受動部品のインピーダンスの測定方法

ウェブ見積
ハンディ型LCRメーター
+ ハンドヘルドLCRメータ
ハンディ型LCRメーター
+ ハンドヘルドLCRメータ

テスト周波数全域での受動部品の測定

受動部品の測定では、部品を単一の固定値を持つ理想的な要素として扱うのではなく、抵抗、静電容量、インダクタンスを周波数依存のインピーダンス量として特性評価します。このテストには、インダクタンス・キャパシタンス・レジスタンス（LCR）メータ、適切なテストリードまたは部品フィクスチャ、および短く再現性のある電気的経路で接続された被試験デバイスが必要です。測定の前に、部品の期待されるインピーダンスに適したテスト周波数、測定機能、および等価回路表現を選択します。LCRメータは交流テスト信号をデバイスに印加し、得られた電圧と電流の関係を評価して電気インピーダンスを求めます。インピーダンスには、主に抵抗に関連する実数成分と、容量性または誘導性のリアクタンスに関連する虚数成分が含まれます。これらの測定値から、計測器は抵抗、静電容量、インダクタンス、インピーダンス振幅、位相角、等価直列抵抗、誘電正接、品質係数などのパラメータを算出します。抵抗測定の場合、主結果は部品の抵抗部分を表し、副次パラメータによって高周波でより顕著になるリアクタンス動作を明らかにすることができます。静電容量測定の場合、計測器は容量性リアクタンスを評価し、選択したテスト周波数と回路モデルを使用して測定されたインピーダンスを等価静電容量値に変換します。インダクタンス測定の場合、同じプロセスで誘導性リアクタンスを使用して等価インダクタンス値を計算します。複数の周波数でインピーダンス測定を実行することで、リアクタンスの変化に伴って各部品がどのように動作するかを観測するための体系的な方法が提供されます。抵抗器は測定範囲全体で比較的一定のままですが、周波数が上昇するにつれて一般に容量性リアクタンスは減少し、誘導性リアクタンスは増加します。位相や副次パラメータと並行してこれらの変化を測定することで、実際の部品の動作と期待される直列または並列の等価回路応答を比較するための一貫した手法が得られます。

測定セットアップでは、LCRメータと被測定物（DUT）間を接続する配線に起因する電気的影響も考慮する必要があります。その影響を最小限に抑えたり補正したりしない限り、テストリード、ケーブル、アダプタ、フィクスチャ、接触抵抗、浮遊容量、残留インダクタンスは、測定されたインピーダンスの一部となる可能性があります。接続は短く、機械的に安定させ、測定間で一貫性を維持する必要があり、選択するフィクスチャは、コンポーネントのパッケージおよび期待されるインピーダンス範囲に適合している必要があります。測定システムがオープン補正、ショート補正、その他の補正機能を備えている場合、コンポーネントに使用するものと同じ配置でフィクスチャを構成した状態で、該当する補正を実行します。オープン補正はフィクスチャの容量などの浮遊アドミタンスの影響を軽減でき、ショート補正はリード、接触部、フィクスチャの導体に関連する残留直列インピーダンスを軽減できます。補正後、フィクスチャの形状を変更せずにコンポーネントを接続し、必要な周波数と測定パラメータを選択して、主要な抵抗、静電容量、またはインダクタンスの結果を評価に必要な二次量とともに記録します。周波数を変えて測定を繰り返す場合、インピーダンスの大きさ、位相角、誘電正接、品質係数、または等価直列抵抗の変化を、期待される等価回路の挙動と比較することができます。実際のコンデンサは直列抵抗や寄生インダクタンスを示す場合があり、実際のインダクタは巻線抵抗や寄生容量を含む場合があるため、周波数の変化に伴って測定値が公称コンポーネント値から外れることがあります。したがって、完全なLCRメータのワークフローでは、制御されたテスト条件下で、抵抗測定、静電容量測定、インダクタンス測定、およびインピーダンス測定が組み合わされます。測定周波数、フィクスチャ構成、補正状態、接続方法、等価回路の選択を一貫して維持することで、各測定が得られた電気的条件を保持しつつ、個々のコンポーネント、コンポーネント値、製造サンプル、または繰り返しのベンチ測定の間で結果を比較することができます。

受動部品のインピーダンス測定ソリューション

受動部品のインピーダンス測定では、規定の周波数で制御された交流テスト信号を印加し、適切なフィクスチャまたはリードセットを介して被測定物を接続し、測定インターフェースを補正し、抵抗、静電容量、インダクタンス、およびインピーダンスの挙動を記述する電気パラメータを測定する必要があります。Keysight ZA1クラス ハンドヘルド静電容量・LCRメータは、100 Hz、120 Hz、1 kHz、10 kHzの選択可能なテスト周波数で、抵抗測定、静電容量測定、インダクタンス測定、およびインピーダンス測定を実行するために必要な機能を提供します。これらの周波数設定により、技術者は異なる励起条件下でのコンポーネントの挙動を比較し、容量性リアクタンス、誘導性リアクタンス、および寄生効果によって引き起こされる変化を観察できます。 このソリューションは、一次コンポーネント測定と、インピーダンス、等価直列抵抗、誘電正接、品質係数、位相角などの二次パラメータの両方をサポートします。自動識別（Auto Identification）機能により、接続されたコンポーネントに適したL、C、またはRの測定機能、二次パラメータに関連付けられた機能、および直列または並列の測定モードを選択できます。再現性のある結果を得るためには、テスト前に測定インターフェースを補正する必要があり、残留抵抗、浮遊容量、およびリードインダクタンスの影響を軽減するために、接続は短く、安定しており、一貫性を保つ必要があります。その後、技術者は周波数間で一次および二次測定を比較し、コンポーネントが期待される等価回路の挙動にどれほど密接に従っているかを評価できます。この受動部品インピーダンス測定ソリューションは、抵抗器、コンデンサ、インダクタの制御された特性評価、トラブルシューティング、受入検査、およびベンチ検証をサポートします。
ウェブ見積

受動部品インピーダンス測定ソリューションのブロック図

受動素子のインピーダンスの測定方法 - ブロック図

受動部品インピーダンス測定ソリューションの製品を見る

関連するユースケース

静電容量式センサー素子の整合性を確認する方法

高精度な静電容量測定を用いて静電容量センサー素子の均一性を検証し、デバイス間で一貫した性能を確保する。

詳細はこちら

セラミックコンデンサの直流バイアス定格低減の評価方法

キャパシタンスメーターを用いた精密な静電容量測定により、セラミックコンデンサの直流バイアス減定格特性を評価し、正確な回路設計と性能を確保する。

詳細はこちら

テスト治具における寄生容量の測定方法

高精度LCR測定を用いて、フィクスチャや相互接続部の寄生容量を測定し、容量計による測定精度を向上させ、テストエラーを低減します。

詳細はこちら

お問い合わせ ロゴ

当社のエキスパートにお問い合わせください。

所望のソリューションを見つけるのにお困りですか？

お問い合わせ