文章来源 Macnica Engineer

ADI 也做测试仪?全球领先模拟芯片半导体公司推出阻抗分析仪「ADMX2001B」

以往提到阻抗测量仪,人们想到的往往是体积庞大且价格昂贵的台式机型。您是否曾想过:“如果有一款小型且价格合理的模块化测量仪,使用起来会更加方便?”

如今,全球领先模拟芯片半导体——Analog Devices 公司 (以下简称 ADI),推出了一款能够实现这一愿望的模块化测量仪。本文将介绍 ADI 的一款价格亲民、体积小巧、易于嵌入设备且便于携带的阻抗分析仪测量模块——ADMX2001B。

  

一、ADI 开始销售 ISS 产品——什么是 ISS?

本文介绍的阻抗分析仪 ADMX2001B 是 ADI 新推出的 ISS 产品之一。ISS (Instrumentation System Solutions) 产品是指面向测量仪器市场的系统解决方案。该产品并非以单个元器件的形式提供,而是作为即用型模块推出,主要用于设备嵌入或评估治具等用途。

ISS 的产品系列中,除了阻抗分析仪外,还有源测量单元 (SMU) 和超低失真信号生成模块 (SG) 等。ADI 在模块产品方面同样投入了大量资源。由其在模拟领域拥有多年实绩的产品组成的模块,不仅操作简便,在性能方面也备受期待。

图1 阻抗分析仪模块
图1 阻抗分析仪模块
图2 源测量单元 (SMU)
图2 源测量单元 (SMU)
图3 超低失真信号生成模块
图3 超低失真信号生成模块

ISS 产品问世的背景

ISS 产品为何应运而生?传统的台式测量仪体积庞大,价格也高达数万至数十万元人民币以上。因此,存在以下问题:

・难以集成到设备中,也不便携带至维护现场等处

・难以确保预算,且公司内部审批手续繁琐

ISS 产品正是为了解决这些难题而设计的。由于采用小型模块形式,因此能够满足以往难以实现的应用需求,例如便携式使用和嵌入式应用等。同时由于价格较为低廉,因此相对容易确保预算。

如果对传统台式测量仪器的尺寸和价格感到困扰,ADI 的 ISS 产品将是一个极具吸引力的选择。在下节中,我们将详细介绍阻抗分析仪「ADMX2001B」。

  

二、售价约 900 美金的阻抗测量模块「ADMX2001B」

什么是阻抗分析仪?

阻抗分析仪是一种用于评估电阻、电感器、电容器等被动元件特性的测量仪器。测量项目包括阻抗 (Z)、导纳 (Y)、电阻 (R)、电感 (L)、电容 (C) 等。通常,LCR 表是在固定频率下进行测量的,而阻抗分析仪则能够通过扫描频率来进行测量。以往通常采用台式机型,但 ADMX2001B 采用模块化电路板形式提供。

图4 传统台式阻抗分析仪 (参考示例)
图4 传统台式阻抗分析仪 (参考示例)

阻抗分析仪「ADMX2001B」的特点

■ 超小型:尺寸仅为 38mm×63.5mm,可嵌入设备

超小型设计,可替代 LCR 表,嵌入设备或检测夹具中。

 

■ 高精度:以 0.05% 的精度评估特性

在理想环境下,可实现 0.05% 的基本精度。

 

■ 支持高频:最高可测量至 10MHz

普通测量仪的主流测量范围仅为数 MHz 左右,但 ADMX2001 最高可测量至 10MHz。

 

■ 价格低廉:约 900 美金即可购入

在具备上述性能的同时,仅需约 900 美金即可购入 (截至 2025 年 10 月)。作为阻抗分析仪,这一价格极具竞争力,预算也更容易确保。

图5 ADMX2001B 模块图
图5 ADMX2001B 模块图

ADMX2001B 应用示例

ADMX2001B 主要适用于产品嵌入及检测夹具的替换,可在广泛场景中得到应用。在半导体和电子元件的出货前检测中,其应用效果尤为显著。例如,在仅配备少量昂贵台式测量仪的现场,可能会出现测量仪排队等待的情况,导致检测效率降低。而使用 ADMX2001B,只需用与台式测量仪相同的预算即可引进多台设备,从而大幅提升检测能力,提高工作效率。

其他应用示例如下:

•    触摸屏的出厂检测

•    电容式传感器的检测

•    材料及电池的性能评估 (阻抗光谱法)

•    水质管理

•    生物分析 (皮肤阻抗测量等)

搭配评估板即可轻松进行测量

ADMX2001B 与评估板「EVAL-ADMX2001」配合使用,即可轻松开始测量。

图6 EVAL-ADMX2001EBZ 评估板
图6 EVAL-ADMX2001EBZ 评估板

在下图中,中央的浅绿色电路板是主板 ADMX2001B。其外侧的深绿色电路板是评估板 EVAL-ADMX2001。只需将主板插入评估板,并用四端子电缆夹住被测对象,测量结果就会显示在电脑上。

图7 ADMX2001B 与 EVAL-ADMX2001 组合使用
图7 ADMX2001B 与 EVAL-ADMX2001 组合使用

  

三、ADMX2001B 支持的测量模式

配备 18 种测量模式

ADMX2001B 共提供 0 至 17 种,共计 18 种测量模式。除了常见的 C (电容)、R (电阻)、L (电感)外,还可对 Q (品质因数)等广泛的特性进行评估。例如,

・模式0:串联电容 (Cs) 和电阻值 (Rs)

・模式5:串联电感 (Ls) 和品质因数 (Q)

像这样,只需切换模式,即可选择测量对象。

■ ADMX2001B 的 18 种测量模式

模式编号

模式名称

显示格式

单位 (SI)

0

串联等效电容与电阻

Cs, Rs

Farads, Ohms

1

串联等效电容与损耗系数

Cs, D

Farads, Dimensionless

2

串联等效电容与Q值

Cs, Q

Farads, Dimensionless

3

电感与串联等效电阻

Ls, Rs

Henries, Ohms

4

串联等效电感与损耗系数

Ls, D

Henries, Dimensionless

5

串联等效电感与Q值

Ls, Q

Henries, Dimensionless

6

阻抗 (直角坐标系,默认)

R, X

Ohms, Ohms

7

阻抗 (绝对值和相位:度)

Z, deg

Ohms, Degrees

8

阻抗 (绝对值和相位:弧度)

Z, rad

Ohms, Radians

9

电容与并联等效电阻

Cp, Rp

Farads, Ohms

10

并联等效电容与损耗系数

Cp, D

Farads, Dimensionless

11

并联等效电容与Q值

Cp, Q

Farads, Dimensionless

12

电感与并联等效电阻

Lp, Rp

Henries, Ohms

13

并联等效电感与损耗系数

Lp, D

Henries, Dimensionless

14

并联等效电感和Q值

Lp, Q

Henries, Dimensionless

15

导纳 (直角坐标)

G, B

Siemens, Siemens

16

导纳 (绝对值和相位:度)

Y, deg

Siemens, Degrees

17

导纳 (绝对值和相位:弧度)

Y, rad

Siemens, Radians

18

关闭

None

None

使用 Tera Term,轻松进行测量

使用终端仿真器软件“Tera Term”即可轻松进行测量。可以通过输入命令来设置频率、测量模式、施加电压、平均次数等必要参数。

图8 Tera Term 的实际评估界面
图8 Tera Term 的实际评估界面

GUI 工具也已发布

此外,ADI 还发布了 GUI 工具。通过直观的界面操作,可以流畅地设置测量条件,并轻松查看结果。您可以根据个人喜好,在命令行操作和 GUI 界面之间自由切换。

图9 ADXM2001 的 GUI 工具操作界面
图9 ADXM2001 的 GUI 工具操作界面

   

四、总结

本文介绍了 ADI 的 ISS 系列产品中的阻抗分析仪 ADMX2001B。它是一款搭载了 ADI 高可靠性元器件的模块化电路板,价格在 900 美金左右,具有较高的性价比。该产品精度达 0.05%,支持最高 10MHz 的高频测量,可用于嵌入式系统和便携式应用,而这些应用在传统的台式测量仪上往往难以实现。

对于此前一直因尺寸或预算限制而感到困扰的技术人员而言,ADMX2001B 无疑将是一个极具吸引力的选择。配合评估板,可立即开始试用。欲了解关于更多 ADI 相关方案或技术信息,请与骏龙科技当地的办事处联系或点击下方「联系我们」,提交您的需求,骏龙科技公司愿意为您提供更详细的技术解答。

 

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