เครื่องวัดความต้านทานคืออะไร?

เครื่องวัดความต้านทานคืออะไร? ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับอิมพีแดนซ์และข้อควรพิจารณาในการวัดที่สำคัญ

ภาพรวม

ไม่สามารถมองเห็นอิมพีแดนซ์ซึ่งเป็นการวัดความต้านทานในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ดังนั้นจึงต้องวัดด้วยเครื่องมือเฉพาะที่เรียกว่าเครื่องวัดอิมพีแดนซ์ หากคุณไม่เคยใช้เครื่องวัดอิมพีแดนซ์ คุณอาจมีคำถามหลายข้อ เช่น วิธีการใช้เครื่องมือและสิ่งที่คุณต้องระวังเมื่อใช้งาน

หน้านี้ตอบคำถามเหล่านั้นโดยให้ข้อมูลเบื้องต้นที่เข้าใจง่ายเกี่ยวกับความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับอิมพีแดนซ์ วิธีการใช้เครื่องวัดอิมพีแดนซ์ และข้อควรระวังที่ควรคำนึงถึงในระหว่างการวัด

อิมพีแดนซ์คืออะไร?

ผู้อ่านบางคนอาจไม่เข้าใจว่าอิมพีแดนซ์คืออะไร อิมพีแดนซ์แสดงถึงความต้านทานต่อกระแสสลับ มันแสดงโดยใช้สัญลักษณ์ "Z" และโอห์ม (Ω) เป็นหน่วย

ตัวเลขที่มากขึ้นแสดงถึงความต้านทานที่มากขึ้นต่อการไหลของกระแสไฟฟ้า ในขณะที่ตัวเลขที่น้อยกว่าแสดงถึงความต้านทานที่น้อยกว่า อิมพีแดนซ์เป็นข้อพิจารณาที่สำคัญมากในวงจรไฟฟ้า

อิมพีแดนซ์แตกต่างจากความต้านทานในวงจรกระแสตรง (DC) อย่างไร?

อิมพีแดนซ์คือความต้านทาน และแสดงได้โดยใช้หน่วย-โอห์ม-เดียวกันกับความต้านทาน DC ที่กล่าวว่าความต้านทานกระแสตรงและอิมพีแดนซ์ไม่จำเป็นต้องเหมือนกัน ในระดับทั่วไป พวกเขาอธิบายแนวคิดเดียวกัน แต่อิมพีแดนซ์ AC นั้นซับซ้อนกว่า

ในวงจร DC ความต้านทาน (R) ขัดขวางการไหลของกระแส ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ คอยล์ (ตัวเหนี่ยวนำ L) และตัวเก็บประจุ (C) ยังขัดขวางการไหลของกระแส นอกเหนือจากความต้านทาน (R)

จำเป็นต้องมีเครื่องวัดอิมพีแดนซ์เพื่อวัดอิมพีแดนซ์

เนื่องจากอิมพีแดนซ์มองไม่เห็น คุณจึงต้องใช้เครื่องมือเฉพาะเพื่อวัด เครื่องมือที่สามารถวัดอิมพีแดนซ์ ได้แก่ เครื่องวัดอิมพีแดนซ์ เครื่องวัด LCR และเครื่องวิเคราะห์อิมพีแดนซ์

  • เครื่องวัด LCR
  • เครื่องวิเคราะห์อิมพีแดนซ์

มีหลายวิธีในการวัดอิมพีแดนซ์ แต่ละวิธีมีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง ดังนั้น ลักษณะ ช่วง และความแม่นยำของการวัดของคุณจะส่งผลต่อเครื่องมือที่คุณเลือก

ตารางต่อไปนี้สรุปวิธีการวัดอิมพีแดนซ์ คุณสามารถใช้เพื่อพัฒนาความเข้าใจทั่วไปเกี่ยวกับวิธีการวัดอิมพีแดนซ์

วิธีการวัดข้อดีข้อเสีย
วิธีสะพานความแม่นยำสูง (ประมาณ 0.1%)ไม่เหมาะกับการวัดความเร็วสูง
วิธี IVสามารถวัดตัวอย่างที่ต่อสายดินได้มีความอ่อนไหวต่อผลกระทบของโวลต์มิเตอร์ในสัดส่วนกับขนาดของอิมพีแดนซ์
วิธีบริดจ์ที่สมดุลโดยอัตโนมัติ
  • ครอบคลุมช่วงความถี่กว้าง (1 mHz ถึง 100 MHz)
  • ให้ช่วงการวัดอิมพีแดนซ์กว้าง

(มีการใช้มิเตอร์ LCR หลายตัว)

ไม่สามารถใช้วัดกระแสความถี่สูงได้
สำหรับความถี่ที่เกินหลายเมกะเฮิรตซ์ คุณจะต้องมีวงจรการแปลง IV ที่ซับซ้อน
วิธี RF IV

อนุญาตให้วัดค่าอิมพีแดนซ์ที่หลากหลายด้วยความแม่นยำสูง (ประมาณ 1%) และที่ความถี่สูง (เทียบกับตัววิเคราะห์เครือข่าย)

(ใช้โดยเครื่องวัด LCR ความถี่สูง)

เป็นเรื่องยากที่จะใช้สำหรับการวัดแบบไวด์แบนด์เนื่องจากแถบความถี่ในการวัดถูกจำกัดโดยหม้อแปลงของหัวทดสอบ

ข้อควรระวังเมื่อใช้เครื่องวัดอิมพีแดนซ์

การวัดอิมพีแดนซ์เป็นกระบวนการที่ละเอียดอ่อนอย่างยิ่ง และค่าที่วัดได้มักจะไม่เสถียร สาเหตุที่เป็นไปได้บางประการของปัญหานี้คือ:

ความแปรปรวนที่เกิดจากส่วนประกอบที่กำลังวัด

การวัดอิมพีแดนซ์ได้รับผลกระทบจากความแตกต่างระหว่างส่วนประกอบต่างๆ ที่กำลังวัด ในบางกรณี เป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างค่าที่วัดได้ แม้ว่าการวัดจะทำภายใต้สภาวะเดียวกันก็ตาม

ส่วนประกอบที่เป็นกาฝากของส่วนประกอบที่กำลังวัด

นอกเหนือจากค่าการออกแบบสำหรับความต้านทานและค่ารีแอกแตนซ์แล้ว ส่วนประกอบยังมีส่วนประกอบที่เป็นกาฝากที่ก่อให้เกิดความแปรปรวนในค่าที่วัดได้ แม้แต่ความแตกต่างในความยาวของลีดที่เชื่อมต่อกับส่วนประกอบและระยะห่างระหว่างพวกมันก็อาจทำให้ค่าที่วัดได้แตกต่างกัน

ความแปรปรวนที่เกิดจากสภาวะที่ใช้เครื่องมือ

ค่าที่วัดได้ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงในสภาพแวดล้อมการวัด รวมถึงอุณหภูมิของตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำในขณะที่ทำการวัด ความจุของโพรบ และเมื่อทำการวัดองค์ประกอบที่มีอิมพีแดนซ์สูง สัญญาณรบกวนจากภายนอก นอกจากนี้ การวัดอาจได้รับผลกระทบจากอคติกระแสตรงที่เกิดขึ้นในวงจรภายใต้การวัดหรือเครื่องมือ

ขั้นตอนต่างๆ เช่น การหาค่าเฉลี่ยของการวัดหลายค่า จำเป็นเพื่อหลีกเลี่ยงความแปรปรวนในการวัดอิมพีแดนซ์

สรุป

อิมพีแดนซ์มิเตอร์มีหลายประเภท และแตกต่างกันในวิธีการวัด ช่วงความถี่ และข้อกำหนดอื่นๆ คุณจะต้องชี้แจงประเภทการวัดที่คุณต้องทำ เพื่อให้คุณสามารถเลือกมิเตอร์อิมพีแดนซ์ที่เหมาะสมได้ นอกจากนี้ คุณจะต้องทำตามขั้นตอนต่างๆ เช่น การวัดการทดสอบซ้ำๆ เนื่องจากปัจจัยต่างๆ ทำให้เกิดความแปรปรวนในการวัดอิมพีแดนซ์

ผลิตภัณฑ์ ที่เกี่ยวข้อง

เรียนรู้เพิ่มเติม