چگونه می توان امپدانس را با متر دیجیتال اندازه گیری کرد؟

اندازه گیری امپدانس به طور دقیق یک کار مهم در کاربردهای مختلف الکتریکی و الکترونیکی ، از طراحی مدار و آزمایش گرفته تا توسعه دستگاه های نیمه هادی پیشرفته است. متر دیجیتال متر (DSM) ابزاری همه کاره است که می تواند به طور موثری برای اندازه گیری امپدانس استفاده شود. من به عنوان یک تأمین کننده منبع دیجیتال متر ، من در قابلیت های این دستگاه ها خوب هستم و می توانم شما را از طریق فرآیند اندازه گیری امپدانس با یک متر دیجیتال راهنمایی کنم.

درک امپدانس

قبل از بررسی روند اندازه گیری ، درک این امر ضروری است. امپدانس (Z) یک مقدار پیچیده است که مقاومت (R) ، واکنش القایی (XL) و واکنش پذیری خازنی (XC) را ترک می کند. در یک مدار AC ، امپدانس نشان دهنده مخالفت کل با جریان جریان متناوب است. در اهم (ω) اندازه گیری می شود و می تواند به صورت (z = r + j (xl - xc)) بیان شود ، جایی که (j = \ sqrt { - 1}).

چگونه یک متر دیجیتال متر کار می کند

متر دیجیتال متر یک ابزار دقیق است که هم می تواند سیگنال های الکتریکی را منبع و اندازه گیری کند. این می تواند یک ولتاژ کنترل شده یا جریان را فراهم کند و همزمان جریان یا ولتاژ حاصل را به ترتیب اندازه گیری کند. این عملکرد دوگانه آن را به ابزاری ایده آل برای اندازه گیری امپدانس تبدیل می کند. منبع منبع دیجیتال می تواند یک سیگنال AC یا DC ایجاد کند ، و قابلیت اندازه گیری وضوح بالا آن امکان تعیین دقیق پارامترهای الکتریکی درگیر در محاسبه امپدانس را فراهم می کند.

اندازه گیری امپدانس با استفاده از متر منبع دیجیتال

1. اندازه گیری امپدانس DC

امپدانس DC در اصل مقاومت یک جزء یا مدار است. برای اندازه گیری امپدانس DC با استفاده از یک منبع دیجیتال ، این مراحل را دنبال کنید:

• مدار را تنظیم کنید: دستگاه را تحت آزمایش (DUT) به متر دیجیتال وصل کنید. از اتصالات الکتریکی مناسب برای جلوگیری از خطاهای اندازه گیری اطمینان حاصل کنید.
• حالت منبع را انتخاب کنید: منبع منبع دیجیتال را روی منبع جریان شناخته شده DC تنظیم کنید. به عنوان مثال ، در صورت آزمایش مقاومت ، می توانید جریان کمی مانند 1 کارشناسی ارشد را تهیه کنید.
• ولتاژ را اندازه گیری کنید: پس از استفاده از جریان ، متر دیجیتال ولتاژ در سراسر DUT اندازه گیری می کند. طبق قانون اهم ((v = ir)) ، امپدانس (در این حالت مقاومت) را می توان به عنوان (r = \ frac {v} {i}) محاسبه کرد ، جایی که (v) ولتاژ اندازه گیری شده و (i) جریان منبع است.

2. اندازه گیری امپدانس

اندازه گیری امپدانس AC پیچیده تر از اندازه گیری امپدانس DC است زیرا هم از نظر بزرگی و هم فاز را شامل می شود.

• سیگنال AC ایجاد کنید: از متر دیجیتال متر برای تولید ولتاژ AC یا سیگنال جریان در فرکانس خاص استفاده کنید. به عنوان مثال ، ممکن است فرکانس 1 کیلوهرتز را انتخاب کنید.
• پاسخ را اندازه گیری کنید: منبع دیجیتال متر بسته به اینکه یک ولتاژ یا سیگنال جریان تهیه شده است ، جریان یا ولتاژ حاصل را اندازه گیری می کند. علاوه بر بزرگی ، رابطه فاز بین سیگنال منبع و سیگنال پاسخ باید تعیین شود. این کار می تواند با استفاده از قابلیت های اندازه گیری ساخته شده - در فاز - برخی از کنتورهای منبع دیجیتال پیشرفته انجام شود.
• امپدانس را محاسبه کنید: بزرگی امپدانس (| Z |) را می توان به صورت (| z | = \ frac {V} {i}) محاسبه کرد ، که در آن (v) و (i) مقادیر RMS ولتاژ اندازه گیری شده و جریان هستند. برای به دست آوردن امپدانس پیچیده (z = | z | \ angle \ theta) ، جایی که (\ theta) زاویه فاز بین ولتاژ و جریان است ، شما باید از نتایج اندازه گیری فاز استفاده کنید.

عوامل مؤثر در اندازه گیری امپدانس

چندین عامل می توانند با استفاده از یک متر دیجیتال ، در صحت اندازه گیری امپدانس تأثیر بگذارند:

• بسامد: امپدانس یک جزء می تواند با فرکانس به طور قابل توجهی متفاوت باشد. به عنوان مثال ، امپدانس یک خازن با افزایش فرکانس کاهش می یابد ، در حالی که امپدانس یک سلف افزایش می یابد. بنابراین ، انتخاب یک فرکانس مناسب برای اندازه گیری بر اساس ویژگی های DUT بسیار مهم است.
• سر و صدا: سر و صدای الکتریکی می تواند در سیگنال اندازه گیری تداخل داشته باشد و منجر به نتایج نادرست شود. برای به حداقل رساندن نویز ، از کابل های محافظ ، زمین مناسب و تنظیمات سر و صدای کم در متر دیجیتال استفاده کنید.
• خصوصیات بار: بار متصل به متر منبع دیجیتال می تواند بر اندازه گیری تأثیر بگذارد. بارهای غیر خطی ، مانند دیودها و ترانزیستورها ، به تکنیک های اندازه گیری ویژه ای نیاز دارند تا رفتار غیر خطی خود را به خود اختصاص دهند.

مزایای استفاده از کنتورهای منبع دیجیتال ما برای اندازه گیری امپدانس

ما به عنوان یک تأمین کننده منبع دیجیتال متر ، ما طیف وسیعی از محصولات با کیفیت بالا را ارائه می دهیم که مناسب برای اندازه گیری امپدانس هستند:

• با دقت بالا: کنتورهای دیجیتال ما از قابلیت اندازه گیری وضوح بالا برخوردار هستند و امکان اندازه گیری امپدانس دقیق حتی در برنامه های امپدانس پایین یا بالا را فراهم می کنند.
• تطبیق پذیری: آنها می توانند هر دو سیگنال DC و AC را منبع و اندازه گیری کنند و یک راه حل جامع برای اندازه گیری امپدانس در سناریوهای مختلف ارائه دهند.
• ویژگی های پیشرفته: برخی از محصولات ما ، مانندواحد اندازه گیری منبع با دقت بالا سری N2600 (SMU)، با ویژگی های پیشرفته ای مانند اندازه گیری فاز ، که برای اندازه گیری امپدانس AC ضروری است.

علاوه بر سری N2600 ، ما محصولات مرتبط دیگری نیز داریم. درمنبع تغذیه DC قابل برنامه ریزی چند کانال با دقت بالا سری N23010چندین کانال را ارائه می دهد ، امکان اندازه گیری همزمان چند مؤلفه یا مدارهای مختلف را فراهم می کند. درN23020 Series فوق العاده با دقت بالا منبع تغذیه قابل برنامه ریزی DC DCدقت حتی بالاتری را ارائه می دهد ، که برای برنامه های کاربردی که نیاز به اندازه گیری امپدانس بسیار دقیق دارند ، مفید است.

برای خرید و مشاوره با ما تماس بگیرید

اگر به اندازه گیری امپدانس دقیق علاقه دارید و به دنبال یک متر منبع دیجیتال قابل اعتماد هستیم ، ما در اینجا برای کمک به شما هستیم. تیم متخصصان ما می توانند اطلاعات دقیق محصول ، پشتیبانی فنی و کمک به شما در انتخاب مناسب ترین منبع دیجیتال برای کاربرد خاص شما را در اختیار شما قرار دهند. این که آیا شما یک موسسه تحقیقاتی ، یک تولید کننده نیمه هادی یا یک شرکت طراحی الکترونیک هستید ، محصولات ما می توانند نیازهای شما را برآورده کنند. برای شروع بحث در مورد نیازهای اندازه گیری امپدانس خود با ما تماس بگیرید و بررسی کنید که چگونه کنتورهای منبع دیجیتال ما می توانند فرآیندهای آزمایش و توسعه شما را تقویت کنند.

منابع

• "مهندسی برق: اصول و کاربردهای" توسط آلن آر. هامبلی
• "اصول اندازه گیری و ابزار دقیق" توسط آلن S. موریس