novaĵoj

Giovanni D'Amore diskutis la uzon de impedancanaliziloj kaj profesiaj fiksaĵoj por karakterizi dielektrajn kaj magnetajn materialojn.
Ni kutimas pensi pri teknologia progreso de poŝtelefonaj modelgeneracioj aŭ semikonduktaĵaj produktadprocezaj nodoj. Ĉi tiuj provizas utilajn stenografiojn sed obskurajn progresojn en ebligaj teknologioj (kiel la kampo de materiala scienco).
Ĉiu, kiu disigis CRT-televidilon aŭ ŝaltis malnovan elektroprovizon, scios unu aferon: Vi ne povas uzi komponentojn de la 20-a jarcento por fari elektronikon de la 21-a jarcento.
Ekzemple, rapidaj progresoj en materiala scienco kaj nanoteknologio kreis novajn materialojn kun la karakterizaĵoj necesaj por konstrui alt-densecon, alt-efikecajn induktorojn kaj kondensiloj.
La evoluo de ekipaĵo uzanta ĉi tiujn materialojn postulas precizan mezuradon de elektraj kaj magnetaj trajtoj, kiel ekzemple permitiveco kaj permeablo, super gamo da funkciigadfrekvencoj kaj temperaturintervaloj.
Dielektrikaj materialoj ludas ŝlosilan rolon en elektronikaj komponantoj kiel kondensiloj kaj izoliloj. La dielektrika konstanto de materialo povas esti ĝustigita kontrolante ĝian konsiston kaj/aŭ mikrostrukturon, precipe ceramikaĵon.
Estas tre grave mezuri la dielektrikajn trajtojn de novaj materialoj frue en la komponenta evoluciklo por antaŭdiri ilian efikecon.
La elektraj propraĵoj de dielektrikaj materialoj estas karakterizitaj per sia kompleksa permitiveco, kiu konsistas el realaj kaj imagaj partoj.
La reala parto de la dielektrika konstanto, ankaŭ nomita la dielektrika konstanto, reprezentas la kapablon de materialo stoki energion kiam submetita al elektra kampo. Kompare kun materialoj kun pli malaltaj dielektrikaj konstantoj, materialoj kun pli altaj dielektrikaj konstantoj povas stoki pli da energio por unuo de volumeno. , kiu igas ilin utilaj por alt-densecaj kondensiloj.
Materialoj kun pli malaltaj dielektrikaj konstantoj povas esti utiligitaj kiel utilaj izoliloj en signaltranssendosistemoj, ĝuste ĉar ili ne povas stoki grandajn kvantojn de energio, tiel minimumigante la signaldisvastigprokraston tra iuj dratoj izolitaj per ili.
La imaga parto de la kompleksa permitiveco reprezentas la energion disigita de la dielektrika materialo en la elektra kampo. Ĉi tio postulas zorgan administradon por eviti disipi tro da energio en aparatoj kiel kondensiloj faritaj per ĉi tiuj novaj dielektraj materialoj.
Estas diversaj metodoj por mezuri la dielektrikan konstanton.La paralelplata metodo metas la materialon sub testo (MUT) inter du elektrodoj.La ekvacio montrita en Figuro 1 estas uzata por mezuri la impedancon de la materialo kaj konverti ĝin al kompleksa permitiveco, kiu rilatas al la dikeco de la materialo kaj la areo kaj diametro de la elektrodo.
Ĉi tiu metodo estas ĉefe uzata por malaltfrekvenca mezurado. Kvankam la principo estas simpla, preciza mezurado malfacilas pro mezuradoj, precipe por malaltperdaj materialoj.
La kompleksa permitiveco varias laŭ frekvenco, do ĝi devus esti taksita laŭ la operacia frekvenco. Ĉe altfrekvencoj, la eraroj kaŭzitaj de la mezursistemo pliiĝos, rezultigante malprecizajn mezurojn.
La dielektrika materiala testa aparato (kiel Keysight 16451B) havas tri elektrodojn. Du el ili formas kondensilon, kaj la tria provizas protektan elektrodon.La protekta elektrodo estas necesa ĉar kiam elektra kampo estas establita inter la du elektrodoj, parto de la elektra kampo fluos tra la MUT instalita inter ili (vidu Figuro 2).
La ekzisto de ĉi tiu randa kampo povas konduki al erara mezurado de la dielektrika konstanto de la MUT.La protekta elektrodo sorbas la kurenton fluantan tra la randa kampo, tiel plibonigante la mezuran precizecon.
Se vi volas mezuri la dielektrikajn ecojn de materialo, gravas, ke vi mezuru nur la materialon kaj nenion alian. Pro tio, estas grave certigi, ke la materiala specimeno estas tre plata por forigi ajnajn aerinterspacojn inter ĝi kaj la. elektrodo.
Estas du manieroj atingi ĉi tion.La unua estas apliki maldikajn filmelektrodojn al la surfaco de la materialo por esti testita. La dua estas derivi la kompleksan permittivecon komparante la kapacitancon inter la elektrodoj, kiu estas mezurita en la ĉeesto kaj foresto. de materialoj.
La gardelektrodo helpas plibonigi la mezuran precizecon ĉe malaltaj frekvencoj, sed ĝi povas malfavore influi la elektromagnetan kampon ĉe altaj frekvencoj. Kelkaj elproviloj provizas laŭvolajn dielektrajn materialajn aparatojn per kompaktaj elektrodoj, kiuj povas etendi la utilan frekvenca gamo de ĉi tiu mezurtekniko.Programaro ankaŭ povas. helpi forigi la efikojn de franĝa kapacitanco.
Restaj eraroj kaŭzitaj de fiksaĵoj kaj analiziloj povas esti reduktitaj per malferma cirkvito, kurta cirkvito kaj ŝarĝa kompenso. Kelkaj impedanci-analiziloj enkonstruis ĉi tiun kompensan funkcion, kiu helpas fari precizajn mezuradojn sur larĝa frekvenca gamo.
Taksi kiel la propraĵoj de dielektrikaj materialoj ŝanĝiĝas kun temperaturo postulas la uzon de temperaturo-kontrolitaj ĉambroj kaj varmecrezistaj kabloj. Kelkaj analiziloj disponigas softvaron por kontroli la varman ĉelon kaj varmecrezistan kablon.
Kiel dielektraj materialoj, feritaj materialoj konstante pliboniĝas, kaj estas vaste uzataj en elektronika ekipaĵo kiel induktancaj komponentoj kaj magnetoj, same kiel komponantoj de transformiloj, magnetkampaj absorbiloj kaj subpremantoj.
La ŝlosilaj karakterizaĵoj de ĉi tiuj materialoj inkluzivas ilian permeablon kaj perdon ĉe kritikaj operaciaj frekvencoj. Impedancia analizilo kun magneta materiala fiksaĵo povas provizi precizajn kaj ripeteblajn mezuradojn en larĝa frekvenca gamo.
Kiel dielektraj materialoj, la permeablo de magnetaj materialoj estas kompleksa karakterizaĵo esprimita en realaj kaj imagataj partoj.La reala termino reprezentas la kapablon de la materialo konduki magnetan fluon, kaj la imaga termino reprezentas la perdon en la materialo.Materialoj kun alta magneta permeablo povas esti uzata por redukti la grandecon kaj pezon de la magneta sistemo.La perda komponanto de magneta permeablo povas esti minimumigita por maksimuma efikeco en aplikoj kiel transformiloj, aŭ maksimumigita en aplikoj kiel ŝirmado.
La kompleksa permeablo estas determinita de la impedanco de la induktoro formita de la materialo. En la plej multaj kazoj, ĝi varias laŭ frekvenco, do ĝi devus esti karakterizita ĉe la operacia frekvenco. Ĉe pli altaj frekvencoj, preciza mezurado estas malfacila pro la parazita impedanco de la fiksaĵo.Por malalt-perdaj materialoj, la faza angulo de la impedanco estas kritika, kvankam la precizeco de la fazomezurado estas kutime nesufiĉa.
Magneta permeablo ankaŭ ŝanĝiĝas kun temperaturo, do la mezursistemo devus povi precize taksi temperaturtrajtojn en larĝa frekvenca gamo.
La kompleksa permeablo povas esti derivita per mezurado de la impedanco de magnetaj materialoj. Ĉi tio estas farita per envolvado de iuj dratoj ĉirkaŭ la materialo kaj mezurado de la impedanco relative al la fino de la drato. La rezultoj povas varii depende de kiel la drato estas bobenita kaj la interago. de la magneta kampo kun ĝia ĉirkaŭa medio.
La magneta materiala testfiksaĵo (vidu Figuron 3) disponigas unuturnan induktoron kiu ĉirkaŭas la toroidan bobenon de la MUT.Ne estas elflua fluo en la unuturna induktanco, do la magneta kampo en la fiksaĵo povas esti kalkulita per elektromagneta teorio. .
Se uzata kune kun impedanca/materiala analizilo, la simpla formo de la samaksa fiksaĵo kaj la toroida MUT povas esti precize taksitaj kaj povas atingi larĝan frekvencan kovradon de 1kHz ĝis 1GHz.
La eraro kaŭzita de la mezursistemo povas esti forigita antaŭ la mezurado.La eraro kaŭzita de la impedancanalizilo povas esti kalibrita per tri-perioda erara korekto. Ĉe pli altaj frekvencoj, malalt-perda kondensilo-kalibrado povas plibonigi fazangulan precizecon.
La fiksaĵo povas disponigi alian fonton de eraro, sed ĉiu resta induktanco povas esti kompensita per mezurado de la fiksaĵo sen la MUT.
Kiel kun dielektrika mezurado, temperaturkamero kaj varmecrezistaj kabloj estas postulataj por taksi la temperaturtrajtojn de magnetaj materialoj.
Pli bonaj poŝtelefonoj, pli altnivelaj ŝoforaj helpsistemoj kaj pli rapidaj tekkomputiloj ĉiuj dependas de kontinuaj progresoj en larĝa gamo de teknologioj. Ni povas mezuri la progreson de duonkonduktaĵoprocezaj nodoj, sed serio da subtenaj teknologioj disvolviĝas rapide por ebligi ĉi tiujn novajn procezojn esti. metita en uzo.
La plej novaj progresoj en materiala scienco kaj nanoteknologio ebligis produkti materialojn kun pli bonaj dielektrikaj kaj magnetaj ecoj ol antaŭe.Tamen, mezuri ĉi tiujn progresojn estas komplika procezo, precipe ĉar ne necesas interagado inter la materialoj kaj la fiksaĵoj, sur kiuj. ili estas instalitaj.
Bone pripensitaj instrumentoj kaj fiksaĵoj povas venki multajn el ĉi tiuj problemoj kaj alporti fidindajn, ripeteblajn kaj efikajn dielektrajn kaj magnetajn materialajn proprietajn mezurojn al uzantoj, kiuj ne havas specifan kompetentecon en ĉi tiuj kampoj. La rezulto devus esti pli rapida disvastigo de altnivelaj materialoj ĉie. la elektronika ekosistemo.
"Electronic Weekly" kunlaboris kun RS Grass Roots por temigi prezenti la plej brilajn junajn elektronikajn inĝenierojn en la UK hodiaŭ.
Sendu niajn novaĵojn, blogojn kaj komentojn rekte al via enirkesto! Aliĝu por la e-semajna bulteno: stilo, gadget-guruo kaj ĉiutagaj kaj semajnaj ĉirkaŭrigardoj.
Legu nian specialan suplementon festantan la 60-an datrevenon de Electronic Weekly kaj antaŭĝoju pri la estonteco de la industrio.
Legu la unuan numeron de Elektronika Semajnĵurnalo rete: la 7-an de septembro 1960.Ni skanis la unuan eldonon por ke vi povu ĝui ĝin.
Legu nian specialan suplementon festantan la 60-an datrevenon de Electronic Weekly kaj antaŭĝoju pri la estonteco de la industrio.
Legu la unuan numeron de Elektronika Semajnĵurnalo rete: la 7-an de septembro 1960.Ni skanis la unuan eldonon por ke vi povu ĝui ĝin.
Aŭskultu ĉi tiun podkaston kaj aŭskultu Chetan Khona (Direktoro de Industrio, Vizio, Sanservo kaj Scienco, Xilinx) paroli pri kiel Xilinx kaj la duonkondukta industrio respondas al klientbezonoj.
Uzante ĉi tiun retejon, vi konsentas pri la uzo de kuketoj.Electronics Weekly estas posedata de Metropolis International Group Limited, membro de la Metropolis Group;vi povas vidi nian politikon pri privateco kaj kuketoj ĉi tie.