量精度和更全面的信息展示能力。

頻率范圍：LCR表一般僅適用于較低頻率的測量，而阻抗分析儀則能覆蓋非常寬的頻率范圍。

功能：LCR表以其低成本和易用性受到歡迎，主要用于基本的固定頻率阻抗測量。相比之下，阻抗分析儀功能更為全面，它不僅能測量各種阻抗參數，還支持共振分析和等效電路建模。

阻抗分析儀的工作原理：

阻抗分析儀的測量硬件經過精心設計，以實現特定的測量技術。這些技術各有千秋，阻抗分析儀正是通過這些方法來進行未知阻抗的測量。其中，電橋法是一種常用的技術，它通過比較未知阻抗與已知標準阻抗的電壓或電流差異來工作。

圖2展示了電橋電路方法，其中D代表儀器，Zx表示未知阻抗。這種經典技術通過簡單的電橋電路將待測阻抗與已知參考阻抗進行對比。在低頻測量領域，這種方法既簡便又高效。但遺憾的是，它無法適用于高頻測量或極低阻抗值的測量。接下來，我們將介紹另一種技術——電流-電壓 (IV) 法。

圖3展示了電流-電壓測量法的電路。在此方法中，我們向電路或元件施加一個已知電壓，并隨后測量由此產生的電流，從而計算出阻抗。這種技術既直觀又適用范圍廣泛。然而，應用時需格外注意電壓與電流之間的相位差異。此外，射頻（RF）IV法也是值得關注的一種技術。

圖4展示了射頻IV方法的電路。這一技術對IV方法進行了拓展，使其能在射頻電路中廣泛應用的較高頻率下實現精準測量。為了在這些高頻環境下精確捕捉相位差，該技術需要更為復雜的設計。接下來，我們將介紹另一種重要的測量方法——自動平衡電橋法。

圖5展示了自動平衡電橋法的應用。這種方法巧妙地運用了反饋機制，使得電橋電路在頻率發生變化時能夠自動進行動態平衡。其頻率和阻抗的支持范圍相當廣泛，同時保持了高精度的測量效果。然而，需要注意的是，這種方法的硬件設計相對較為復雜。接下來，我們將探討如何利用阻抗分析儀來精確測量電子元件的阻抗。

圖6展示了阻抗分析儀的測試裝置。該裝置主要包括阻抗分析儀、精心設計的測試夾具、電纜和適配器，以及將被測元件插入適合其特定行為的測試夾具中。