O que é um medidor de impedância?

O que é um medidor de impedância? Noções básicas de impedância e principais considerações de medição

Visão geral

A impedância, uma medida da resistência em um circuito de corrente alternada (CA), não é visível. Consequentemente, deve ser medido com um instrumento dedicado conhecido como medidor de impedância. Se você nunca usou um medidor de impedância, pode ter várias dúvidas, por exemplo, como o instrumento é usado e quais cuidados devem ser tomados ao usá-lo.

Esta página aborda essas questões fornecendo uma introdução fácil de entender ao conhecimento básico sobre impedância, como usar medidores de impedância e precauções que devem ser consideradas durante a medição.

O que é impedância?

Alguns leitores podem não entender o que é impedância. A impedância indica resistência a uma corrente alternada. É expresso usando o símbolo “Z” e o ohm (Ω) como uma unidade.

Números maiores indicam maior resistência ao fluxo de eletricidade, enquanto números menores indicam menor resistência. A impedância é uma consideração muito importante em circuitos elétricos.

Como a impedância difere da resistência em um circuito de corrente contínua (CC)?

Impedância é resistência, e até mesmo é expressa usando a mesma unidade – ohms – da resistência CC. Dito isto, a resistência DC e a impedância não são necessariamente idênticas. Em um nível geral, eles descrevem o mesmo conceito, mas a impedância CA é mais complexa.

Em um circuito DC, a resistência (R) impede o fluxo de corrente. Em um circuito CA, bobinas (indutância, L) e capacitores (C) também impedem o fluxo de corrente, além da resistência (R).

Um medidor de impedância é necessário para medir a impedância.

Como a impedância é invisível, você precisará de um instrumento dedicado para medi-la. Instrumentos capazes de medir impedância incluem medidores de impedância, medidores LCR e analisadores de impedância.

Medidores de LCR
Analisadores de impedância

Existem vários métodos para medir a impedância, cada um com suas próprias vantagens e desvantagens. Conseqüentemente, a maneira, o alcance e a precisão de sua medição afetarão o instrumento que você escolher.

A tabela a seguir resume os métodos de medição de impedância. Você pode usá-lo para desenvolver uma compreensão geral de como a impedância é medida.

Método de medição	Vantagens	Desvantagens
Método de ponte	Alta precisão (cerca de 0,1%)	Não é adequado para medição de alta velocidade.
método IV	Pode medir amostras que estão aterradas.	É suscetível aos efeitos do voltímetro na proporção da magnitude da impedância.
Método de ponte balanceado automaticamente	Abrange uma ampla faixa de frequências (1 mHz a 100 MHz). Fornece uma ampla faixa de medição de impedância. (É usado por muitos medidores LCR.)	Não pode ser usado para medir correntes de alta frequência. Para frequências superiores a vários megahertz, você precisará de um circuito de conversão IV complexo.
método RF IV	Permite a medição de uma ampla faixa de valores de impedância com alto grau de precisão (cerca de 1%) e em altas frequências. (Comparado com um analisador de rede) (É usado por medidores LCR de alta frequência.)	É difícil de usar para medição de banda larga porque a banda de frequência de medição é limitada pelo transformador do cabeçote de teste.

Precauções ao usar um medidor de impedância

A medição de impedância é um processo extremamente delicado e os valores medidos geralmente não se estabilizam. Algumas causas potenciais desse problema são:

Variabilidade causada pelos componentes que estão sendo medidos

A medição de impedância é afetada por diferenças individuais entre os componentes que estão sendo medidos. Em alguns casos, é impossível reproduzir os valores medidos, mesmo que as medições sejam feitas nas mesmas condições.

Componentes parasitas dos componentes sendo medidos

Além dos valores de projeto para resistência e reatância, os componentes possuem componentes parasitas que causam variabilidade nos valores medidos. Mesmo diferenças no comprimento dos cabos conectados aos componentes e na distância entre eles podem fazer com que os valores medidos variem.

Variabilidade causada pelas condições sob as quais o instrumento está sendo usado

Os valores medidos são afetados por mudanças no ambiente de medição, incluindo a temperatura dos capacitores e indutores no momento da medição, capacitância da sonda e, ao medir elementos de alta impedância, ruído indutivo externo. Além disso, as medições podem ser afetadas pela polarização DC que ocorre no circuito sob medição ou no instrumento.

Etapas como a média de várias medições são necessárias para evitar a variabilidade na medição de impedância.

Resumo

Existem vários tipos de medidores de impedância e diferem em métodos de medição, faixas de frequência e outras especificações. Você vai querer esclarecer o tipo de medições que você precisa fazer para que você possa escolher o medidor de impedância correto. Você também precisará tomar medidas como fazer medições de teste repetidas, pois vários fatores causam variabilidade na medição de impedância.

O que é um medidor de impedância?