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MFIA 500 kHz / 5 MHz 阻抗分析仪
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详细信息
产品介绍
苏黎世仪器的MFIA是一款数字阻抗分析仪和精密LCR表。它为1 mHz至500 kHz的频率范围内（可升级扩展至5 MHz）的阻抗测量建立了新的标准。 MFIA的基本精度高达0.05％，并且量程极宽，覆盖从1 mΩ至1 TΩ的范围。它还具有测量重复性高和温度漂移小的特点。每台MFIA都附带LabOne用户界面和MFITF阻抗测试夹具。
应用领域
· 电子工程：传感器、超级电容器、半导体表征、DLTS、显示技术、超高电阻、超高介电品质因数
· 材料研究：高分子介电材料、陶瓷/复合材料、太阳能电池材料、薄膜和纳米结构表征
· 生命科学：组织阻抗分析、细胞生长、食品研究、单细胞阻抗谱（多频）
多设备同步
使用多设备同步（MDS）功能，您可以把多台MFIA变成一台多通道设备使用：
· 使用LabOne用户界面和API同时控制全部仪器
· 锁定不同仪器的时钟和振荡器（保证稳定的相位关系）。
· 同步时间戳和采样率，更好的完成自动化测量。
硬件特点
前面板接口
仪器前面板有 1 个电流信号输入、1 个差分电压输入、1 个差分信号输出、2 个可作为参考输入的辅助输入和 4 个辅助输出。对于抗力要求高的实验，信号输入和输出既可以选择单端模式，也可以选择差分模式。接地方式可以是仪器接地或信号输入的BNC屏蔽层接地。
后面板接口
后面板提供了更多 BNC 接口，包括 2 个触发输入、2 个触发输出以及 10 MHz 同步时钟的 1 个输入和 1 个输出。以及 1 个可访问所有 DIO 通道的 SCSI 接口。仪器可以使用90 - 240 V 伏交流电源或 12 V 的直流电源（例如使用外部电池组），以便切断接地回路。
重复性高，启动迅速
仪器的温度变化会严重限制启动速度和测量的可重复性。从上面的启动漂移图和页面底部的电抗图中可以看出，MFIA 在这两个方面的表现都非常出色。仪器通电 25 s 后即可开始测量。
电压和电流测量
MFIA 支持电压测量和电流测量。模拟前端拥有可变输入阻抗和交流/直流耦合选择，以及高频过采样技术，来确保*的锁相性能和波形的高保真度。
硬件特点
MFIA 配有 LabOne 仪器控制软件，并运行嵌入式数据和网络服务器，可在任何网络浏览器上运行图形化操作界面。只需通过以太网将 MFIA 添加到您的本地网络或直接通过 USB 连接，将仪器地址输入您的网络浏览器，即可访问 LabOne。只需点击一下鼠标，即可将每个工具的数据存储为矢量图或纯数据文件。支持在其他软件中执行进一步分析，可导出如 ZView®、MATLAB®、CSV和HDF5格式的文件。原始数据也可在时域或频域上使用基本光标和统计功能进行分析。
参数扫描仪
用户能够自由调整参数扫描仪的扫描步长，支持线性或对数方式，在范围内进行扫描，以实现自动化测量。而且可以对频率、偏置电压或测试信号幅值进行自动化扫描。各种应用模式可帮助用户以设置进行测量，并在最短的测量时间内获得确的结果，而无需进行繁琐的手动调整。
上面的例子的两张图是1 GΩ 电阻器从 100 Hz到5 MHz 扫频结果。上面那张图显示阻抗的值 |Z| 和电阻 Rp的关系。下面那张图显示，在整个扫描范围内杂散电容 Cp 的测量值保持恒定为约 30 fF。同时，也可以选择显示其他参数。
数字窗口
数字显示工具可自定义显示测量值和参数类型，可自行选择相关显示参数。可以同时查看阻抗值、此时的电压和电流，以及该模式下的参数（L、C、R 等）。
绘图仪和软件触发
绘图仪和软件触发用于分析时域测量数据和模型参数。绘图仪可以连续显示多个数据流。对于 10 s 的窗口长度，时间分辨率可达 10 μs。基于多种不同的内部和外部触发条件，软件触发可实现并显示单次触发。
LabOne 绘图仪可以连续显示阻抗数据。上图显示了 100 mΩ 电阻在 20 min内的数据。直方图显示的标准偏差仅为 6 μΩ
置信度指示器
软件向用户提供测量数据之前都会估算置信度。一旦测量受到干扰，譬如抑制、增益误差、补偿误差等因素的影响，将出现警告提示，并且告知用户数据可能不准确。根据警告的类型，可给出建议以改善结果。
智能补偿
为了提高测量精度，需要补偿由测试夹具或仪器与被测对象之间的连接电缆导致的寄生效应。LabOne 智能补偿功能为用户提供逐步指导和有效的工作流程，以实现测量效果。除了短路开路 (SO) 和短路开路负载 (SOL) 补偿之外，还可提供各种其他补偿方案。在数据被采纳以校正测量误差之前，每个补偿步骤都会被验证，并且为用户提供反馈。
精度和测量范围
下面的电抗图显示了仪器在特定频率和阻抗范围的测量精度。白色区域显示了1 mHz-500 kHz，1 Ω-1 MΩ 范围内的精度为 0.05％（高频时精度有所变化）。当测量范围为 10 mΩ 和 1 GΩ，精度为 0.1％ 和 1％。上述范围之外，也可进行重复测量，只是精度可能会在 1％左右。
在测试频率接近工频时，低频高阻抗测试是非常难的。适当的样品屏蔽、梳妆滤波器以及直流（电池）供电都将确保您得到确的结果。
规格
| 常规 | |
| 频率范围 | 1 mHz - 5 MHz |
| 频率分辨率 | 1 µHz |
| 基本精度 | 0.05% (1 mHz - 500 kHz) |
| 基本温度稳定性 | 200 ppm/K |
| 测试信号电平 | 0 V - 2.1 Vrms; |
| 解调器带宽 | 276 µHz - 206 kHz |
| DC 偏置信号电平 | 2T: ±10 V, 4T: ±3 V |
| 补偿 | SO, SOL, LLL, SL, L, OL |
| 测量参数、范围和典型精度 | |
| 阻抗 Z | 1 mΩ - 1 TΩ, 0.05% |
| 导纳 Y | 1 pS - 1 kS, 0.05% |
| 电压 V | 0 V - 3 V, 1% |
| 电流 I | 0 mA - 10 mA, 2% |
| 相位 ΘZ、 ΘY、 ΘV、 ΘI | ±180°， 10 µ°分辨率 |
| 电阻 RS、 RP1 | 1 mΩ - 1 TΩ，（10 µΩ，0.05%） |
| 电容 CS、 CP1 | 10 fF - 1 F，（10 fF，0.05%） |
| 电感 LS、 LP1 | 100 nH - 1 H，（10 nH，0.05%） |
| DC 电阻 RDC | 1 mΩ - 10 GΩ，2% |
| 电抗 X | 1 mΩ - 1 TΩ, 0.05% |
| 电导 G，电纳 B | 1 nS - 1 kS，（100 nS，0.05%） |
| 损耗系数 D | 10-4 - 10'000 |
| Q 因子 | 10-4 - 10'000 |
| LabOne 参数扫描仪 | |
| 扫描参数 | 频率、测试信号幅值、偏置电压等 |
| 扫描点 | 2 - 100'000 |
| 扫描分辨率 | 任意，起始值、停止值和扫描点数确定 |
| 显示参数 | ZX、ZY、Z、ZΘ、VX、VY、VR、VΘ、IX、IY、IR、IΘ、模型参数 1/2、频率、辅助输入 |
| 显示选项 | 单图、双图（如波特图）、多轨迹图 |
| 应用模式 | 阻抗、频率响应分析仪、3-omega 等 |
| 扫描模式 | 顺序、二进制、双向、反向 |
| 扫描步进模式 | 线性、对数 |
| 扫描速度 | 20 ms/pt, f > 10 kHz |
| 其他菜单和特点 | |
| LabOne 工具集 | 数字视图、频谱分析仪、绘图仪、软件触发、示波器 |
| APIs | C、MATLAB、LabVIEW、Python、.Net |
| 模式 | 2-端子、4-端子 |
| 置信度指示器 | 抑制、补偿、满溢、下溢 |
| 输入范围控制 | 自动、阻抗、手动 |
| 测试信号幅值 | 自动、手动 |
| 带宽控制 | 自动、手动 |
| 等效电路模型 | Rp||Cp、Rs+Cs、Rs+Ls、G-B, D-Cs、Q-Cs、D-Ls、Q-Ls |
| DCR 测量 | 是 |
| 测试夹具兼容性 | 是 |
| 一般规格 | |
| 尺寸 | 28.3 x 23.2 x 10.2 cm; 11.1 x 9.2 x 4 inch |
| 重量 | 3.8 kg; 8.4 lbs |
| 电源 | AC: 100 to 240 V; DC: 12 V, 2 A |
| PC接口 | USB 2.0, LAN 1GbE |
精度是在电路表征主要值下测得的。
