使用阻抗分析仪

介绍

阻抗分析仪用于测量待测电路对不同频率输入信号的响应。本指南解释了波形的使用阻抗分析仪乐器。这种仪器也被称为阻抗在波形。

先决条件

指南

1.打开阻抗分析仪

1.1

插入测试和测量装置，然后启动波形，并确保装置已连接。

当WaveForms启动时，如果没有设备连接到主机，则装置经理就会启动。确保设备已插入并打开，此时设备将出现在设备管理器的设备列表中(1)。单击列表中的设备进行选择，然后单击选择按钮(2)关闭设备管理器。

注意:“DEMO”设备也列出了，它允许用户使用波形和创建项目，而不需要物理设备。

注意:设备管理器可以点击屏幕右下角的“连接设备”按钮(3)，或者在屏幕上方的“设置”菜单中选择“设备管理器”来打开。

1.2

一旦欢迎页面加载，在窗口左侧的仪表板中，单击“阻抗”按钮打开阻抗分析仪乐器。

1.3

一旦阻抗分析仪仪器打开时，窗口顶部包含控制条(1)，下面是阻抗绘图平面(2)，底部是相位绘图平面(3)，如图右方所示。

2.使用阻抗分析仪

阻抗分析仪用于分析电容和电感元件。这节走过设置阻抗分析仪仪器在默认频率范围内捕获普通电容的阻抗和相位。它使用波形发生器和示波器仪表之外的一个外部参考电阻，其值由表确定，该表与被测设备(DUT)的电容或电感范围有关。这张桌子放在右边。当阻抗分析仪仪器开始了，示波器和波形发生器如果它们正在运行，并且它们的状态显示为“忙碌”，则停止。的阻抗分析仪仪器在运行时控制这些仪器。

2.1硬件设置

在本教程中，测量了10NF电容器的阻抗。参考前面的表格，对于该电容值需要10kOHM参考电阻。请参阅右侧的“加载首先”图表，了解如何设置此电路（电容器是负载，参考电阻是图中的电阻。）

注意:模拟输入通道可与BNC电缆一起使用。有关更多信息，请参阅使用示波器指南。

此设置的示例显示在右侧的图片中：

  • 电容器和参考电阻串联连接
  • 示波器通道1（实体橙色电线）和波形发生器通道1（实心黄线）连接到电容器的自由端
  • 示波器通道2(实心蓝色电线)连接到电容器和参考电阻共享的节点
  • 接地(黑线)连接到参考电阻的自由端

注意:如果需要，BNC电缆可以用来连接模拟I/O通道到测试电路。这将在文中详细讨论使用示波器指南。

当使用带BNC电缆的设备时，确保在选项菜单中设置示波器探头的衰减(与齿轮图标)。

的阻抗分析仪适配器的模拟发现利用…阻抗分析仪仪器更容易。它自动为几个参考电阻和继电器选择最佳配置，以创建一个参考电路来测量未知的阻抗。

如果使用阻抗分析仪适配器进行模拟发现，请点击这里

阻抗分析器适配器使用“加载首先”拓扑，该拓扑总结在右侧的图中。

阻抗分析仪适配器连接到模拟发现2上的MTE电缆连接器插槽。一个负载，无论是单个组件，还是要测试的电路，都应该连接到连接器J2上，并且该组件或跳线应该用橙色的夹子锁定到位。

2.2软件设置

除了更改参考电阻值的情况下，所有软件参数都将默认为默认情况下。在控制栏上，选择电阻器下拉菜单，点击10 kohm如右图所示。

如果使用阻抗分析仪适配器进行模拟发现，请点击这里

将参考电阻拓扑下拉菜单改为“适配器”，如图所示。

2.3运行阻抗分析仪仪器

开始采集数据时，导航到控制条左侧，点击右侧图片中的“Single”按钮。

现在绘制电容器的阻抗和相位作为频率的函数，如图所示。

注:使用多种仪器

的阻抗分析仪仪器可与其他波形仪器配套使用。同时使用多种仪器在各种情况下都是有帮助的。一个例子是使用the电源为…提供动力阻抗分析仪适配器美国的电路正在测试中。更多关于仪器如何一起操作的信息可以在使用交叉触发指南。

应该注意的是，模拟输入通道不能被多个仪器共享。当阻抗分析仪，则任何其他使用模拟输入通道的仪器将被禁用。其他使用模拟输入通道的仪器包括示波器，电压表，数据记录器，频谱分析仪,网络分析仪．对于模拟输出通道，相同是如此，这些通道由此同类波形发生器和网络分析仪．

3.阻抗分析仪仪器用户界面概述

本节介绍各种工具和配置阻抗分析仪仪器．

3.1仪表/分析仪模式切换栏

仪表/分析器拨动栏位于控制栏上方，然后在文件下拉菜单下方，如右图所示。选择“仪表”将隐藏所有分析器绘图平面A显示与给定频率相关联的测量值表。选择“分析仪”允许用户为DUT生成各种绘图。这些模式分别在随后的部分中进一步详细讨论。

3.1.1仪表模式

选择计从仪表/分析仪的切换栏(如图中右边的红色箭头所示)执行以下操作:

  • 从分析器模式中隐藏情节平面
  • 显示与DUT关联的值表
  • 添加一个新的工具栏(如图右边的红色矩形所示)

新的工具栏提供以下功能:

  • 元素:确定(自动)或选择DUT的电路元件类型或型号(电感、电容或电阻)
  • 模型:选择被测设备型号为“并联”还是“串联”
  • 风俗:勾选此复选框可自定义表格中的值
  • 编辑:点击此按钮，将打开一个新窗口，选择在Meter表中显示哪些测量值

3.1.2分析仪模式

选择分析仪从仪表/分析仪的切换栏(如图中右边的红色箭头所示)为用户提供了一组可以在每次采集时生成的图形，这是阻抗分析仪的默认模式。每个情节都有自己的选择的参数可以显示或删除从情节飞机和在每个情节的左上角(1)。每个情节还有额外的手动选择范围和规模在右上角(2)。从痕迹菜单中可以添加额外的痕迹(3)位于右边的图平面,和数据游标(4)可以通过点击图左下角的X生成。用户可用的图形和可以在该图形上显示的参数如下所示:

  • 输入:增益级
  • 阶段:相位，输入相位
  • 电压RMS，真实的，想象的
  • 当前的RMS，真实的，想象的
  • 阻抗:阻抗幅值，串联电阻，串联电抗，并联电阻，并联电抗
  • 导纳:导纳幅值、平行电导、平行电纳、串联电纳、串联电纳
  • 电感:串联电感、并联电感
  • 电容:串联电容、并联电容
  • 因素: D、Q图
  • 尼奎斯特：角图中获取和阶段
  • Custom1：用户编程的自定义参数
  • Custom2：用户编程的自定义参数

3.2控制杆

位于plot平面上方的是Control Bar(如章节1.3所示)，其中阻抗分析仪仪器可以进一步配置。控制栏的元素在以下小节中解释，因为它们在控制栏中从左到右看。

3.2.1收购按钮

“单次”和“运行”采集按钮将分别在被测设备上进行一次采集或连续采集。

3.2.2启动/停止的频率

的开始和停止下拉菜单分别对应于采集的开始和停止频率。可以通过单击下拉菜单箭头来更改这些值，滚动到所需的频率，并选择它或通过手动将所需的频率键入文本字段。

3.2.3样品和样品/十年

的样品和/十年下拉菜单分别对应于每一次采集的样本数量和每十年这些样本在平面图上的划分。可以通过单击下拉菜单箭头、滚动到所需的频率并选择它，或者通过在文本字段中手动输入所需的值来更改这些值。

注意:更改其中一个字段将相应地更新另一个字段。

3.2.4 DUT和参考电阻拓扑安排

这个下拉菜单允许用户为DUT和参考电阻选择适当的拓扑结构。有四种选择，每一种都在右边的参考图中进行了描述。

注意:以下图表中引用的“节点”是菱形连接点，它们的编号从左到右递增。

W1-C1-DUT-C2-R-接地：当DUT通常在输出处加载时使用。

  • 节点1: Wavegen通道1,Scope通道1+，以及DUT输入
  • 节点2:范围通道2+，DUT输出，和参考电阻
  • 节点3:参考电阻和接地

W1-C1-R-C2-DUT -接地：当DUT通常在输出端接地时使用。

  • 节点1：Wavegen通道1，范围通道1+和参考电阻
  • 节点2：范围通道2+，参考电阻和DUT输入
  • 节点3: DUT输出和接地

W1-C1P-DUT-C1N-C2-R-接地：第一个拓扑的这种变化提供了在被测电阻和参考电阻之间的差分测量。当DUT通常在输出处加载时使用。

  • 节点1: Wavegen通道1,Scope通道1+，以及DUT输入
  • 节点2：范围通道1-，范围通道2+，DUT输出和参考电阻
  • 节点3:参考电阻和接地

3.2.5振幅和偏移量

这些下拉菜单允许用户控制波根输入的幅度和施加DC偏移电压的选项。可以通过单击下拉菜单箭头来更改这些值，滚动到所需的频率，并选择它或通过手动将所需电压键入文本字段中。

3.2.6参考电阻和平均值

的电阻器下拉菜单显示外部参考电阻，因此Waveforms可以正确计算通过DUT的电流。这个值必须根据被测部件的电容或电感来选择。请参阅下面的表格使用阻抗分析仪标题(第2节)，以确定每个电容或电感范围应使用哪个参考电阻。的平均下拉菜单选择一个时间窗口，在此时间窗口中采集的数据在绘图前将被平均。要更改这些参数中的任何一个，请单击下拉箭头，滚动到需要的值并选择它，或者在文本字段中手动键入需要的值。

3.2.7选项

的选项下拉菜单为用户提供以下配置参数阻抗分析仪仪器工具：

  • 规模:对数的或线性的
  • 平均:在选定的样本数量上对绘制的数据进行平均
  • 探测器:适用于不同示波器探头电阻
  • ProbCap:适用于不同示波器探头电容
  • Wavegen:选择波根通道1或波根通道2作为信号源
  • 放大:将采集到的数据衰减或放大10倍
  • 解决：特征是采样数据之间的时间窗口
  • 分钟时间:表示最小采样周期数为2的幂
  • 警告:选择是否显示“电阻太低”之类的警告

通道1和通道2选项:

  • 抵消:在Scope通道上应用DC偏移量
  • 范围：通过输入信号幅度或设定电压设定范围范围
  • 衰减:减弱或放大范围数据
  • 耦合:交流或直流对各自的通道
  • 带宽:开启或关闭带宽限制
  • 阻抗:不是可用的

3.2.8补偿

补偿帮助校准阻抗分析仪．当使用更高的频率，使用更高的参考电阻值，以及检测更小的电容和电感时，这变得更有用。

一个形象显示选择的补偿工具图标，允许用户启用和执行开路和短路补偿。B图像显示单击“补偿”时显示的补偿配置窗口。此窗口提供了在控制栏上找到的一些参数以及用于多个参考电阻选项的打开/短补偿的按钮。

这些参考电阻值也可以在此窗口中更改，并反映在控制栏中电阻器下拉式菜单。当参考电阻值不完全是标记值时，这非常有用。当执行补偿时，在指定频率范围内为每个参考电阻值存储值。如果电阻值或频率范围会发生变化，则必须再次执行此补偿。

执行补偿：首先，用精密万用表测量参考电阻的实际值，并将该值输入“电阻”下的补偿窗口文本框中。要执行开路补偿，断开被测设备的端子与阻抗分析拓扑，使被测设备处于开路状态。要执行短补偿，短DUT端子，同时保持在选择的阻抗分析拓扑。

一个B

3.3文件菜单

文件下拉菜单有以下选项可供用户使用:

  • 新的阻抗： 创建新的阻抗分析仪仪器窗口(空)或复制当前阻抗分析仪仪器和它的设置到一个新窗口(克隆)
  • 开放项目:打开先前保存的波形工作区
  • 保存项目：保存当前波形工作区
  • 出口:导出绘制/获取的数据和/或绘制平面的图像
  • 密切的阻抗：关闭当前阻抗分析仪仪器工具窗口

3.4控制菜单

“控制”菜单包含了用户的获取控件，也可以在“控制栏”中使用:

  • 单:运行阻抗工具的单个采集
  • 运行:执行“阻抗”工具的重复采集
  • 停止：停止收购

3.5视图菜单

视图菜单提供了与第3.1.2节(分析器模式)中讨论的相同的绘图/窗口切换选项，但有两个额外的窗口选项:

  • 时间:表示被测设备的时域图
  • 笔记：使用时用户笔记的文本编辑器窗格阻抗分析仪仪器

3.6窗口菜单

窗口菜单为用户提供了三个主要选项:

  • 帮助:到WaveForms帮助菜单的链接
  • 波形:一个到“欢迎”窗口的链接
  • 链接到其他目前开放的波形工具

其他资源

有关如何使用Digilent测试和测量设备的更多指南，请返回该设备的资源中心，链接到测试和测量页的维基。

有关波形的更多信息，请访问波形参考手册．

如需技术支持，请访问测试和测量勤勉论坛的部分。