インピーダンスアナライザー

インピーダンスアナライザーは、テスト周波数の関数として 複雑な電気インピーダンスを測定するために使用される電子テスト機器の一種です。

インピーダンスは、電子部品、電子回路、および部品の製造に使用される材料の特性を評価するために使用される重要なパラメータです。インピーダンス分析は、生物組織、食品、地質学的サンプルなど、誘電挙動を示す材料の特性評価にも使用できます。

インピーダンス アナライザーには 3 つの異なるハードウェア実装があり、これら 3 つの実装を組み合わせることで、超低周波から超高周波までプローブし、μΩ から TΩ までのインピーダンスを測定できます。

インピーダンスアナライザは、周波数の関数として複雑な電気インピーダンス を測定する計測器の一種です。これは、測定中に測定周波数を変化させながら、被試験デバイスに印加される電流と電圧の位相感度測定を伴います。インピーダンスアナライザの主な仕様は、周波数範囲、インピーダンス範囲、絶対インピーダンス精度、位相角精度です。その他の仕様には、測定中に電圧バイアスと電流バイアスを印加する機能、および測定速度が含まれます^[1]。

インピーダンスアナライザは、通常、非常に高精度のインピーダンス測定を提供します。たとえば、基本精度は最大 0.05% ^[2]、周波数測定範囲は μHz から GHz です。インピーダンス値は μΩ から TΩ まで数十倍の範囲に及びますが、位相角精度は 10 ミリ度の範囲です。測定されたインピーダンス値には、絶対インピーダンス、測定インピーダンスの実数部と虚数部、電圧と電流間の位相が含まれます。コンダクタンス、インダクタンス、静電容量などのモデル由来のインピーダンスパラメータは、置換回路モデルに基づいて計算され、表示されます。

LCR メーターもインピーダンス測定機能を提供しますが、通常は同様の精度ですが周波数範囲は低くなります。LCR メーターの測定周波数は、通常、スイープではなく固定されており、グラフィックで表示することはできません。

4番目の実装であるベクトルネットワークアナライザ（VNA）は、別の計測器と考えることができます。インピーダンスアナライザとは対照的に、VNAもインピーダンスを測定しますが、通常はインピーダンスアナライザに比べてはるかに高い周波数で、精度ははるかに低くなります。^[4]

ほとんどのインピーダンスアナライザにはリアクタンスチャート^{[5]が付属しており、特定の周波数における容量性リアクタンスX} _Cと誘導性リアクタンスX _Lのリアクタンス値が表示されます。機器の精度はチャートに転置されるため、ユーザーは特定の周波数とリアクタンスに対してどのような精度が期待できるかをすぐに確認できます。

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