habari

Giovanni D'Amore alijadili matumizi ya vichanganuzi vya impedance na urekebishaji wa kitaalamu ili kubainisha vifaa vya dielectric na sumaku.
Tumezoea kufikiria kuhusu maendeleo ya kiteknolojia kutoka kwa vizazi vya modeli za simu za mkononi au nodi za mchakato wa utengenezaji wa semiconductor.Hizi hutoa maendeleo muhimu ya mkato lakini yasiyoeleweka katika kuwezesha teknolojia (kama vile nyanja ya sayansi ya nyenzo).
Mtu yeyote ambaye ametenganisha CRT TV au kuwasha umeme wa zamani atajua jambo moja: Huwezi kutumia vijenzi vya karne ya 20 kutengeneza vifaa vya kielektroniki vya karne ya 21.
Kwa mfano, maendeleo ya haraka katika sayansi ya nyenzo na nanoteknolojia imeunda nyenzo mpya na sifa zinazohitajika ili kujenga inductors ya juu-wiani, ya juu ya utendaji na capacitors.
Utengenezaji wa vifaa vinavyotumia nyenzo hizi unahitaji kipimo sahihi cha sifa za umeme na sumaku, kama vile kuruhusu na upenyezaji, juu ya anuwai ya masafa ya kufanya kazi na safu za joto.
Nyenzo za dielectri zina jukumu muhimu katika vipengele vya elektroniki kama vile capacitors na vihami. Safu ya dielectri ya nyenzo inaweza kubadilishwa kwa kudhibiti utungaji wake na/au muundo mdogo, hasa keramik.
Ni muhimu sana kupima sifa za dielectri za nyenzo mpya mapema katika mzunguko wa maendeleo ya sehemu ili kutabiri utendaji wao.
Mali ya umeme ya vifaa vya dielectric yanajulikana na permittivity yao tata, ambayo inajumuisha sehemu halisi na za kufikiria.
Sehemu halisi ya mzunguko wa dielectric, pia huitwa mara kwa mara ya dielectric, inawakilisha uwezo wa nyenzo kuhifadhi nishati wakati inakabiliwa na uwanja wa umeme.Ikilinganishwa na vifaa vilivyo na viwango vya chini vya dielectric, vifaa vilivyo na viwango vya juu vya dielectric vinaweza kuhifadhi nishati zaidi kwa kiasi cha kitengo. , ambayo huwafanya kuwa muhimu kwa capacitors ya juu-wiani.
Nyenzo zilizo na vidhibiti vya chini vya dielectri zinaweza kutumika kama vihami muhimu katika mifumo ya upitishaji wa mawimbi, haswa kwa sababu haziwezi kuhifadhi kiwango kikubwa cha nishati, na hivyo kupunguza ucheleweshaji wa uenezi wa ishara kupitia waya zozote zilizowekwa maboksi nazo.
Sehemu ya kuwazia ya ruhusa changamano inawakilisha nishati inayotolewa na nyenzo ya dielectric katika uwanja wa umeme.Hii inahitaji usimamizi makini ili kuepuka kutoa nishati nyingi katika vifaa kama vile vipitishio vilivyotengenezwa kwa nyenzo hizi mpya za dielectri.
Kuna mbinu mbalimbali za kupima dielectric constant.Njia ya sahani sambamba huweka nyenzo chini ya mtihani (MUT) kati ya electrodes mbili.Equation iliyoonyeshwa kwenye Mchoro wa 1 hutumiwa kupima impedance ya nyenzo na kuibadilisha kwa permittivity tata, ambayo inahusu unene wa nyenzo na eneo na kipenyo cha electrode.
Njia hii hutumiwa hasa kwa kipimo cha masafa ya chini.Ingawa kanuni ni rahisi, kipimo sahihi ni kigumu kutokana na makosa ya vipimo, hasa kwa nyenzo zenye hasara ndogo.
Ruhusa ngumu inatofautiana na mzunguko, kwa hiyo inapaswa kutathminiwa kwa mzunguko wa uendeshaji.Katika mzunguko wa juu, makosa yanayotokana na mfumo wa kipimo yataongezeka, na kusababisha vipimo visivyo sahihi.
Kifaa cha kupima vifaa vya dielectric (kama vile Keysight 16451B) kina electrodes tatu. Mbili kati yao huunda capacitor, na ya tatu hutoa electrode ya kinga. Electrode ya kinga ni muhimu kwa sababu wakati shamba la umeme linaanzishwa kati ya electrodes mbili, sehemu ya shamba la umeme litapita kupitia MUT iliyowekwa kati yao (angalia Mchoro 2).
Uwepo wa uwanja huu wa pindo unaweza kusababisha kipimo kibaya cha mara kwa mara ya dielectric ya MUT. Electrode ya ulinzi inachukua sasa inapita kupitia uwanja wa pindo, na hivyo kuboresha usahihi wa kipimo.
Ikiwa unataka kupima mali ya dielectri ya nyenzo, ni muhimu kupima tu nyenzo na hakuna kitu kingine.Kwa sababu hii, ni muhimu kuhakikisha kuwa sampuli ya nyenzo ni gorofa sana ili kuondokana na mapungufu yoyote ya hewa kati yake na elektrodi.
Kuna njia mbili za kufikia hili.Ya kwanza ni kutumia electrodes nyembamba za filamu kwenye uso wa nyenzo za kujaribiwa.Ya pili ni kupata kibali cha ngumu kwa kulinganisha capacitance kati ya electrodes, ambayo inapimwa kwa uwepo na kutokuwepo. ya vifaa.
Electrodi ya mlinzi husaidia kuboresha usahihi wa kipimo katika masafa ya chini, lakini inaweza kuathiri vibaya eneo la sumakuumeme katika masafa ya juu.Vipimaji vingine hutoa vifaa vya hiari vya dielectric na elektrodi kompakt ambazo zinaweza kupanua masafa muhimu ya mbinu hii ya kipimo.Programu pia inaweza kusaidia kuondoa madhara ya fringing capacitance.
Makosa ya mabaki yanayosababishwa na marekebisho na wachambuzi yanaweza kupunguzwa na mzunguko wa wazi, mzunguko mfupi na fidia ya mzigo.Wachambuzi wengine wa impedance wamejenga kazi hii ya fidia, ambayo husaidia kufanya vipimo sahihi juu ya aina mbalimbali za mzunguko.
Kutathmini jinsi sifa za vifaa vya dielectri hubadilika kulingana na halijoto inahitaji matumizi ya vyumba vinavyodhibiti joto na nyaya zinazostahimili joto.Vichanganuzi vingine hutoa programu ya kudhibiti seli ya moto na kebo inayostahimili joto.
Kama vifaa vya dielectric, vifaa vya ferrite vinaboreshwa kwa kasi, na hutumiwa sana katika vifaa vya elektroniki kama vipengee vya inductance na sumaku, na vile vile vipengee vya transfoma, vifyonzaji vya uwanja wa sumaku na vikandamizaji.
Sifa kuu za nyenzo hizi ni pamoja na upenyezaji na upotevu wao katika masafa muhimu ya kufanya kazi. Kichanganuzi cha impedance kilicho na nyenzo ya sumaku kinaweza kutoa vipimo sahihi na vinavyoweza kurudiwa katika masafa mapana.
Kama nyenzo za dielectric, upenyezaji wa nyenzo za sumaku ni sifa changamano inayoonyeshwa katika sehemu halisi na za kufikirika.Neno halisi linawakilisha uwezo wa nyenzo kufanya mtiririko wa sumaku, na neno la kufikirika linawakilisha upotevu katika nyenzo. Nyenzo zenye upenyezaji wa juu wa sumaku zinaweza kuwa hutumika kupunguza ukubwa na uzito wa mfumo wa sumaku. Kipengele cha hasara cha upenyezaji wa sumaku kinaweza kupunguzwa kwa ufanisi wa hali ya juu katika matumizi kama vile transfoma, au kuboreshwa zaidi katika matumizi kama vile ulinzi.
Upenyezaji tata unatambuliwa na impedance ya inductor iliyoundwa na nyenzo.Mara nyingi, inatofautiana na mzunguko, hivyo inapaswa kuwa na sifa ya mzunguko wa uendeshaji.Katika masafa ya juu, kipimo sahihi ni vigumu kutokana na impedance ya vimelea ya fixture.Kwa nyenzo za hasara ya chini, angle ya awamu ya impedance ni muhimu, ingawa usahihi wa kipimo cha awamu kawaida haitoshi.
Upenyezaji wa sumaku pia hubadilika kulingana na halijoto, kwa hivyo mfumo wa kipimo unapaswa kuwa na uwezo wa kutathmini kwa usahihi sifa za joto kwenye masafa mapana.
Upenyezaji changamano unaweza kupatikana kwa kupima uzuiaji wa nyenzo za sumaku.Hii inafanywa kwa kuzungusha baadhi ya waya kwenye nyenzo na kupima kizuizi kinachohusiana na mwisho wa waya.Matokeo yanaweza kutofautiana kulingana na jinsi waya inavyojeruhiwa na mwingiliano. ya shamba la sumaku na mazingira yake yanayozunguka.
Ratiba ya majaribio ya nyenzo za sumaku (ona Kielelezo 3) hutoa kiindukta cha zamu moja ambacho huzunguka msuko wa toroidal wa MUT. Hakuna mtiririko wa kuvuja katika upenyezaji wa zamu moja, kwa hivyo uga wa sumaku katika fixture unaweza kukokotwa kwa nadharia ya sumakuumeme. .
Inapotumiwa pamoja na kichanganuzi cha kipingamizi/nyenzo, umbo rahisi wa fixture ya koaxial na MUT ya toroidal inaweza kutathminiwa kwa usahihi na inaweza kufikia ufikiaji mpana wa masafa kutoka 1kHz hadi 1GHz.
Hitilafu inayosababishwa na mfumo wa kipimo inaweza kuondolewa kabla ya kipimo.Hitilafu inayosababishwa na analyzer ya impedance inaweza kuhesabiwa kupitia marekebisho ya makosa ya muda wa tatu.Katika masafa ya juu, calibration ya capacitor ya chini ya hasara inaweza kuboresha usahihi wa angle ya awamu.
Ratiba inaweza kutoa chanzo kingine cha makosa, lakini uingizaji wowote wa mabaki unaweza kulipwa kwa kupima muundo bila MUT.
Kama ilivyo kwa kipimo cha dielectri, chumba cha joto na nyaya zinazostahimili joto zinahitajika ili kutathmini sifa za joto za nyenzo za sumaku.
Simu bora zaidi za rununu, mifumo ya hali ya juu zaidi ya usaidizi wa madereva na kompyuta za mkononi zenye kasi zaidi zote zinategemea maendeleo endelevu katika anuwai ya teknolojia. Tunaweza kupima maendeleo ya nodi za mchakato wa semiconductor, lakini msururu wa teknolojia zinazosaidia unaendelea kwa kasi ili kuwezesha michakato hii mipya kuwa. kuweka katika matumizi.
Maendeleo ya hivi punde katika sayansi ya nyenzo na nanoteknolojia yamewezesha kutoa nyenzo zenye sifa bora zaidi za dielectric na sumaku kuliko hapo awali.Hata hivyo, kupima maendeleo haya ni mchakato mgumu, hasa kwa sababu hakuna haja ya mwingiliano kati ya nyenzo na fixtures ambayo zimewekwa.
Vyombo na urekebishaji uliofikiriwa vizuri unaweza kushinda mengi ya matatizo haya na kuleta vipimo vya kuaminika, vinavyoweza kurudiwa na ufanisi vya dielectric na sumaku kwa watumiaji ambao hawana utaalamu mahususi katika nyanja hizi. Matokeo yake yanapaswa kuwa upelekaji wa haraka wa nyenzo za hali ya juu kote kote. mfumo wa ikolojia wa kielektroniki.
"Electronic Weekly" ilishirikiana na RS Grass Roots ili kulenga kutambulisha wahandisi wachanga bora zaidi wa kielektroniki nchini Uingereza leo.
Tuma habari, blogu na maoni yetu moja kwa moja kwenye kikasha chako! Jisajili kwa jarida la kila wiki la mtandaoni: mtindo, gwiji wa kifaa, na duru za kila siku na za wiki.
Soma nyongeza yetu maalum inayoadhimisha miaka 60 ya Elektroniki Kila Wiki na utarajie mustakabali wa tasnia.
Soma toleo la kwanza la Kielektroniki la Wiki mtandaoni: Septemba 7, 1960. Tumechanganua toleo la kwanza ili uweze kulifurahia.
Soma nyongeza yetu maalum inayoadhimisha miaka 60 ya Elektroniki Kila Wiki na utarajie mustakabali wa tasnia.
Soma toleo la kwanza la Kielektroniki la Wiki mtandaoni: Septemba 7, 1960. Tumechanganua toleo la kwanza ili uweze kulifurahia.
Sikiliza podikasti hii na usikilize Chetan Khona (Mkurugenzi wa Viwanda, Maono, Huduma ya Afya na Sayansi, Xilinx) akizungumzia jinsi Xilinx na tasnia ya semiconductor inavyoitikia mahitaji ya wateja.
Kwa kutumia tovuti hii, unakubali matumizi ya vidakuzi.Electronics Weekly inamilikiwa na Metropolis International Group Limited, mwanachama wa Metropolis Group;unaweza kutazama sera yetu ya faragha na vidakuzi hapa.