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Mesures d'impédance

L'impédance électrique d'un matériau ou d'un dispositif désigne la mesure de ce qui s'oppose à la circulation d'un courant électrique. L'impédance comprend l'inductance, la capacité et la résistance, et est souvent représentée comme une valeur complexe pour inclure la relation de phase entre la tension de test et le courant mesuré.

Les mesures d'impédance représentent un moyen non destructif de sonder les propriétés d'un matériau ou d'un dispositif en injectant une tension sinusoïdale et en mesurant le courant en retour avec une technique sensible à la phase. En faisant varier la fréquence du signal, la spectroscopie d'impédance fournit des informations essentielles sur le comportement de l'échantillon en fonction de la fréquence et fournit ainsi une caractérisation fondamentale de ses propriétés diélectriques.

Que vous caractérisiez une jonction de semi-conducteurs par DLTS ou que vous développiez un biocapteur portable, les produits de Zurich Instruments fournissent des mesures précises et rapides et vous donnent accès à un ensemble d'outils avancés pour l'acquisition et l'analyse des données. En outre, nos instruments couvrent la gamme des basses fréquences et des hautes impédances qui sont hors de portée des analyseurs d'impédance traditionnels.

Ces fonctionnalités - uniques dans un seul instrument - ouvrent un espace de paramètres de mesure qui vous permet de caractériser vos échantillons en fonction de vos besoins. L'interface LabOne® qui fonctionne sur tous nos instruments, prend en charge des interfaces de programmation d'applications (API) pour cinq langages de script afin de vous permettre d'intégrer nos analyseurs d'impédance dans des configurations existantes.

La connexion de nos instruments à l'appareil à tester est également très simple. Vous pouvez utiliser le montage de test MFITF - inclus avec l'analyseur d'impédance MFIA - pour tirer parti des porte-échantillons qui s'échangent rapidement ; il est également possible de connecter votre propre montage ou jeu de câbles directement sur la face avant de l'instrument. Un outil de compensation dans LabOne vous permet aussi de gérer les parasites de l'appareil.

Cinq raisons d'utiliser Zurich Instruments pour la caractérisation de l'impédance

  • L'acquisition de paramètres d'impédance précis sur une échelle de temps rapide vous permet de caractériser le comportement transitoire de votre dispositif, capteur ou autres échantillons.
  • Vous pouvez capturer les processus quasi-statiques qui ont lieu dans vos matériaux diélectriques, vos supercondensateurs ou vos mesures de vieillissement en accédant à des fréquences aussi basses que 1 mHz.
  • Effectuez des mesures en toute sérénité grâce aux indicateurs de confiance dans LabOne. Que votre acquisition de données ait lieu dans le domaine temporel ou fréquentiel, vous pouvez compter sur une précision et une exactitude élevées.
  • Vous pouvez rapidement rejeter l'impédance parasite de votre montage, de votre sonde ou de vos câbles, en utilisant le Compensation Advisor de LabOne.
  • L'automatisation de vos mesures ne prend que quelques minutes, car tous les outils de LabOne sont contrôlés avec ses API. Cela vous permet notamment d'intégrer les mesures d'impédance dans votre configuration de laboratoire existante.

Outils du domaine fréquentiel : Graphiques de Bode et de Nyquist

Transitoires mesurés avec une impulsion de tension carrée

Balayages rapides avec l'outil DAQ

Impédance selon deux fréquences simultanées

Avec l'outil Sweeper, la représentation de Nyquist capture le moment auquel une inductance passe d'un comportement inductif à un comportement capacitif ; la représentation de Bode montre le comportement complet de basse à haute fréquence.

 

Nyquist and Bode plots in LabOne

Suivez plusieurs traces en temps réel à l'aide de l'outil Plotter. Les impulsions de tension continue appliquées, ainsi que la capacité et le courant qui en résultent, sont affichés en même temps.

 

Square pulses in LabOne's Plotter tool

Acquérir des données suivant une variété de conditions de déclenchement ne pose aucun problème. Dans cet exemple, l'outil DAQ acquiert un balayage de fréquence des données d'impédance se déclenchant toutes les 300 ms.

 

Impedance data in the DAQ module of LabOne

Mesurez l'impédance selon deux fréquences simultanément. L'outil Plotter affiche l'inductance à 100 kHz et la résistance à 1 kHz.

 

Simultaneous measurement of impedance at different frequencies in LabOne

Caractérisation des dispositifs

Analyse des matériaux

Impédance biologique

Deep Level Transient Spectroscopy Application Diagram using the Zurich Instruments MFIA Impedance Analyzer
Material analysis with the MFIA Impedance Analyzer
Electrical bioimpedance measurement setup with the Zurich Instruments MFIA
  • Capteurs
  • Supercondensateurs
  • Caractérisation des semi-conducteurs
  • DLTS
  • Faible ESR/ESL
  • Résistances ultra-élevées
  • Diélectriques avec un haut facteur de qualité
  • Diélectriques
  • Piézoélectriques
  • Céramiques et composites
  • Matériaux solaires
  • Electrolytes et membranes à l'état solide
  • Couches minces et nanostructures
  • Géo-impédance

Plus d'informations sont disponibles sur nos pages d'applications dédiées à l'impédance. Contactez-nous pour discuter vos besoins : nous serons ravi d'organiser des démonstrations à distance de nos instruments dans le contexte de vos mesures d'impédance.

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