수동 소자의 임피던스를 측정하는 방법

+ 핸드형 LCR 미터

테스트 주파수에 따른 수동 소자 측정

수동 소자 측정은 소자를 단일 고정값을 가진 이상적인 소자로 취급하는 대신, 저항, 커패시턴스, 인덕턴스를 주파수에 종속적인 임피던스 양으로 특성화합니다. 이 테스트에는 인덕턴스, 커패시턴스 및 저항(LCR) 미터, 적절한 테스트 리드 또는 소자 픽스처, 그리고 짧고 반복 가능한 전기 경로로 연결된 피측정 소자가 필요합니다. 측정 전에 예상되는 소자의 임피던스에 맞는 적절한 테스트 주파수, 측정 기능, 그리고 등가 회로 표현을 선택해야 합니다. LCR 미터는 교류 테스트 신호를 소자에 인가하고 결과로 나타나는 전압과 전류의 관계를 평가하여 전기 임피던스를 결정합니다. 임피던스는 주로 저항과 관련된 실수부와 커패시턴스 또는 인덕턴스 리액턴스와 관련된 허수부로 구성됩니다. 이러한 측정량으로부터 계측기는 저항, 커패시턴스, 인덕턴스, 임피던스 크기, 위상 각, 등가 직렬 저항, 손실 계수, 품질 계수 등의 파라미터를 계산합니다. 저항 측정의 경우, 주 결과는 소자의 저항 성분을 나타내며 보조 파라미터는 고주파수에서 더 중요해지는 리액티브 거동을 드러낼 수 있습니다. 커패시턴스 측정의 경우, 계측기는 용량성 리액턴스를 평가하고 선택된 테스트 주파수와 회로 모델을 사용하여 측정된 임피던스를 등가 커패시턴스 값으로 변환합니다. 인덕턴스 측정의 경우, 동일한 과정에서 유도성 리액턴스를 사용하여 등가 인덕턴스 값을 계산합니다. 여러 주파수에서 임피던스 측정을 수행하면 리액턴스 변화에 따라 각 소자가 어떻게 거동하는지 관찰할 수 있는 체계적인 방법을 제공합니다. 저항기는 측정 범위 전반에 걸쳐 비교적 일정하게 유지될 수 있는 반면, 용량성 리액턴스는 일반적으로 감소하고 유도성 리액턴스는 주파수가 높아짐에 따라 일반적으로 증가합니다. 위상 및 보조 파라미터와 함께 이러한 변화를 측정하면 실제 소자 거동을 예상되는 직렬 또는 병렬 등가 회로 응답과 비교할 수 있는 일관된 방법을 제공합니다.

측정 설정은 또한 LCR 미터와 피시험 소자 간의 연결로 인해 발생하는 전기적 기여도 고려해야 합니다. 테스트 리드, 케이블, 어댑터, 픽스처, 접촉 저항, 표중 커패시턴스 및 잔류 인덕턴스는 그 효과가 최소화되거나 보상되지 않는 한 측정된 임피던스의 일부가 될 수 있습니다. 연결은 짧고, 기계적으로 안정적이며, 측정 간에 일관성을 유지해야 하고, 선택된 픽스처는 부품 패키지 및 예상 임피던스 범위와 일치해야 합니다. 측정 시스템이 오픈, 쇼트 또는 기타 보상 기능을 제공하는 경우, 부품에 사용될 것과 동일한 방식으로 구성된 픽스처로 해당 보정을 수행하십시오. 오픈 보정은 픽스처 커패시턴스와 같은 표유 어드미턴스의 영향을 줄일 수 있으며, 쇼트 보정은 리드, 접점 및 픽스처 도체와 관련된 잔류 직렬 임피던스를 줄일 수 있습니다. 보정 후 픽스처 형상을 변경하지 않고 부품을 연결하고, 필요한 주파수 및 측정 파라미터를 선택하고, 평가에 필요한 이차 양과 함께 기본 저항, 커패시턴스 또는 인덕턴스 측정값을 기록합니다. 주파수에 걸쳐 측정이 반복됨에 따라 임피던스 크기, 위상 각도, 유전 손실 팩터, 품질 팩터 또는 등가 직렬 저항의 변화를 예상되는 등가 회로 동작과 비교할 수 있습니다. 실제 커패시터는 직렬 저항과 기생 인덕턴스를 나타낼 수 있고 실제 인덕터는 권선 저항과 기생 커패시턴스를 포함할 수 있으므로 주파수가 변경됨에 따라 측정값이 공칭 부품 값에서 벗어날 수 있습니다. 따라서 완전한 LCR 미터 워크플로는 제어된 테스트 조건에서 저항 측정, 커패시턴스 측정, 인덕턴스 측정, 임피던스 측정을 결합합니다. 측정 주파수, 픽스처 구성, 보상 상태, 연결 방법 및 등가 회로 선택을 일관되게 유지하면 각 측정이 얻어진 전기적 조건을 유지하면서 개별 부품, 부품 값, 생산 샘플 또는 반복된 벤치 측정 간에 결과를 비교할 수 있습니다.

수동 소자 임피던스 측정 솔루션

수동 부품 임피던스 측정에는 정의된 주파수에서 제어된 교류 테스트 신호 인가, 적절한 픽스처 또는 리드 세트를 통한 피시험 소자 연결, 측정 인터페이스 보정, 그리고 저항, 커패시턴스, 인덕턴스 및 임피던스 동작을 설명하는 전기 파라미터 측정이 필요합니다. Keysight ZA1 클래스 핸드형 커패시턴스 및 LCR 미터는 100 Hz, 120 Hz, 1 kHz 및 10 kHz의 선택 가능한 테스트 주파수에서 저항 측정, 커패시턴스 측정, 인덕턴스 측정 및 임피던스 측정을 수행하는 데 필요한 기능을 제공합니다. 이러한 주파수 설정을 통해 엔지니어는 서로 다른 여자 조건에서 부품 동작을 비교하고 용량성 리액턴스, 유도성 리액턴스 및 기생 효과로 인한 변화를 관찰할 수 있습니다. 이 솔루션은 기본 부품 측정과 임피던스, 등가 직렬 저항, 유전 손실 팩터, 품질 팩터, 위상 각도 등의 이차 파라미터를 모두 지원합니다. 자동 식별(Auto Identification) 기능은 연결된 부품에 대해 이차 파라미터 및 직렬 또는 병렬 측정 모드와 연결된 적절한 L, C 또는 R 측정 기능을 선택할 수 있습니다. 반복 가능한 결과를 위해 테스트 전에 측정 인터페이스를 보정해야 하며, 잔류 저항, 표유 커패시턴스 및 리드 인덕턴스의 영향을 줄이기 위해 연결은 짧고 안정적이며 일관되게 유지되어야 합니다. 그런 다음 엔지니어는 주파수에 따라 기본 및 이차 측정을 비교하여 부품이 예상되는 등가 회로 동작을 얼마나 긴밀하게 따르는지 평가할 수 있습니다. 이 수동 부품 임피던스 측정 솔루션은 저항기, 커패시터, 인덕터의 제어된 특성화, 문제 해결, 수입 검사 및 벤치 검증을 지원합니다.

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