使用MFIA在超低频下进行快速阻抗测量

在低至1mHz的频率下进行阻抗测量可能需要大量时间进行多点扫描。MFIA阻抗分析仪允许从1mHz到5MHz的扫描，可自由选择最多 100000 个点数。在 MFIA 的标准模式下，1mHz到5MHz扫描200个点通常需要20小时，这是一个较长的时间，但是对于需要低频的应用（例如超级电容器的表征），这些测试参数的获取又至关重要，因此为了实现更快的扫描，同时将测量精度保持在可接受的水平，我们在MFIA（以及带有MF-IA选项的MFLI）上引入了一项新功能：现在只需一个周期即可测量低于用户可选频率阈值的每个阻抗数据点，从而大大缩短了扫描的采集时间。这种技术适用于在整个正弦周期内显示线性行为的被测器件。

要在 LabOne® 中启用单周期平均，请选中 Impedance Analyzer 模块中的框，如图 1 所示（参见橙色椭圆形）。对于低于阈值频率的频率，单周期平均将处于活动状态：对于默认数据传输速率为 13.3kSa/s，切换阈值为13 Hz。更改数据传输速率将相应地修改单周期阈值。当频率低于此阈值时，使能开关旁边的绿色指示灯将亮起。

图 1：LabOne 阻抗分析仪模块的屏幕截图，显示了单周期平均功能使能开关和指示灯（指示灯处于关闭状态，灰色）。

启用后，阻抗测量模式将切换到低于阈值频率的频率的单周期平均。这允许您在 Sweeper、Plotter 和 DAQ 工具中使用单周期平均。图2显示了单周期模式与标准测量模式的比较扫描。被测样品是气隙电容器，其值为10pF。扫描从5MHz开始，在200个数据点中下降到1mHz。请注意，为了便于比较，图 2所示的扫描速度加快了1000倍。在标准模式下，扫描需要1200分钟，而使用单周期平均，只需300分钟即可完成相同的扫描。

查看阈值频率以上的数据，采集时间和信号噪声与本例中使用的标准模式相同。在阈值频率以下，我们看到单周期平均模式的速度要快得多，每个数据点的停留时间更短。相位信号的噪声稍大，但仍然具有高质量，并可提供准确的电容测量。标准模式相位信号上的噪声稍好一些，但这需要与单周期平均模式相平衡，从而将测量时间缩短四倍。在获取低频阻抗数据时，此功能使您可以自由地在测量时间和信噪比之间进行权衡。