Cómo usar un medidor de impedancia

¡Aprende a usar un medidor de impedancia! Métodos básicos de medición

Visión general

Los medidores de impedancia miden la impedancia o resistencia al flujo de una corriente alterna (CA). Esta página proporciona una introducción detallada al conocimiento básico sobre impedancia, métodos para medir la impedancia y cómo usar un medidor de impedancia.

¿Qué es la impedancia?

Comencemos por definir la impedancia. En una palabra, la impedancia es una cantidad que expresa la resistencia al flujo de una corriente alterna.
Cuando conecta un producto eléctrico, un motor u otro dispositivo a una fuente de alimentación de CA, la corriente fluirá a través del circuito del dispositivo. La impedancia se calcula dividiendo el voltaje en dicho circuito por su corriente. En resumen, la impedancia se puede describir como una limitación del flujo de corriente en un circuito de CA. La impedancia se indica con el símbolo "Z" y se mide en ohmios (Ω), la misma unidad que se usa para medir la resistencia de CC. Cuanto mayor sea la impedancia, mayor será la resistencia al flujo de corriente.

¿Cómo se mide la impedancia?

Dado que la impedancia en sí misma no es un fenómeno visible, es necesario utilizar un instrumento de medición para poder medirla. Los instrumentos capaces de medir la impedancia incluyen medidores de impedancia, medidores LCR y analizadores de impedancia. Hay una serie de métodos mediante los cuales se puede medir la impedancia.

método puente

Este método utiliza un circuito puente para calcular una resistencia desconocida. Requiere que el ajuste del balance se realice usando un galvanómetro. Aunque la técnica proporciona un alto grado de precisión (alrededor del 0,1 %), no es adecuada para mediciones de alta velocidad.

método intravenoso

Este método calcula la impedancia midiendo los voltajes a través de una resistencia de detección de corriente y una impedancia desconocida. También se puede utilizar para medir muestras que están conectadas a tierra. A medida que aumenta la impedancia, la técnica se vuelve cada vez más susceptible a los efectos del voltímetro.

Método RF IV

Este método utiliza el mismo principio básico de medición que el método IV. Permite medir la impedancia de alta frecuencia mediante el uso de un circuito que coincide con la impedancia característica de un cable coaxial de alta frecuencia y un conector coaxial de alta frecuencia. Es difícil utilizar esta técnica para la medición de banda ancha porque la banda de frecuencia de medición está limitada por el transformador del cabezal de prueba.

Método de puente equilibrado automáticamente

Este método utiliza el mismo principio básico de medición que el método del puente. Proporciona cobertura para una amplia banda de frecuencias (1 mHz a 100 MHz). Sin embargo, esa cobertura no se extiende a las altas frecuencias. Muchos medidores LCR utilizan esta técnica.

Cada método ofrece sus propias ventajas y desventajas, por lo que deberá definir claramente qué tipo de impedancia necesita medir antes de elegir el mejor método para usar.

Usando un medidor de impedancia

El método utilizado para medir la impedancia depende del instrumento que se utilice. Por ejemplo, el medidor LCR IM3523 de Hioki puede medir la impedancia con un alto grado de precisión en una amplia gama de configuraciones de frecuencia de medición.

Además de la medición normal, este instrumento puede medir de forma continua y rápida diferentes parámetros en diferentes condiciones (frecuencia de medición y nivel de señal).

También puede guardar hasta 60 conjuntos de condiciones de medición y hasta 128 valores de corrección para corrección de apertura/cortocircuito y corrección de longitud de cable. Los grupos de configuraciones se pueden cargar rápidamente a la vez para mejorar la eficiencia del trabajo.

Además, los terminales de control externo del instrumento le permiten construir líneas de prueba automatizadas con mayor rapidez.

Causas de inestabilidad en la medida de impedancia

Dependiendo del método de medición en uso, los medidores de impedancia pueden arrojar un valor diferente cada vez que se realiza una medición. Si los valores medidos de su medidor de impedancia no se estabilizan, verifique lo siguiente:

Componentes parásitos de los componentes que se están midiendo

Además de los valores de diseño para resistencia y reactancia, los componentes tienen componentes parásitos que causan variabilidad en los valores medidos. Incluso las diferencias en la longitud de los cables conectados a los componentes y la distancia entre ellos pueden hacer que varíen los valores medidos.

Entorno de medición

Los resultados de la medición de la impedancia se ven afectados por una variedad de condiciones, incluida la temperatura no solo de las resistencias, sino también de los capacitores e inductores, así como la capacitancia de la sonda y la capacitancia parásita.
Esta característica requiere pasos como mantener un entorno de medición consistente y promediar múltiples mediciones en lugar de usar una sola medición para determinar el valor.

sesgo de CC

La polarización de CC es un voltaje minúsculo que se produce en los instrumentos y circuitos de medición. Por ejemplo, ocurre cuando la sonda y el cable están hechos de diferentes materiales. La fuerza termoelectromotriz resultante provoca una polarización de CC.

Resumen

La impedancia cuantifica la resistencia a una corriente alterna y su medición requiere un instrumento dedicado. Dado que existe una variedad de métodos de medición, es importante elegir el mejor método según su propósito y las ventajas y desventajas de cada método.
La medición de la impedancia es extremadamente delicada y propensa a la variabilidad debido a factores que incluyen la frecuencia, el entorno de medición y la polarización de CC. Esta característica requiere pasos como promediar múltiples mediciones.

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