材料阻抗測試儀的核心結構由信號發生模塊、測試夾具、信號檢測模塊、數據處理與分析系統四大模塊構成,各模塊協同實現高精度阻抗測量。
信號發生模塊:
產生交流電壓或電流信號,頻率范圍覆蓋直流至射頻(DC-MHz級),部分型號支持微波頻段(GHz級)。信號幅值可調,以適應不同測試需求。例如,在電池測試中,需施加低幅值信號以避免干擾電池化學過程。
測試夾具:
根據被測對象特性設計,常見類型包括:
四端子夾具:消除接觸電阻影響,適用于低阻值測量(如金屬導體)。
同軸夾具:用于高頻測試,減少輻射干擾。
表面接觸式電極:如盤形電極(5磅重,2.5英寸直徑)和平行電極(3英寸),符合ASTM、EOS/ESD等標準,適用于材料表面阻抗測試。
信號檢測模塊:
采用相敏檢測技術,同時測量電壓、電流的幅值和相位差。關鍵組件包括:
鎖相放大器:提高信噪比,尤其適用于噪聲環境下的微弱信號檢測。
高精度ADC:將模擬信號轉換為數字信號,分辨率達16位以上。
數據處理與分析系統:
內置微處理器和算法庫,實時計算阻抗參數(實部、虛部、模值、相位角),并支持等效電路擬合(如R-C并聯模型)。部分型號配備觸摸屏或上位機軟件,實現數據可視化與存儲。
材料阻抗測試儀測試前的準備工作:
·確保測試環境干燥、無強電磁干擾(如遠離大功率電機、變壓器)。
·溫度控制在20-25℃,濕度≤65%,避免材料吸濕或靜電影響。
·檢查設備接地是否良好,防止漏電風險。
·儀器檢查:確認阻抗測試儀、測試夾具、連接線(如同軸電纜、四端子線)外觀完好,無破損或氧化。
·固體材料(如陶瓷、塑料):清潔表面污漬,必要時用酒精擦拭并干燥。
·液體材料(如電解液):確保容器密封,避免揮發或泄漏。
·薄膜/涂層材料:裁剪為標準尺寸(如直徑10mm的圓片),厚度均勻。
·使用已知阻抗值的標準樣品(如精密電阻、電容)進行校準,驗證儀器精度。
·操作步驟:連接標準樣品→設置校準模式→運行校準程序→保存校準數據。