高性能精密自动平衡数字电桥阻抗分析
在现代电子测量领域,精密数字电桥(LCR阻抗分析仪)作为核心测试设备,以其高精度、多参数测量能力广泛应用于电子元器件研发、生产线质检和科研实验。这种仪器通过自动平衡电桥技术,实现对电感(L)、电容(C)、电阻(R)等阻抗参数的精确测量,其测量精度可达0.05%甚至更高,频率范围覆盖1Hz至3MHz,成为半导体、通信、航空航天等行业的工具。
概述GDAT-S是具有多种功能和更高测试频率的新型阻抗分析仪,体积小,紧凑便携,便于上架使用。本系列仪器基本精度为0.05%,测试频率87高1MHz及10mHz的分辨率,4.3寸的CD屏幕配合中英文操作界面,操作方便简洁。集成了变压器测试功能、平衡测试功能,提高了测试效率。仪器提供了丰富的接口,能满足自动分选测试,数据传输和保存的各种要求。
介电常数介质损耗测试仪是一种用于测量介质材料介电常数和介质损耗的仪器。在电介质材料的应用中,介电常数和介质损耗是两个非常重要的参数,它们能够反映材料的介电性能和电性能。因此,介电常数介质损耗测试仪在材料科学、电子工程、通信工程等领域有着广泛的应用。
介电常数介质损耗测试仪的基本原理是通过测量电介质材料在交变电场下的响应来计算介电常数和介质损耗。在测试过程中,仪器会向电介质材料施加一个交变电场,并测量材料在该电场作用下的响应。通过分析这些响应,仪器可以计算出介电常数和介质损耗的值。
介电常数介质损耗测试仪的主要特点包括:
高精度测量:该仪器采用的测量技术和算法,能够实现高精度的介电常数和介质损耗测量。
自动化操作:该仪器具有自动化操作系统,用户可以通过简单的操作完成测试。
多功能化:该仪器不仅可以测量介电常数和介质损耗,还可以用于其他相关参数的测量。
可靠性高:该仪器采用稳定可靠的设计和材料,确保了测试结果的准确性和稳定性。
在材料科学领域,介电常数介质损耗测试仪主要用于研究材料的介电性能和电性能。通过该仪器的测试,研究人员可以深入了解材料的微观结构和介电性质之间的关系,为新材料的研发提供重要的实验依据。
在电子工程领域,介电常数介质损耗测试仪主要用于检测电子元件的性能。通过该仪器的测试,可以快速准确地评估电子元件的介电性能和电气性能,为电子产品的设计和生产提供重要的技术支持。
在通信工程领域,介电常数介质损耗测试仪主要用于研究无线通信设备的电磁波传播特性。通过该仪器的测试,可以深入了解电磁波在通信介质中的传播规律和衰减特性,为通信设备的优化设计提供重要的实验依据。
除了在材料科学、电子工程和通信工程等领域的应用外,介电常数介质损耗测试仪还可以应用于其他涉及电介质材料的领域,如电力工程、生物医学等。通过该仪器的测试,可以帮助相关领域的研究人员深入了解材料的介电性能和电性能,为相关领域的发展提供重要的技术支持。
总之,介电常数介质损耗测试仪是一种非常重要的实验仪器,广泛应用于多个领域。通过该仪器的测试,可以帮助研究人员深入了解材料的介电性能和电性能,为相关领域的发展提供重要的技术支持。随着科技的不断进步和应用需求的不断提高,介电常数介质损耗测试仪将会在未来发挥更加重要的作用。
一、技术原理与核心架构
精密数字电桥的核心在于其采用的自动平衡电桥技术。当被测元件接入测试端时,仪器内部通过矢量电压检测和反馈控制,实时调整平衡状态,分离出阻抗的实部(电阻)和虚部(电抗)。现代数字电桥普遍采用直接数字频率合成(DDS)技术生成测试信号,结合高速ADC和数字信号处理(DSP)算法,可在毫秒级完成复数阻抗测量。采用五端对测量技术,有效降低杂散电容影响,使基本精度达到0.05%。测试频率的稳定性则依赖恒温晶体振荡器(OCXO),其频率稳定度优于±1ppm。
二、关键性能指标解析
1. 精度与稳定性:型号分辨率达0.001%,温度系数低于5ppm/℃。测试电缆的屏蔽设计可抑制80dB以上的串扰。
2. 频率特性:宽频设计支持10μHz至120MHz(如Agilent 4294A),高频段采用π型阻抗匹配网络降低驻波比。
3. 测试信号电平:可编程信号源输出1mV至5V,最小步进10μV,适应不同灵敏度元件测试需求。
4. 等效电路模型:支持串联/并联模式切换,可测量D/Q值、θ/Φ相位角等衍生参数,满足MLCC、功率电感等特殊元件表征。
三、典型应用场景深度剖析
- 半导体晶圆测试:在RFIC生产中,数字电桥通过四线开尔文连接法测量焊盘接触电阻,配合探针台实现晶圆级参数扫描,重复性小于0.1%。
- 新能源电池检测:针对锂离子电池的ESR(等效串联电阻)测量,采用1kHz测试频率可准确反映电解液老化状态,某车企QC标准要求ESR偏差不超过2mΩ。
- 5G材料研究:介质基板的Df(损耗角正切)测量需在28GHz频段进行,通过谐振腔法与LCR电桥交叉验证,确保εr测量<0.5%。
四、前沿技术演进
1. 多参数同步测量:新型阻抗分析仪如 IM3590集成DC偏置源(±40V/100mA)与AC信号叠加功能,可同时获取阻抗-偏压特性曲线。
2. AI辅助校准:采用机器学习算法补偿温度漂移,某实验室数据显示可使长期稳定性提升40%。
3. 云端互联:通过SCPI指令远程控制,配合大数据分析实现SPC(统计过程控制)电容容差合格率提升至99.97%。
五、选型与使用要点
1. 阻抗范围匹配:测量nH级电感需选择0.1%精度以上的专用型号,而电解电容测试则需关注DC偏置功能。
2. 夹具补偿技术:开短路校准后,建议采用3-Term法消除残余阻抗,某研究所案例显示此方法可将夹具引入从1.2%降至0.03%。
3. 环境控制:精密测量需在23±1℃、湿度<60%环境下进行,振动需低于0.01g。
介电常数介质损耗测试仪是一种用于测量介质材料介电常数和介质损耗的仪器。在电介质材料的应用中,介电常数和介质损耗是两个非常重要的参数,它们能够反映材料的介电性能和电性能。因此,介电常数介质损耗测试仪在材料科学、电子工程、通信工程等领域有着广泛的应用。
介电常数介质损耗测试仪的基本原理是通过测量电介质材料在交变电场下的响应来计算介电常数和介质损耗。在测试过程中,仪器会向电介质材料施加一个交变电场,并测量材料在该电场作用下的响应。通过分析这些响应,仪器可以计算出介电常数和介质损耗的值。
介电常数介质损耗测试仪的主要特点包括:
高精度测量:该仪器采用的测量技术和算法,能够实现高精度的介电常数和介质损耗测量。
自动化操作:该仪器具有自动化操作系统,用户可以通过简单的操作完成测试。
多功能化:该仪器不仅可以测量介电常数和介质损耗,还可以用于其他相关参数的测量。
可靠性高:该仪器采用稳定可靠的设计和材料,确保了测试结果的准确性和稳定性。
在材料科学领域,介电常数介质损耗测试仪主要用于研究材料的介电性能和电性能。通过该仪器的测试,研究人员可以深入了解材料的微观结构和介电性质之间的关系,为新材料的研发提供重要的实验依据。
在电子工程领域,介电常数介质损耗测试仪主要用于检测电子元件的性能。通过该仪器的测试,可以快速准确地评估电子元件的介电性能和电气性能,为电子产品的设计和生产提供重要的技术支持。
在通信工程领域,介电常数介质损耗测试仪主要用于研究无线通信设备的电磁波传播特性。通过该仪器的测试,可以深入了解电磁波在通信介质中的传播规律和衰减特性,为通信设备的优化设计提供重要的实验依据。
除了在材料科学、电子工程和通信工程等领域的应用外,介电常数介质损耗测试仪还可以应用于其他涉及电介质材料的领域,如电力工程、生物医学等。通过该仪器的测试,可以帮助相关领域的研究人员深入了解材料的介电性能和电性能,为相关领域的发展提供重要的技术支持。
总之,介电常数介质损耗测试仪是一种非常重要的实验仪器,广泛应用于多个领域。通过该仪器的测试,可以帮助研究人员深入了解材料的介电性能和电性能,为相关领域的发展提供重要的技术支持。随着科技的不断进步和应用需求的不断提高,介电常数介质损耗测试仪将会在未来发挥更加重要的作用。
性能特点4.3寸F液晶显示中英文可选操作界面87高1MHz的测试频率,10mHz分辨率
平衡测试功能变压器参数测试功能87高测试速度:13m/次电压或电流的自动电平调整(AC)功能V、I 测试信号电平监视功能内部自带直流偏置源可外接大电流直流偏置源10点列表扫描测试功能30Ω、50Ω、100Ω可选内阻内建比较器,10档分选和计数功能内部文件存储和外部U盘文件保存测量数据可直接保存到U盘R232C、 UB 、AN、HANDR、GPIB、DCI接口
技术参数显示器:480×RGB×272,4.3寸F CD显示器。测试信号频率:20Hz—1MHz87小分辨率:10mHz,4位频率输入准确度:0.01%AC电平测试信号电压范围:10mV—2Vrm电压87小分辨率:100μV,3位输入准确度AC ON 10% x设定电压 + 2mVAC OFF 6% x设定电压 + 2mV测试信号电流范围:100μA—20mA电流87小分辨率:1μA,3位输入
准确度AC ON 10% x设定电流 + 20μAAC OFF 6% x设定电压 + 20μADC偏置电压源电压 / 电流范围:0V—±5V / 0mA—±50mA分辨率:0.5mV / 5μA电压准确度:1% x设定电压 + 5mVIO ON:用于电感、变压器加偏置测试AC源内阻IO ON:100ΩIO OFF:30Ω、50Ω、100Ω可选DCR源内阻:30Ω、50Ω、100Ω可选阻抗测试参数:|Z|, ||, C, , X, B, R, G, D, Q,θ, DCR, Vdc-Idc测试页面参数显示:一组主、副参数;10点列表扫描变压器测试参数:DCR1(初级,2端), DCR2(次级,2端),M(互感),N,1/N,Pha(相位), k(漏感),(初、次级电容),平衡测试.
基本测量准确度阻抗测试参数:0.05%N:0.1%校准条件预热时间:≥30分钟;环境温度:23±5oC;信号电压:0.3Vrm-1Vrm;清“0”:OPN、HOR后;测试电缆长度:0 m测量时间(≥10 kHz):快速: 13 m /次,中速: 67 m/次,慢速: 187 m/次,另加显示字符刷新时间CR参数显示范围| Z | , R ,X,DCR:0.00001Ω — 99.9999MΩ||,G,B:0.00001μ — 99.9999C:0.00001pF — 9.99999F:0.00001μH — 99.9999kHD:0.00001 — 9.99999Q:0.00001 — 99999.9θ(DG):-179.999o — 179.999oθ(RAD):-3.14159 — 3.14159Δ%:-999.999% — 999.999%等效电路:串联, 并联量程方式:自动, 保持触发方式:内部, 手动, 外部, 总线平均次数:1-256.
校准功能:开路, 短路全频、点频校准, 负载校准数学运算:直读, ΔAB, Δ%延时时间设定:0 -- 999, 87小分辨率100u比较器功能10档分选,BIN1~BIN9、NG、AUX档计数功能
PA、FAI前面板D显示.
列表扫描10点列表扫描可对频率、AC电压/电流、内/外DC偏置电压/电流进行扫描测试每扫描点可单独分选内部非易失性存储器:100组CRZ仪器设定文件,201次测试结果外部UB存储器GIF图像CRZ仪器设定文件测试数据UB存储器直接存储
接口I/O接口:HANDR,从仪器后面板输出串行通讯接口:UB、R232C并行通讯接口:GPIB接口(选件)网络接口:AN存储器接口:UB HO(前面板)偏置电流源控制接口DCI
使用DCI接口可控制外部直流偏流源,偏置电流87大可达120A。
选件,DCI与GPIB 只能2者选1通用技术参数工作温度, 湿度:0℃-40℃, ≤ 90%RH
电源电压:220V±20%,50Hz±2Hz功耗87大80VA体积(W×H×D): 280 mm × 88 mm × 370 mm(无护套),369 mm × 108 mm × 408 mm(带护套)。重量:约5kg
面板介绍GDA-前面板简介商标及型号:仪器商标及型号COP键:图片保存键,保存测试结果图片到UB 存储器。MA菜单键:按MA键,进入仪表测量功能相应的测试显示页面。UP菜单键:按UP键,进入仪表功能设置和相应的测试设置页面。

概述GDAT-S是具有多种功能和更高测试频率的新型阻抗分析仪,体积小,紧凑便携,便于上架使用。本系列仪器基本精度为0.05%,测试频率87高1MHz及10mHz的分辨率,4.3寸的CD屏幕配合中英文操作界面,操作方便简洁。集成了变压器测试功能、平衡测试功能,提高了测试效率。仪器提供了丰富的接口,能满足自动分选测试,数据传输和保存的各种要求。

