¿Por qué la banda de los medidores LCR comerciales no parte de frecuencias muy bajas?

Me pregunto por qué no puedo encontrar un medidor LCR con una banda de frecuencia que comience, por ejemplo, desde 1 Hz. ¿Hay alguna razón específica?

EDITAR: Mi pregunta proviene de la necesidad de medir la impedancia de un "componente" genérico. Creo un medidor con un generador de ondas y un osciloscopio basado en esta configuración:

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El circuito dentro del rectángulo amarillo es la impedancia a medir. La fuente es mi generador de ondas y el Vout es donde leo el voltaje de salida con el osciloscopio. Luego comparé la simulación SPICE con mi medida:

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Las líneas continuas son la impedancia simulada y los círculos son mis medidas en un circuito similar hecho por componentes discretos con los mismos valores (resistencias y condensadores de orificio pasante). Los valores de los componentes se informan en la leyenda.

Con este ejemplo quiero centrar su atención en el hecho de que este tipo de impedancia varía a frecuencias muy bajas, 0,1-10 Hz. Esta es la razón por la que me pregunto si no hay un medidor LCR en esa banda.

la reactancia a 1 Hz sería menor que la resistencia. Por lo general, es por eso que, aunque para las pruebas de aislamiento EHV, van a 0.001 Hz pero luego usan instrumentos de impedancia de ~ 50k $
Por lo que deduzco, su gráfico muestra que un osciloscopio y un generador de señales arrojaron resultados con una buena correspondencia con la teoría. ¡Así que eso responde a tu pregunta! ¿Por qué gastar dinero en un instrumento dedicado cuando el equipo básico funciona bien a frecuencias tan bajas?

Respuestas (3)

Están hechos a medida . Por ejemplo, este que trabaja hasta 10 µHz (periodo de 100.000 segundos, 1,2 días).

Pero no son comúnmente necesarios, no en electrónica. A veces en mediciones de ciencia de materiales. Cuando tuvimos que realizar mediciones de permeabilidad de un metal ultrapuro especial, simplemente armamos un equipo experimental con un amplificador de bloqueo, un controlador de potencia y algunos otros instrumentos que teníamos disponibles en lugar de gastar decenas de miles de dólares en un instrumento especializado. , probablemente similar a lo que estás haciendo. La frecuencia muy baja era necesaria debido a las corrientes de Foucault. Hicimos mediciones vectoriales y las extrapolamos a frecuencias extremadamente bajas.

Bien, lo tengo. ¿Con "personalizado" quiere decir que la empresa diseña el medidor siguiendo una solicitud específica de un cliente?

En CC, los capacitores están abiertos y los inductores exhiben solo su resistencia de CC. En otras palabras, los condensadores y los inductores no hacen lo que los hace especiales en CC. Se necesita cambiar el voltaje o la corriente para ver el efecto de la capacitancia y la inductancia.

Cuanto más se acerque a DC, más difícil será descubrir las propiedades capacitivas e inductivas. En teoría, es posible a cualquier frecuencia por encima de 0, pero cuanto más baja sea la frecuencia, menos señal habrá para detectar fuera del ruido.

1 Hz es tan ridículamente bajo que es inútil en un sentido práctico para medir cualquier cosa que no sean capacitancias e inductancias inusualmente grandes.

No es tan ridículo para los diseñadores de instrumentos en el campo ELF (pruebas de aislamiento de componentes de rejillas magnéticas, ciencias de la tierra, etc. -1.5
@Olin Edité la publicación para ser más claro. Tu respuesta es un buen punto.
El clásico HP 4192A se reduce a 5 Hz, un límite inferior que supongo que se debe al ruido de fase de su cadena IF.
+1, agregaría que 1 Hz es "escala humana": las tapas e inductores ridículamente grandes se pueden medir a mano (por ejemplo, la tapa de descarga a través de una resistencia). ¡El viejo multímetro viene al rescate cuando el medidor LCR más sofisticado deja de ser útil!
Como implica la respuesta de Ali Chen, es probable que el condensador no sea uno tradicional de placas paralelas, sino más bien un modelo para el almacenamiento de energía electroquímica, como baterías o supercondensadores. (La gráfica de Cole-Cole en ese instrumento muestra algo que es un RC paralelo en serie con una C, por ejemplo, almacenamiento químico de mayor resistencia interna junto con una carga de placa más rápida)
Estoy de acuerdo con @anrieff. En mi ejemplo, la impedancia varía en la banda de 0,1-10 Hz y el valor del componente no es tan grande.

Los medidores LCR comerciales están diseñados para medir parámetros equivalentes de modelos de "componentes" bastante simples (inductores con algo de CC y quizás C parásita, capacitores con ESR y fugas, etc.). Su objeto es más complejo y no se ajusta a ningún modelo estándar de componentes electrónicos comerciales. Así que no encontrarás muchos medidores comerciales que se anticipen a tu modelo de doble capa. En el mejor de los casos, puede usar algún analizador de red LCR de frecuencia de barrido y luego comparar la función de transferencia obtenida con la salida del modelo SPICE, tal como ya lo hizo. Existen "analizadores de impedancia química" como Hioki IM3590,

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que podría satisfacer sus necesidades.

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