KEYSIGHT是(shì)德(dé)Agilent安捷(jié)倫測(cè)量(liáng)阻(zǔ)抗的(dí)8點提(tí)示(shì)應用指南
測(cè)量(liáng)電(diàn)子(zǐ)器(qì)件,
實(shí)現電(diàn)路(lù)的(dí)設(shè)計(jì)性能提(tí)示1. 阻抗(kàng)參數的確(què)定和(hé)選(xuǎn)擇(zé)
提示(shì)2. 選擇(zé)正(zhèng)確的測(cè)量條件
提(tí)示(shì)3. 選擇適(shì)當的儀器顯(xiǎn)示參(cān)數
提示(shì) 4. 測(cè)量技(jì)術具(jù)有局(jú)限(xiàn)性
提示5. 進行校(xiào)準
提示6. 進行補償
提示 7. 消除相(xiāng)位偏移和端(duān)口擴(kuò)展(zhǎn)的誤差
提(tí)示(shì) 8. 夾具和(hé)連(lián)接(jiē)器維(wéi)護
目錄 首先需要了(liǎo)解(jiě)的基本知識
測量阻抗有(yǒu)幾種(zhǒng)不(bù)同的(dí)技術(shù)和(hé)方(fāng)法(fǎ)，應(yīng)該根據測(cè)量(liáng)的頻率範圍，要(yào)測(cè)量(liáng)的阻抗參數以(yǐ)及想要(yào)顯示(shì)的測量結果(guǒ)來(lái)選擇一(yī)個具體的(dí)測(cè)試技術。
自動(dòng)平衡電橋技(jì)術在(zài)從毫歐姆到兆歐姆(mǔ)很寬的阻抗(kàng)測(cè)量範圍(wéi)內(nèi)有*的(dí)測量(liáng)精(jīng)度，與之相適應的(dí)測量(liáng)頻(pín)率(shuài)範圍可以(yǐ)從(cóng)幾(jī)Hz到110 MHz。
IV和 RF-IV技(jì)術(shù)在(zài)從(cóng)毫(háo)歐姆到兆歐(ōu)姆的阻(zǔ)抗測(cè)量範(fàn)圍內(nèi)的(dí)測量精(jīng)度(dù)同(tóng)樣很(hěn)好，與之相適(shì)應測量頻率(shuài)範圍可(kě)以(yǐ)從(cóng) 40 Hz到3 GHz左右。
傳輸/ 反射技術在(zài)非常寬的頻(pín)率範圍，從(cóng) 5 Hz 到 110 GHz 以上，測量(liáng) 50歐姆(mǔ)或(huò) 75歐姆附(fù)近(jìn)的阻抗值(zhí)時，具有(yǒu)非常高的測量精(jīng)度。
LCR表和阻抗分(fēn)析儀(yí)的主(zhǔ)要區別(bié)之一(yī)是它(tā)們對(duì)測量(liáng)結果(guǒ)的(dí)顯示方(fāng)式(shì)。
LCR表用數(shù)字(zì)顯示(shì)測(cè)量結果，而阻抗(kàng)分(fēn)析儀(yí)既可以用數字也可(kě)以用圖形(xíng)顯(xiǎn)示測量(liáng)結果。
LCR 表或(huò)阻抗分析儀所(suǒ)采(cǎi)用的測量技(jì)術(shù)和(hé)儀表(biǎo)的類(lèi)型(xíng)無關(guān)，根(gēn)據(jù)測量(liáng)的頻(pín)率範(fàn)圍(wéi)，它(tā)們(mén)可以(yǐ)采用(yòng)RFIV， IV或自動(dòng)平(píng)衡電(diàn)橋技術。
用戶會(huì)出(chū)於各種(zhǒng)原因而需(xū)要(yào)測量(liáng)器(qì)件的(dí)阻抗(kàng)。一個(gè)典(diǎn)型的情況是(shì)工(gōng)程(chéng)師們需要對用(yòng)在其所(suǒ)設計的(dí)電(diàn)路(lù)中(zhōng)的(dí)器(qì)件的(dí)阻(zǔ)抗特性進行測量(liáng)，因(yīn)為通(tōng)常(cháng)情(qíng)況下這(zhè)些器(qì)件的供(gōng)應商(shāng)隻(zhī)給(gěi)出(chū)了器(qì)件(jiàn)阻(zǔ)抗值的額(é)定數據。
在某種(zhǒng)程度上，在(zài)決定(dìng)產(chǎn)品(pǐn)的(dí)zui終設(shè)計性(xìng)能(néng)，甚(shèn)至決定製成品的(dí)生產(chǎn)時都會(huì)與產品所用(yòng)器件的阻(zǔ)抗值(zhí)有關，zui終產品的(dí)性能和質量會受到器件的測量精度(dù)以及(jí)對器件的測量是(shì)否(fǒu)夠全(quán)麵(miàn)的(dí)影響(xiǎng)。
這份(fèn)資料提(tí)供一(yī)些(xiē)有用的(dí)信息(xī)
來(lái)幫助(zhù)工程師們(mén)熟悉自(zì)動平(píng)衡電(diàn)橋(qiáo)，IV 和(hé)RF-IV 測(cè)試技術的使(shǐ)用。對於(yú)使(shǐ)用(yòng)反(fǎn)射法(fǎ)測量(liáng)阻抗的技(jì)術人員(yuán)，可以從(cóng)安捷倫編號(hào)為(wéi) 1291-1的(dí)應用指(zhǐ)南(nán)“提(tí)高(gāo)網絡(luò)分析儀使(shǐ)用能力的8條提
示(shì)” ( 文獻編(biān)號為(wéi) 5965-8166CHCN) 中找(zhǎo)到類似(sì)的(dí)信息(xī)。
圖0-1. 各種測量方(fāng)法和相應(yīng)的(dí)測量精(jīng)度範圍
阻(zǔ)抗(kàng)測量(liáng)範(fàn)圍(wéi) (Ω)
測量頻率範圍(Hz)
自動平衡(héng)電橋(qiáo)
IV
10%精度(dù)範(fàn)圍
傳(chuán)輸/反(fǎn)射
RF-IV
2提示 1.
阻抗(kàng)參數的確定和(hé)選(xuǎn)擇
阻(zǔ)抗是表(biǎo)征電子器件特性的參(cān)數之(zhī)一。阻抗 (Z) 的定義(yì)是器(qì)件在給定(dìng)的(dí)頻(pín)率(shuài)下對交流電(diàn)流(AC) 所(suǒ)起的阻礙作用。
阻(zǔ)抗(kàng)通(tōng)常用(yòng)復數(shù)量(liáng)( 矢量(liáng)) 的形(xíng)式來(lái)表示(shì)，可以把(bǎ)它(tā)畫在極(jí)坐(zuò)標(biāo)上(shàng)。
坐(zuò)標的*和(hé)第二象(xiàng)限(xiàn)分(fēn)別對(duì)應正(zhèng)的電感值和正(zhèng)的(dí)電(diàn)容(róng)值; 第三(sān)和(hé)第(dì)四象限則代(dài)表(biǎo)負(fù)的電阻值(zhí)。阻抗(kàng)矢量(liáng)
由(yóu)實部 (電阻 — R)和(hé)虛部(電抗(kàng) —X)組(zǔ)成。
圖1-1所示是阻抗矢(shǐ)量(liáng)的值落在極坐標係(xì)統中(zhōng)*象限的情況(kuàng)。
電容(róng) (C)和(hé)電(diàn)感 (L)的(dí)值可(kě)從電(diàn)阻(zǔ)
(R)和電抗(kàng)(X)值中(zhōng)推導(dǎo)出(chū)來(lái)。電抗的(dí)
兩(liǎng)種形(xíng)式(shì)分(fēn)別(bié)是感抗(XL)和容抗(XC)。
品(pǐn)質因數(Q) 和(hé)損(sǔn)耗(hào)因數(shù)(D) 也(yě)
可從(cóng)電(diàn)阻和(hé)電(diàn)抗的(dí)值中推導出來，
這兩個(gè)參數是表示電(diàn)抗純(chún)度(dù)的。當Q
值偏(piān)大或 D 值偏(piān)小時，電(diàn)路(lù)的(dí)質量(liáng)
更高(gāo)。 Q的(dí)定(dìng)義(yì)是器(qì)件(jiàn)所儲存(cún)的(dí)能(néng)量(liáng)
與(yǔ)其(qí)做(zuò)消耗(hào)的能(néng)量的比值。 D是Q的
倒數。 D 還等於(yú)“ tan δ”，其(qí)中 δ 是
介質損耗(hào)角 (δ是相(xiāng)位角 θ的餘角(jiǎo) )。 D
和(hé)Q均屬(shǔ)於(yú)無(wú)量綱(gāng)的量。
圖(tú)1-2顯示(shì)的是阻抗(kàng)與可以(yǐ)從阻(zǔ)
抗值中(zhōng)所推(tuī)導出的參數的關(guān)係。
圖 1-1. 阻(zǔ)抗的(dí)矢(shǐ)量表示 圖1-2. 電(diàn)容(róng)器和(hé)電(diàn)感(gǎn)器參數
虛部(bù)
電感器
電(diàn)容(róng)器
實部
3提(tí)示(shì) 2.
選擇正確的測量條件
器(qì)件製(zhì)造(zào)商給出(chū)的器件阻抗(kàng)值
所代表(biǎo)的是在規定的測量(liáng)條件下器
件所(suǒ)能達(dá)到的(dí)性(xìng)能(néng)，以及在生(shēng)產(chǎn)這(zhè)
些器(qì)件(jiàn)時所(suǒ)允許(xǔ)出現(xiàn)的器件性能的(dí)
偏差(chà)。如(rú)果(guǒ)在設(shè)計電路時(shí)需(xū)要很精
確(què)地(dì)知(zhī)道所使用器件的(dí)性能的話，
就(jiù)有必要(yào)專門對器(qì)件(jiàn)進行測量來(lái)驗(yàn)
證其實際值與(yǔ)標稱(chēng)值之(zhī)間(jiān)的偏(piān)差，
或在不同(tóng)於製造商測(cè)試(shì)條(tiáo)件的實際(jì)
工作條件(jiàn)下測量(liáng)器件的阻(zǔ)抗參數。
由於(yú)寄生電感(gǎn)，電容(róng)和電阻的
存(cún)在(zài)，所(suǒ)有器件(jiàn)的特(tè)性會隨(suí)著(zhuó)測(cè)量
頻率的變化(huà)而(ér)變化(huà)的現象(xiàng)是非(fēi)常(cháng)常(cháng)
見的(dí)。
圖2-1顯示的(dí)是(shì)一個常(cháng)用的(dí)電容
器(qì)在(zài)理想(xiǎng)情(qíng)況下(xià)其阻抗(kàng)隨頻(pín)率(shuài)變化的
特性(xìng)和(hé)實(shí)際(jì)上(shàng)有寄(jì)生參(cān)數(shù)存在(zài)時其(qí)阻
抗(kàng)隨(suí)頻率變化的(dí)特性之間的(dí)差別。
圖(tú)2-1. 電容(róng)器(qì)的頻率特征(zhēng)
器件阻抗的測(cè)量(liáng)結(jié)果(guǒ)還會(huì)受(shòu)到
在測(cè)量時所(suǒ)選(xuǎn)擇(zé)的(dí)測(cè)量信(xìn)號的大(dà)小
的影響，圖(tú)2-2顯(xiǎn)示(shì)的(dí)是阻(zǔ)抗(kàng)測(cè)量結
果(guǒ)隨(suí)著交(jiāo)流(liú)測(cè)量信號(hào)的大小而(ér)變(biàn)化(huà)
的(dí)情(qíng)況:
● 電容值(或(huò)材料的(dí)介電常數，即(jí) K
值(zhí))的測量(liáng)結果(guǒ)會依(yī)賴於(yú)交(jiāo)流測量(liáng)
信(xìn)號(hào)電(diàn)壓(yā)值的大(dà)小(xiǎo)。
● 電感值(zhí)(或材(cái)料的(dí)磁(cí)滯特性)的(dí)測
量結果(guǒ)會(huì)依(yī)賴(lài)於交(jiāo)流測(cè)量(liáng)信號電流
值的大小。
如圖(tú) 3和其中的(dí)公式所示(shì)，在(zài)測(cè)
量(liáng)時(shí)實際施加在被(bèi)測(cè)器件兩側(cè)的交(jiāo)
流電(diàn)壓(yā)VDUT是(shì)和(hé)它自身的阻抗，信
號(hào)源的內阻(zǔ)以及(jí)信號(hào)源的(dí)輸(shū)出電壓
有(yǒu)關的。
使用(yòng)儀(yí)表(biǎo)的(dí)自動電平(píng)控製 (ALC)
功(gōng)能(néng)可使被(bèi)測(cè)器(qì)件(jiàn) (DUT)兩(liǎng)側的(dí)電壓
保持在一個恒定(dìng)的(dí)值(zhí)上(shàng)。如果(guǒ)儀表
內部沒有(yǒu)ALC功(gōng)能(néng)但(dàn)是(shì)有監(jiān)測信號大
小的(dí)功(gōng)能(néng)，可(kě)以利(lì)用這個(gè)功(gōng)能給這(zhè)
種(zhǒng)儀(yí)表(biǎo)編(biān)寫一(yī)個相當(dāng)於ALC功能的(dí)控
製(zhì)程(chéng)序(xù)來(lái)保(bǎo)證被測器件(jiàn)兩端上的(dí)電(diàn)
壓(yā)穩定。
通過控(kòng)製(zhì)測(cè)量積(jī)分時間(jiān)(相當於(yú)
數據(jù)采(cǎi)集(jí)時(shí)間)可以去除測量中不需
要的信號的影響。利用平(píng)均值(zhí)功能(néng)
可以降(jiàng)低測量結(jié)果中(zhōng)的(dí)隨機(jī)噪聲。
延長積分時(shí)間(jiān)或(huò)增(zēng)加平均計算的次
數(shù)可以提高測量精度，但(dàn)也會(huì)降(jiàng)低
測量速度。在(zài)儀(yí)表(biǎo)的(dí)操作手(shǒu)冊(cè)中(zhōng)對
這(zhè)部(bù)分(fēn)內容都有詳(xiáng)細的解(jiě)釋(shì)。
其它有可能影(yǐng)響測量結果(guǒ)的物
理(lǐ)和電(diàn)氣因素(sù)還(huán)包(bāo)括(kuò)直(zhí)流偏(piān)置(zhì)，溫
度(dù)，濕度(dù)，磁(cí)場強度(dù)，光強度，振
動和時(shí)間(jiān)等(děng)。
圖 2-2. 測量(liáng)結(jié)果(guǒ)對測量信號大小的依(yī)賴性 圖2-3. 實際(jì)施(shī)加(jiā)到被(bèi)測(cè)器(qì)件上(shàng)的(dí)信(xìn)號和保(bǎo)證信(xìn)號(hào)穩定的(dí)原(yuán)理
相位(實際(jì)值)
阻抗(實(shí)際值)
阻抗(理想(xiǎng)值(zhí))
相位(理想(xiǎng)值)
高介電(diàn)常(cháng)數(shù)
中等介(jiè)電(diàn)常數(shù)
低(dī)介(jiè)電(diàn)常(cháng)數(shù)
(無(wú)依(yī)賴性)
交流測試(shì)電(diàn)壓(yā) 交流(liú)測試(shì)電流
(無依賴性)
激勵源(yuán)內(nèi)阻(zǔ)
激(jī)勵(lì)源
反饋(kuì)
(a) 陶瓷(cí)電容(róng)器測(cè)量結果(guǒ)對(duì)
交(jiāo)流電壓值的(dí)依賴(lài)性
(b) 磁芯(xīn)電(diàn)感(gǎn)器測量(liáng)結果(guǒ)
對(duì)交(jiāo)流(liú)電流(liú)值的(dí)依(yī)賴性(xìng) 被(bèi)測(cè)器件
4提(tí)示 3.
選擇適當(dāng)的(dí)儀器(qì)顯(xiǎn)示參數
現在有很(hěn)多(duō)阻抗(kàng)測(cè)量儀(yí)器都能夠(gòu)
測(cè)量阻抗矢量的實部和虛(xū)部，然(rán)後再
把它(tā)們轉換為其它所需(xū)要(yào)的參數(shù)。
如果一(yī)個(gè)測量(liáng)結果(guǒ)顯(xiǎn)示為(wéi)阻(zǔ)抗(kàng)
(Z)和相位(wèi)(θ)，那麼(mó)被(bèi)測器件(jiàn)的(dí)主要
參數(R， C， L) 和其(qí)它所有寄(jì)生(shēng)參(cān)數
所表現出(chū)來(lái)的(dí)綜合特性就(jiù)體(tǐ)現(xiàn)在|Z|
和θ的數值(zhí)的大小(xiǎo)上。
如(rú)果要(yào)想顯(xiǎn)示一(yī)個(gè)被(bèi)測器件(jiàn)除阻
抗和相(xiāng)角以外的其(qí)它(tā)參(cān)數，可以(yǐ)使用(yòng)
它的二(èr)元模(mó)型等效(xiào)電路，如圖(tú)3-1所
示(shì)。在(zài)區(qū)分(fēn)這些(xiē)基(jī)於串(chuàn)聯或並聯電路(lù)
模(mó)式的(dí)二(èr)元模(mó)型時，我們用(yòng)腳注“ p”
代表並聯模型，用(yòng)“ s”代表串(chuàn)聯模型，
例(lì)如(rú)Rp， Rs， Cp， Cs， Lp或Ls。
在現(xiàn)實世界中沒有(yǒu)器件是純粹的
的電阻，純粹(cuì)的(dí)電容，純(chún)粹(cuì)的(dí)電感。
任何常用(yòng)的器件通常(cháng)都會有一(yī)些寄生(shēng)
參數(例如由器件的(dí)引腳，材(cái)料等引
起(qǐ)的寄生電阻，寄(jì)生電感(gǎn)和寄(jì)生(shēng)電(diàn)
容(róng))存在(zài)，表現器件(jiàn)主要(yào)特性的部分(fēn)
和(hé)寄(jì)生參數(shù)部分結(jié)合(hé)在(zài)一(yī)起會使(shǐ)一個(gè)
簡單的(dí)器件(jiàn)在實(shí)際工作(zuò)中表(biǎo)現得(dé)就像(xiàng)
一(yī)個(gè)復(fù)雜的電路一(yī)樣(yàng)。
近年(nián)來新推出(chū)的阻(zǔ)抗分析儀都帶
有(yǒu)等(děng)效(xiào)電路分析的(dí)功能(néng)，可(kě)以用(yòng)
三(sān)元或四元(yuán)電(diàn)路模(mó)型的形(xíng)式對測量結
果進行進(jìn)一(yī)步的(dí)分(fēn)析，如(rú)圖3-2所(suǒ)示(shì)。
使(shǐ)用這種等(děng)效(xiào)電路分析功能可對器(qì)件
更(gēng)為復雜的寄生效(xiào)應進行(háng)全(quán)麵(miàn)分析(xī)。
圖(tú) 3-1. 測(cè)量結(jié)果的(dí)等效電(diàn)路模型(xíng) 圖3-2. 等(děng)效(xiào)電路分析功能
電(diàn)容(róng)器等效電路(lù)
串聯(lián)模型(xíng) 並(bìng)聯模型
簡化為(wéi)二元模型
等效電路模型
磁芯(xīn)損(sǔn)耗較(jiào)高
的電(diàn)感器(qì)
電容(róng)器
電感器(qì)和
電阻(zǔ)器
諧振器
高(gāo)阻值
電阻(zǔ)器
5提(tí)示(shì) 4.
測(cè)量技(jì)術具有局(jú)限性(xìng)
在(zài)產品(pǐn)設計(jì)和生產(chǎn)製(zhì)造(zào)的測量
中，我(wǒ)們(mén)經常被(bèi)問(wèn)到的問(wèn)題恐(kǒng)怕就
是:“測(cè)量(liáng)結(jié)果的(dí)精度有多高(gāo) ?”
儀(yí)器的測(cè)量(liáng)精度(dù)實際上取決於
被測器件(jiàn)的阻抗值和所(suǒ)采用的測量
技(jì)術(shù)，如(rú)第2頁圖0-1所(suǒ)示。
在(zài)確定測(cè)量(liáng)結果的(dí)精度時，需
要把測(cè)量(liáng)到的被測器(qì)件(jiàn)的(dí)阻抗值和
所(suǒ)使(shǐ)用(yòng)儀(yí)表在(zài)所(suǒ)適(shì)用的(dí)測量條件下
的(dí)精(jīng)度進行(háng)比較才(cái)可以(yǐ)知(zhī)道(dào)。
圖(tú)4-1顯示(shì)了(liǎo)在測(cè)量頻率為(wéi)1 MHz
時， 1 nF電容(róng)器(qì)的阻抗值(zhí)為159 Ω。
儀(yí)表(biǎo)關於(yú)D值(zhí)和(hé)Q值(zhí)的(dí)測(cè)量精度
的指標通(tōng)常(cháng)不同於(yú)儀表(biǎo)關(guān)於(yú)其(qí)它(tā)阻(zǔ)
抗(kàng)參(cān)數(shù)測量精度(dù)的(dí)技術指(zhǐ)標。
對(duì)於低(dī)損耗(D 值很(hěn)低， Q 值很
高 ) 器件， R 值相(xiāng)對(duì)於 X 值(zhí)而言(yán)是非
常(cháng)小的。 R 值(zhí)的細小(xiǎo)變化(huà)將(jiāng)會引起Q
值的很大變(biàn)化(huà)，如(rú)圖 4-2所示。
如(rú)果(guǒ)測量(liáng)結果(guǒ)的誤差跟(gēn)所測(cè)到
得的R的值相近(jìn)似的(dí)話，就(jiù)會導致 D
或(huò)Q值的測(cè)量(liáng)結(jié)果(guǒ)是負數的現(xiàn)象。
需要時刻注(zhù)意的(dí)是(shì)，測量(liáng)結果
的(dí)誤差包(bāo)括儀(yí)表自(zì)身的(dí)測(cè)量誤差和(hé)
測量夾具(jù)引(yǐn)起的誤差。
圖 4-1. 電容器的阻抗值(zhí)和所選(xuǎn)擇(zé)的測量(liáng)頻率(shuài)有(yǒu)關(guān) 圖4-2. Q值(zhí)測量(liáng)誤差的示(shì)意圖(tú)
用1 MHz的(dí)測量頻率測量1 nF
的電(diàn)容(róng)器
電容器的(dí)阻抗值
測試(shì)頻率(Hz)
阻(zǔ)抗(kàng)(Ω)
6提示(shì) 5.
進(jìn)行校準(zhǔn)
進(jìn)行(háng)校準的(dí)目的是給儀表定義
一(yī)個(gè)能夠(gòu)保(bǎo)證測(cè)量(liáng)精度(dù)的基準(zhǔn)麵，
如圖(tú)5-1所(suǒ)示(shì)。通(tōng)常都(dū)是在(zài)儀表的測(cè)
量端(duān)口(kǒu)上進(jìn)行(háng)校(xiào)準，在測量時(shí)用校
準(zhǔn)數據對原始(shǐ)數據(jù)進(jìn)行(háng)修(xiū)正(zhèng)。
安捷(jié)倫科技采(cǎi)用(yòng)自動(dòng)平(píng)衡電橋(qiáo)
技術的儀(yí)表在出廠時或(huò)是在(zài)維(wéi)修中
心(xīn)都做(zuò)過基礎(chǔ)的校(xiào)準，可(kě)以在一(yī)定(dìng)
時期內(nèi)( 通常(cháng)為(wéi) 12 個(gè)月(yuè) )，不(bù)論(lùn)在(zài)測(cè)
量中對儀表(biǎo)進行何種設(shè)置(zhì)，測量(liáng)結
果都(dū)可以(yǐ)達到(dào)儀(yí)表指標規(guī)定的測量(liáng)
精度，操作(zuò)人員使用這種(zhǒng)儀表(biǎo)時(shí)是
不需(xū)要進行校準(zhǔn)操作(zuò)的。
對(duì)不采用自(zì)動(dòng)平衡電橋技術的
儀表(biǎo)而(ér)言(yán)，在儀(yí)表(biǎo)初(chū)始(shǐ)化(huà)和設置好
測(cè)量條(tiáo)件(jiàn)之(zhī)後(hòu)，使(shǐ)用(yòng)一套校準件(jiàn)對(duì)
儀表進行基(jī)礎校(xiào)準是(shì)必須的。在(zài)使(shǐ)
用校(xiào)準(zhǔn)件對這(zhè)類(lèi)儀表(biǎo)進行校(xiào)準時，
這個提示(shì)所(suǒ)提供的信(xìn)息是很(hěn)有(yǒu)用(yòng)的。
一(yī)些測(cè)量(liáng)儀表還提(tí)供(gōng)固定校準(zhǔn)
模(mó)式和(hé)用戶(hù)校(xiào)準(zhǔn)模(mó)式(shì)供(gōng)使用者選擇。
固定校準模(mó)式是(shì)在預(yù)先(xiān)設定(dìng)( 固(gù)定(dìng) )
的(dí)頻率上對校(xiào)準件進行測(cè)量得到校
準數據(jù)。在(zài)固(gù)定校準頻點之間(jiān)，校
準數據可以通(tōng)過內(nèi)插法(fǎ)計算出(chū)來(lái)。
固定校準模式(shì)在固(gù)定校準頻(pín)率(shuài)
之(zhī)間(jiān)的頻點上(shàng)的內(nèi)插數(shù)據(jù)有(yǒu)時會存(cún)
在較大的(dí)誤差，當(dāng)測(cè)量頻率(shuài)較(jiào)高時(shí)
這些(xiē)內插校(xiào)準(zhǔn)數據(jù)的誤(wù)差可能會(huì)非(fēi)
常大(dà)。
用(yòng)戶校(xiào)準模式是(shì)在與(yǔ)實際測量
中(zhōng)所選擇使用的頻(pín)率*一樣(yàng)的頻(pín)
點上對(duì)校準件進行(háng)測(cè)量(liáng)得(dé)到(dào)教(jiào)準(zhǔn)數(shù)
據，對於一些具(jù)體的(dí)測量(liáng)而(ér)言，用(yòng)
戶校準(zhǔn)模式(shì)不(bù)會產生校準數(shù)據(jù)的內(nèi)
插誤(wù)差。
特別(bié)需(xū)要(yào)注意的(dí)是，用(yòng)戶(hù)校(xiào)準
模(mó)式(shì)得到(dào)的(dí)校準(zhǔn)數據(jù)僅對(duì)測量(liáng)條件
和校準條件 ( 指(zhǐ)儀(yí)表的(dí)狀態 ) *一
樣的情(qíng)況有效(xiào)。
圖(tú) 5-1. 校準(zhǔn)麵(miàn)
通過校(xiào)準定(dìng)義(yì)一(yī)個測(cè)量精(jīng)度達(dá)到(dào)指(zhǐ)標規定的基準
阻(zǔ)抗(kàng)分析(xī)儀(yí)
校準麵
校準標準件(jiàn)
短(duǎn)路(lù) 開(kāi)路 負(fù)載(zǎi)
低損(sǔn)耗
電容(róng)器(qì) *
*Agilent 4291B，
4286A和4287A
7提示(shì) 6.
進行(háng)補(bǔ)償(cháng)
補(bǔ)償不同於(yú)校(xiào)準(zhǔn)，補償對(duì)提(tí)高(gāo)
測量精(jīng)度的效果(guǒ)取決(jué)於(yú)儀器的(dí)校(xiào)準
精(jīng)度，因次必(bì)須在(zài)校(xiào)準(zhǔn)完成之(zhī)後(hòu)再
執行補(bǔ)償的(dí)操作(zuò)。
如(rú)果可以把(bǎ)被(bèi)測(cè)器件(jiàn)直(zhí)接連在
校準麵(miàn)上進行測量(liáng)，那麼儀表的測
量結果(guǒ)是能夠達到指(zhǐ)標所(suǒ)規定的(dí)精(jīng)
度要求(qiú)的(dí)。但是，通常都會(huì)在校(xiào)準(zhǔn)
麵和被測器件之間(jiān)連(lián)接一(yī)個(gè)測試夾(jiā)
具或適(shì)配器(qì)，因而必須(xū)對這(zhè)種(zhǒng)中間(jiān)
部件的殘(cán)留阻抗進行補償才可以得(dé)
到的測(cè)量結果。
由測試(shì)夾具(jù)或適配器(qì)引起的測
量(liáng)誤差可能(néng)會(huì)非常大(dà)，而總的(dí)測量
精度是(shì)由(yóu)儀器的精度和(hé)被(bèi)測器件與
校(xiào)準(zhǔn)麵之間的(dí)誤(wù)差(chà)源組(zǔ)成的。
驗(yàn)證補償(cháng)的(dí)效果是否能使隨後
的測量(liáng)正常進(jìn)行(háng)是(shì)非常重要的(dí)。一(yī)
般而(ér)言，在(zài)補(bǔ)償時，開(kāi)路(lù)條件(jiàn)下(xià)的(dí)
補(bǔ)償(cháng)測(cè)量器件的阻抗(kàng)值應(yīng)當至少是(shì)
被(bèi)測器件(jiàn)阻抗(kàng)值的(dí) 100倍以(yǐ)上，而短
路條件(jiàn)下(xià)的阻抗值應當低於被測器
件(jiàn)阻抗值的 1/100。
開路補償可降(jiàng)低(dī)或(huò)消(xiāo)除雜(zá)散電(diàn)
容，而短(duǎn)路(lù)補(bǔ)償可降(jiàng)低或消除測量
夾具引起(qǐ)的能夠導致誤差(chà)增大(dà)的(dí)殘(cán)
留電(diàn)阻(zǔ)和電(diàn)感(gǎn)。
在進行開路或短路(lù)補(bǔ)償(cháng)測量時，
應該使(shǐ)補償器(qì)件兩個引腳 ( 即(jí)所謂
UNKNOWN 引(yǐn)腳(jiǎo)) 之間(jiān)的距離與(yǔ)實際
測量(liáng)時被(bèi)測(cè)器件引腳之(zhī)間的距(jù)離一
樣(yàng)，這樣可(kě)以(yǐ)保(bǎo)證(zhèng)補(bǔ)償測(cè)量和實際
測(cè)量所碰到(dào)的(dí)寄生阻抗是一致的。
當測量端口被(bèi)擴(kuò)展(zhǎn)到安(ān)捷倫提
供的(dí)標準夾具距(jù)離之(zhī)外，或(huò)者用(yòng)戶(hù)使
用自(zì)己設計(jì)的測量夾(jiā)具，或(huò)者(zhě)在測
量(liáng)係統中(zhōng)還使用(yòng)了(liǎo)掃描儀時 — 這(zhè)
些情(qíng)況(kuàng)都(dū)涉及(jí)到(dào)在測量中又(yòu)引(yǐn)入了
額(é)外的(dí)無(wú)源(yuán)器(qì)件或(huò)電(diàn)路(lù) (例如(rú)巴(bā)侖(lún)，
衰減器，濾(lǜ)波(bō)器(qì)等(děng))，那麼(mó)在(zài)做(zuò)補償(cháng)時(shí)，
除(chú)了要(yào)做開路(lù)和(hé)短(duǎn)路補償之外(wài)，還(huán)
要(yào)做負(fù)載補償。進(jìn)行(háng)負(fù)載補(bǔ)償所(suǒ)用
到的(dí)器件(jiàn)的阻抗值(zhí)一(yī)定(dìng)是已知的而(ér)
且(qiě)要，並且還(huán)應(yīng)當選擇與(yǔ)被測(cè)
器(qì)件的(dí)阻抗( 在(zài)全部(bù)的(dí)測(cè)試條件(jiàn)下 )
和尺(chǐ)寸類似的器(qì)件做(zuò)負載補償器(qì)件。
可把(bǎ)性能(néng)很穩定的(dí)電(diàn)阻(zǔ)器或電容器
當成負載補償測量器件(jiàn)使(shǐ)用(yòng)。
在選(xuǎn)擇(zé)補(bǔ)償器件時一(yī)種比(bǐ)較(jiào)實(shí)
際的做(zuò)法(fǎ)是(shì)先用一個標(biāo)準(zhǔn)夾(jiā)具(jù)，在
進(jìn)行(háng)完開路和短路(lù)補償之後再去測(cè)
量準(zhǔn)備當補(bǔ)償負(fù)載(zǎi)用的器件，用(yòng)這
種(zhǒng)方法(fǎ)來確定(dìng)負(fù)載(zǎi)補(bǔ)償器(qì)件(jiàn)的(dí)阻(zǔ)抗(kàng)
值(zhí)，然後可以把這(zhè)個(gè)阻抗(kàng)值(zhí)輸(shū)入給(gěi)
儀表(biǎo)作(zuò)為(wéi)補(bǔ)償測量(liáng)標(biāo)準件的(dí)值。
圖 6-1. 開(kāi)路/短(duǎn)路補(bǔ)償
阻(zǔ)抗測量
儀器(qì)
測(cè)試夾具(jù)
被測(cè)器件
Zs: 測試夾具的(dí)剩(shèng)餘阻抗
Yo: 測(cè)試夾(jiā)具的剩(shèng)餘導(dǎo)納(nà)
Zm: 測量(liáng)值
Zdut: 被(bèi)測器件阻抗(kàng)
8提示(shì) 7.
消除相(xiāng)位偏(piān)移和端(duān)口擴(kuò)展(zhǎn)的誤(wù)差
通(tōng)過電(diàn)纜長(cháng)度校正，端(duān)口擴展或
電延遲(chí)，可(kě)將校準麵擴(kuò)展(zhǎn)至測(cè)量電纜
末端或夾具表(biǎo)麵，這些(xiē)種(zhǒng)校正(zhèng)可降低
或消除測(cè)量電路中的相(xiāng)移(yí)誤差
當需(xū)要(yào)把儀表(biǎo)的(dí)測量(liáng)端口(kǒu)延(yán)伸
使其遠離(lí)校準麵(miàn)時，如圖(tú) 7-1所示，
延長(cháng)電纜的電氣特(tè)征會(huì)影響(xiǎng)總的(dí)測
量性(xìng)能(néng)。以下(xià)這些辦(bàn)法可以(yǐ)降(jiàng)低這(zhè)
些(xiē)影響(xiǎng):
● 盡量使用短的(dí)電纜(lǎn)來做(zuò)測量端(duān)口(kǒu)的(dí)
延伸(shēn)。
● 使(shǐ)用(yòng)高度屏蔽的(dí)同軸電(diàn)纜，以阻(zǔ)隔
外部(bù)噪(zào)聲(shēng)產生的影(yǐng)響(xiǎng)。
● 盡(jìn)量使用(yòng)損(sǔn)耗(hào)非常(cháng)小(xiǎo)的(dí)同軸電(diàn)纜，
因為在(zài)擴展測量(liáng)端口(kǒu)的(dí)操(cāo)作(zuò)中是假
設不(bù)存(cún)在(zài)電纜(lǎn)損耗的，因(yīn)此損耗(hào)zui
小(xiǎo)的電纜可以避免測量精(jīng)度(dù)的(dí)
劣(liè)化。
開路/ 短路(lù)補償無(wú)法減(jiǎn)少(shǎo)由測
試(shì)夾具(jù)引起的相移(yí)誤差。
在(zài)測量頻(pín)率達到射頻範圍時(shí)，
應當在延長電纜(lǎn)的(dí)末(mò)端進(jìn)行校準。
如(rú)果在延長(cháng)電纜(lǎn)的(dí)末端不(bù)能(néng)連接(jiē)校(xiào)
準件(jiàn)，那(nà)麼當(dāng)延(yán)長(cháng)電纜(lǎn)比(bǐ)較短(duǎn)而且
特(tè)性(xìng)很好(hǎo)時(shí)，可以(yǐ)用端口(kǒu)延伸(shēn)來(lái)代
替校準。
在(zài)使(shǐ)用(yòng)自動平衡電(diàn)橋儀(yí)表(biǎo)的(dí)情(qíng)
況(kuàng)下，如果測(cè)量電(diàn)纜或(huò)延伸電纜(lǎn)是
非標準(zhǔn)的(dí)( 不是由安(ān)捷(jié)倫提(tí)供(gōng)的(dí))，
那麼(mó)應(yīng)該(gāi)電纜或(huò)夾具(jù)的末(mò)端進行開
路(lù)/短路/負載(zǎi)補償(cháng)。安(ān)捷倫(lún)自動平(píng)
衡(héng)電(diàn)橋(qiáo)儀表所(suǒ)使(shǐ)用的端(duān)口延長標準(zhǔn)
電纜(lǎn)(1， 2或 4米(mǐ))使用(yòng)電(diàn)纜(lǎn)長(cháng)度補(bǔ)償
數(shù)據進(jìn)行(háng)誤差(chà)校正，通常在使用(yòng)時
應(yīng)該把這些(xiē)標準延(yán)長電(diàn)纜末端(duān)的(dí)屏
蔽層連(lián)接到(dào)一(yī)起(qǐ)。
任何形式的端口(kǒu)擴展都有(yǒu)局限
性，它們都(dū)會因(yīn)為(wéi)測量電(diàn)路的損耗(hào)
和(hé)/ 或相(xiāng)位偏移而引(yǐn)起(qǐ)測量誤(wù)差，
在(zài)進行端(duān)口(kǒu)延伸(shēn)之前必須要對這(zhè)種(zhǒng)
操作(zuò)的局限性有(yǒu)清楚的了(liǎo)解。
圖(tú) 7-1. 測(cè)量(liáng)端口擴展
阻抗(kàng)測量(liáng)
儀器
延長(cháng)電(diàn)纜
被(bèi)測器件
測試(shì)夾具
9提示 8.
夾具和連(lián)接器維(wéi)護
高質(zhì)量(liáng)的電氣連接能(néng)夠(gòu)確保進
行精(jīng)密(mì)的(dí)測(cè)量。每一(yī)次把(bǎ)被測器件
與儀表(biǎo)或(huò)測量(liáng)電纜，夾具(jù)進(jìn)行(háng)連接
時，接(jiē)合麵(miàn)的特(tè)征都會(huì)隨著(zhuó)連接的
質量而有(yǒu)所(suǒ)不同，接(jiē)合麵的(dí)阻抗失
配會影(yǐng)響測試信(xìn)號(hào)的傳(chuán)播(bō)。
應(yīng)當(dāng)經常留意(yì)測(cè)試端(duān)口(kǒu)的接合
表麵(miàn)，適配器，校(xiào)準標準件，夾具(jù)
連(lián)接(jiē)器和測(cè)試夾具(jù)等的質量(liáng)和(hé)狀態(tài)。
連接(jiē)的(dí)質量取(qǔ)決(jué)於以(yǐ)下因素:
● 連(lián)接的組(zǔ)成(chéng)部(bù)分(fēn)
● 采用的技術(shù)
● 經常進行高(gāo)質(zhì)量(liáng)維護(hù)
● 保(bǎo)證清潔度(dù)
● 按照標(biāo)準要(yào)求保存儀(yí)表和(hé)部(bù)件
連(lián)接(jiē)的組成部分
俗(sú)話說“一(yī)環薄弱，全局必(bì)垮”。
測量(liáng)係(xì)統(tǒng)也是如(rú)此(cǐ)。如(rú)果測試係統(tǒng)
中使用了低(dī)質量的電纜，適(shì)配(pèi)器(qì)或
夾具(jù)，那(nà)麼係(xì)統(tǒng)的(dí)整(zhěng)體質量都(dū)會降(jiàng)
到zui低水平。
采(cǎi)用(yòng)的技(jì)術(shù)
通過(guò)使用力矩(jǔ)扳手(shǒu)和一(yī)些(xiē)常識，
可確保在進行(háng)重(zhòng)復(fù)連接時(shí)不出現(xiàn)器
件(jiàn)損壞(huài)。器件(jiàn)損壞包括配(pèi)合表(biǎo)麵的
刮痕和變形。
經常進(jìn)行高質量維護
多數(shù)測(cè)量部(bù)件接合(hé)表(biǎo)麵的部(bù)分
都是(shì)可以替(tì)換(huàn)的(dí)，把已(yǐ)經多(duō)次使用
而(ér)性(xìng)能變差的部分換掉。有的部(bù)件(jiàn)
接合表麵的(dí)部(bù)分是(shì)不(bù)可(kě)以替換或(huò)修
復(fù)的(dí)，那(nà)麼(mó)應(yīng)該(gāi)定(dìng)期用(yòng)新的部件去(qù)
替換舊的部件(jiàn)。
保證清潔(jié)度(dù)
使(shǐ)用(yòng)無(wú)腐蝕性(xìng)/無(wú)損溶劑(jì)(例(lì)如
去(qù)離子水(shuǐ)和(hé)純(chún)異(yì)丙醇)和無(wú)塵布(bù)擦拭
接合表麵(miàn)可以保(bǎo)證(zhèng)它們的(dí)阻抗不受
油跡或其它雜質的(dí)影響。請注(zhù)意，
一些塑料在使(shǐ)用異(yì)丙醇(chún)時會(huì)發(fā)生性
質的該變。
按(àn)照標準(zhǔn)要求保存儀(yí)表(biǎo)和(hé)部件(jiàn)
如果儀(yí)器的(dí)包(bāo)裝不提供(gōng)附件袋(dài)，
那麼應(yīng)當使用(yòng)有蓋(gài)的塑料盒(hé)和(hé)塑料(liào)
封(fēng)套(tào)來保護所有未在使用狀態下的(dí)
接合表(biǎo)麵。

10安(ān)捷倫(lún)阻(zǔ)抗測(cè)量儀表
LCR表(biǎo)
LCR表(biǎo)能(néng)夠輕鬆(sōng)，地(dì)測量元件(jiàn)，例(lì)如電容器，電感器(qì)，變壓器和機(jī)電裝置(zhì)。這(zhè)些(xiē)儀器能夠在特(tè)定(dìng)的(dí)測量條(tiáo)件(例如(rú)測(cè)試頻率(shuài)和(hé)信(xìn)號電平(píng) )下(xià)工作(zuò)，這對於研發(fā)，生產測試和(hé) QA環境來講(jiǎng)十(shí)分重(zhòng)要(yào)。
阻(zǔ)抗分析儀
安捷(jié)倫阻(zǔ)抗分析儀能夠(gòu)測量(liáng)因特定測量(liáng)條件(jiàn)改變(biàn)而(ér)引(yǐn)起(qǐ)的元件(jiàn)性能的(dí)特征變(biàn)化。性(xìng)能特征的變化以(yǐ)圖形格式(shì)顯(xiǎn)示。這(zhè)些(xiē)分(fēn)析儀具(jù)備(bèi)復雜的功(gōng)能(néng)，包(bāo)括遊(yóu)標和(hé)編程，可(kě)簡(jiǎn)化(huà)對測量(liáng)結果的(dí)評測(cè)。它們還(huán)具備(bèi)一(yī)些特(tè)性，可為研(yán)發(fā)提供特征評估(gū)，並為(wéi)QA 提供(gōng)可靠性評估 ( 包括(kuò)溫(wēn)度特征(zhēng))。
網(wǎng)絡分(fēn)析儀(yí)
網(wǎng)絡(luò)分析(xī)儀(yí)利用(yòng)傳輸/ 反(fǎn)射(shè)技術在(zài)射頻和微波(bō)頻率(shuài)上(shàng)執行(háng)阻(zǔ)抗測量。它們的(dí)圖(tú)形顯(xiǎn)示配有(yǒu)遊標(biāo)和編(biān)程功能，可(kě)簡化測(cè)量結果的分(fēn)析(xī)。
安捷(jié)倫(lún)網絡分(fēn)析(xī)儀適用於(yú)研發和QA領(lǐng)域。
組合(hé)分析儀
安捷(jié)倫組(zǔ)合(hé)分析(xī)儀將(jiāng)矢量網(wǎng)絡，頻譜和(hé)阻抗(kàng)測(cè)量三種功能集於一身(shēn)。
這些儀(yí)器可為工程師提供(gōng)多種(zhǒng)功能，覆蓋了從(cóng)電路設(shè)計到元(yuán)件評測的(dí)廣泛(fàn)應(yīng)用(yòng)。