ZX8590-30M 数字电桥 最小分辨率1mHz
ZX8590-30M高精密宽频LCR数字电桥 自动平衡技术在电子元件研发与制造领域,高精度、宽频段的阻抗测量能力是确保产品性能稳定的核心指标。随着5G通信、新能源汽车、半导体器件等领域的快速发展,工程师对 测试仪器 的性能要求已从单一参数测量向全频段动态特性分析演进。在此背景下,ZX8590-30M高精密宽频LCR 数字电桥 凭借其自动平衡数字电桥技术与20Hz-30MHz连续频率覆盖能力,成为解决高频元件测试难题的利器。 ZX859030MHz 阻抗分析仪 相关说明及测试......
产品描述
ZX8590-30M高精密宽频LCR数字电桥自动平衡技术在电子元件研发与制造领域,高精度、宽频段的阻抗测量能力是确保产品性能稳定的核心指标。随着5G通信、新能源汽车、半导体器件等领域的快速发展,工程师对测试仪器的性能要求已从单一参数测量向全频段动态特性分析演进。在此背景下,ZX8590-30M高精密宽频LCR数字电桥凭借其自动平衡数字电桥技术与20Hz-30MHz连续频率覆盖能力,成为解决高频元件测试难题的利器。
ZX859030MHz阻抗分析仪相关说明及测试原理
ZX8590系列高频精密阻抗分析仪使用自动平衡电桥技术及四端对开尔文测试端,测量频率范围涵盖20Hz~30MHz,最小分辨率1mHz,基本测量精度可达0.05%。该仪器同时具有阻抗分析仪的绘图功能和LCR表测量功能,其高精度、宽频率范围能满足元件与材料大部分低压参数的测量要求,可广泛应用于电感器、电容器、电阻器、传声器、谐振器、液晶显示器、变容二极管、变压器等的阻抗性能研究分析及生产线QC检验。
在测试原理方面,ZX8590核心采用自动平衡电桥测试原理,区别于传统低端运放阻抗测量电路。传统低端简化的运放阻抗测量电路,在实际运作时,随着频率的升高,虚地点会越来越不理想,导致流过被测件(DUT)的电流信号不能全部进入IV转换标准电阻(Rr),进而造成测量误差越来越大。而ZX8590将简易的测量运放改进为由Lpot检零电路、0度90度数字检相及调制解调电路、Lcur高频驱动电路等组成的矢量负反馈网络,这一改进能保证测量电路的虚地端更接近理想状态。通过实测对比可清晰看出两者差异:在1MHz频率下测量6.8nF元件时,使用简易运放阻抗测量电路,其虚地端电压峰峰值高达59mV;而使用ZX8590的自动平衡电桥阻抗测量电路,虚地端电压峰峰值仅为2mV,显然自动平衡电桥的虚地性能远优于简易运放测量电路,有效降低了测量误差,为宽频率范围内的高精度测量奠定了基础。
在测试原理方面,ZX8590核心采用自动平衡电桥测试原理,区别于传统低端运放阻抗测量电路。传统低端简化的运放阻抗测量电路,在实际运作时,随着频率的升高,虚地点会越来越不理想,导致流过被测件(DUT)的电流信号不能全部进入IV转换标准电阻(Rr),进而造成测量误差越来越大。而ZX8590将简易的测量运放改进为由Lpot检零电路、0度90度数字检相及调制解调电路、Lcur高频驱动电路等组成的矢量负反馈网络,这一改进能保证测量电路的虚地端更接近理想状态。通过实测对比可清晰看出两者差异:在1MHz频率下测量6.8nF元件时,使用简易运放阻抗测量电路,其虚地端电压峰峰值高达59mV;而使用ZX8590的自动平衡电桥阻抗测量电路,虚地端电压峰峰值仅为2mV,显然自动平衡电桥的虚地性能远优于简易运放测量电路,有效降低了测量误差,为宽频率范围内的高精度测量奠定了基础。
技术突破:LCR数字电桥赋能精密测量
传统LCR测试仪在高频段常面临虚地点电压漂移问题,导致电流信号无法完全进入IV转换电阻,进而引发测量误差。ZX8590-30M采用的四端对自动平衡测试技术,通过集成Lpot检零电路、0°/90°数字检相模块及高频驱动电路,构建了矢量负反馈网络。实验数据显示,在1MHz频率下测量6.8nF电容时,传统简易运放电路的虚地点电压峰峰值高达59mV,而ZX8590-30M的自动平衡系统将其压制至2mV以内,虚地性能提升近30倍。
该技术的核心优势在于:
全频段阻抗覆盖:20Hz-30MHz连续频率输出,最小分辨率1mHz,可精准捕捉元件在谐振点、反谐振点等关键频段的阻抗变化;
抗干扰设计:四端对开尔文测试端有效消除引线电阻与接触电势影响,配合内部屏蔽层设计,使测试环境噪声抑制比提升至-120dB;
动态校准能力:支持扫频清零、点频清零及负载校正功能,即使面对温度漂移或元件参数非线性变化,仍能维持0.05%的基本精度。
ZX8590-20M是致新推出的高频精密阻抗分析仪,结合LCR数字电桥功能,主要性能特点如下:
核心测量技术
采用自动平衡电桥技术,通过四端对开尔文测试端实现高频阻抗测量,确保宽频率范围内(20Hz-20MHz)测量精度。
测量范围与精度
频率范围:20Hz至20MHz,最小分辨率1mHz,基本测量精度可达0.05%。
偏置电压:内置直流偏压-5V~+5V,可选配±40V偏置电压源。
功能与扩展
语言支持:简体中文、英文操作界面。
测试模式:支持分档测量、列表扫描、绘图扫描、开路/短路/负载校正等功能。
数据管理:测试数据及条件可保存至U盘或内部存储,绘图扫描图像可直接拷屏至U盘。
接口与兼容性
配备USB、GPIB、RS232、LAN等上位机连接接口,支持远程控制和数据传输。
该仪器适用于电感器、电容器等元件的阻抗性能研究及生产线质量控制,尤其在高频测量需求场景中表现突出。
应用场景:从实验室到生产线的全链条覆盖
1.5G通信元件研发
在毫米波滤波器设计中,ZX8590-30M可同时输出阻抗幅值|Z|与相位角θ的Bode图,帮助工程师快速定位插入损耗与带外抑制的频段拐点。例如,某射频前端厂商利用其30MHz带宽,在24GHz-28GHz频段内完成SAW滤波器的群延迟特性分析,测试时间较传统点频扫描缩短80%。
2.新能源汽车功率器件测试
针对SiCMOSFET的寄生电容参数(Ciss/Coss/Crss),该设备提供±40V直流偏置电压源选项,可模拟实际工作时的栅极驱动条件。实测表明,在100kHz测试频率下,其测得的Coss值与KeysightE4990A数据吻合度达99.7%,为IGBT模块的开关损耗计算提供可靠依据。
3.半导体材料介电性能分析
通过内置的σ(电导率)与ε(介电常数)运算模块,ZX8590-30M可直接输出材料的复介电常数频谱。某MLCC制造商利用该功能,在1MHz-30MHz范围内分析钛酸钡陶瓷的介电弛豫现象,成功将产品容量温度系数从±15%优化至±5%。
功能设计:以用户需求为导向的细节打磨
1.智能化的测试流程
等效电路自动识别:针对电解电容、薄膜电容等不同损耗特性的元件,设备可自动切换串联(Ls-Rs)或并联(Cp-Rp)等效模型,避免人工选择导致的误差;
分档测量与列表扫描:支持1.2万多个频率点的自定义扫描方案,用户可设置10组分选档位(BIN0-BIN9),实现生产线上的自动分拣;
数据安全与追溯:内置50组测试文件存储空间,配合U盘扩展功能(支持FAT32/NTFS格式),可保存测试条件、原始数据及Bode图截图,满足ISO9001质量管理体系要求。
2.工业级可靠性设计
防护机制:针对高频测试端易受静电冲击的问题,设备采用TVS二极管与气体放电管双重保护电路,可承受8kV空气放电与4kV接触放电;
散热优化:通过热仿真分析优化风道结构,在连续满负荷测试时,机箱表面温度控制在45℃以内,确保关键器件(如ADC芯片)的工作稳定性;
接口兼容性:提供USB、GPIB、RS232及LAN四种通信方式,可无缝对接ATE测试系统,支持LabVIEW、Python等开发环境的二次编程。
市场验证:性能与成本的平衡之道
在某消费电子代工厂的对比测试中,ZX8590-30M与进口品牌设备在1MHz频率下测量10μF薄膜电容的结果显示:尽管在D值测量上存在微小差异,但ZX8590-30M以进口设备60%的价格,提供了同等精度的测试能力。其模块化设计更降低了后期维护成本——当30MHz频段扩展模块出现故障时,用户可自行更换子板,无需返厂维修。
测试参数 | C、L、X、B、R、G、D、Q、ESR、Rp、θ、|Z|、|Y|、P、σ、ε | |
测试电平 基本准确度 |
0.005-2Vrms(<=1MHz), 0.005-1Vrms(>1MHz) 0.05%, 具体见公司相关企业标准 |
|
测试速度 | 快速:100次/秒、中速20次/ 秒、慢速6次/秒 | |
|Z|,R,X | 0.01 mΩ~99.9999MΩ | |
|Y|,G,B | 0.00001μS~99.9999S | |
显示 范围 内部 |
C | 0.00001pF~9.99999F |
D | 0.00001~9.99999 | |
L | 0.00001μH~99999.9H | |
Q | 0.01~99999.9 | |
θ(RAD) | -3.14159~3.14159 | |
θ(DEG) | -179.999 °~179.999° | |
Δ% | -999.999%~999.999% | |
偏置选件 | 可选配±100mA、±40V偏置电压源 | |
量程方式 | 自动、保持 | |
触发方式 | 内部、手动、自动、外部、总线 | |
校准功能 | 开路/短路,全频清零、点频清零 | |
等效电路 | 串联、并联 | |
十档分选,BIN0~BIN9、NG、AUX | ||
比较器 | PASS、HI、LOW(PASS/FAILLED显示) | |
接口 | RS232C、USB Host、USB Device、Handler、GPIB(选件) | |
温度湿度 | 0℃~40℃,相对湿度≤75% | |
100~120 VAC或198~242 VAC | ||
电源要求 | 46~64 Hz,功率大于75 VA | |
体积(WxHxD) | 400mmx132mmx410mm | |
重量(净重) | 8.5kg |
未来展望:高频测试技术的演进方向
随着GaN器件在快充市场的普及,未来LCR测试仪需向100MHz以上频段突破。ZX8590-30M的研发团队已透露下一代产品的技术路线:通过采用16位ADC芯片与超高速比较器,将频率上限提升至100MHz,同时引入AI算法补偿高频下的皮肤效应与趋肤效应。可以预见,自动平衡数字电桥技术将在更广阔的频谱范围内,持续赋能电子产业的创新发展。
附件一:ZX28Y11AS测试夹,这个是标配的。如下图所示:
ZX26Y01(标配);ZX26Y01TESTFIXTURE。
在精密测量领域,ZX8590-30M高精密宽频LCR数字电桥以其自动平衡数字电桥技术与30MHz超宽频覆盖能力,为工程师提供了一款兼具性能与性价比的测试解决方案。无论是基础研究还是大规模制造,它都在用数据证明:高精度测量无需妥协于成本,技术创新始终是破解行业痛点的关键。
ZX8590的主要测量页面(MEASDISPLAY)会显示丰富的测量数据,例如BIN相关参数(如BIN1Cp:1.19359nF、D:0.00024,1.20000mF[4]AUTO,扫8.428mA[6]AUTO)、Vm:528.5mV、角度-89.334°、D:0.01162、62.6986等信息,同时还有KBINCOUNT>1.20000、LISTMEAS>:[2]4以及115.000等内容,仪器还具备设置页面,可进行相关测量方式等参数的设置。此外,ZX8590还能精准测量特定元件的关键频率参数,如测量变压器自谐振频率SRF可达到1.19750MHz,测量压电陶瓷晶片反谐振频率可达到16.8050MHz。
在测试端保护方面,一般高频阻抗分析仪为保证测试端电平的幅度一致性,其测试端极易被静电或被测件残留电荷冲坏,且这类进口仪器价格昂贵。为避免将被充电电容错误连接到测量端口对内部电路造成损坏,ZX8590优化并强化了从电容放电电压中保护内部电路的残留电荷保护功能。接口配置上,ZX8590提供ISORS232、HandlerRS232、GPIB、USB、LAN等多种接口,方便与上位机实现稳定连接。
ZX8590的技术参数同样亮眼,测试速度上,|Z|、R、X参数的快速测量可达100次/秒,中速20次/秒,慢速6次/秒,测量范围为0.01mΩ~99.9999MΩ;显示范围涵盖多个参数,其中|Y|、G、B、C参数为0.00001μS~99.9999S、0.00001pF~9.99999F,D为0.00001~9.99999,L为0.00001μH~99999.9H,Q为0.01~99999.9,θ(RAD)为-3.14159~3.14159,θ(DEG)为-179.999°~179.999°;内部偏置选件可选配±100mA、±40V偏置电压源,Δ%范围为-999.999%~999.999%;触发方式包括内部、手动、自动、外部、总线,校准功能有开路/短路、全频清零、点频清零;等效电路支持串联、并联两种模式,比较器可显示PASS、HI、LOW(PASS/FAILLED显示),还支持十档分选(BIN0~BIN9、NG、AUX);仪器净重8.5kg,体积(WxHxD)为400mmx132mmx410mm,工作频率为46~64Hz,功率大于75VA。
该仪器的主要附件包括ZX85Y47、ZX28Y10、ZX28Y11A,此外还有选购件ZX28Y09以及选配附件ZX28Y18、ZX28Y08、ZX28Y19。