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제품정보

요꼬가와는 1915년 창립이래 계측, 제어, 정보기술을 축으로
최첨단의 제품을 산업계에 제공함으로써 사회 발전에 공헌해오고 있습니다.

주파수 특성분석기

FRA51615

주파수 특성 분석기(Frequency Response Analyzer : FRA)는 정현파 스윕 신호를 측정대상에 인가하고 그 주파수 응답(이득&위상)을 고정밀도로 측정하는 장치입니다. 전자회로∙전자부품∙재료 부터 기계∙전기화학까지 폭넓은 분야의 주파수 특성 측정을 할 수 있습니다.

• 측정주파수 10µHz ~ 15MHz
• 측정속도 0.5ms/point
• 진폭확도 ±0.01dB, 위상확도 ±0.06°
• 절연/최대 입력 전압 600V CATⅡ / 300V CAT Ⅲ
• 최대 측정 전압 600Vrms
• 시퀀스 측정, 마커 서치 기능, 군지연 측정
• 주파수 변화 시 위상제어

특징

[측정 주파수 10µHz ~ 15MHz]

10µHz의 저주파부터 15MHz의 고주파까지 커버.
기존 모델 보다 분해능이 10µHz로 향상되어서 전기화학 임피던스 측정에 필요한 초저주파수 측정에도 효과적입니다.

[측정속도]

스윕 속도는 최대 0.5ms/point로 고속입니다. 제조라인에서 택타임을 단축할 수 있습니다.

[기본 확도 - 진폭 ±0.01dB, 위상 ±0.06°]

디지털 푸리에 적분 방식과 셀프교정기능으로 항상 높은 확도로 측정합니다.

[다이나믹 레인지 140dB]

측정주파수 포인트마다 측정레인지를 최적화하는 오토레인지 기능과 고분해능 A/D변환기를 사용해서 넓은 다이나믹레인지를 확보하였습니다.
측정중 큰 변화에 대해서도 확실히 측정할 수 있습니다.

[절연 600V CATⅡ 300V CATⅢ]

신호원 출력(Output)과 2채널 입력(Input)부는 케이스 및 각 입출력간 600V CATⅡ 또는 300V CATⅢ 입니다. 고전압 인버터나 PFC회로 등 전원 회로의 루프∙게인 측정 등 그 응용범위는 상당히 넓습니다.

[오토레인지]

입력신호 값에 따라 레인지가 자동으로 바뀌면서 측정됩니다. 본체에서 따로 레인지를 설정할 필요가 없습니다.

특징

[시퀀스 측정 기능]

설정 메모리에 저장한 주파수를 순서대로 스윕 측정을 하는 기능입니다. 스윕 주파수 범위를 최대 20개로 분할하고 각각의 주파수 범위에서 각각 다른 진폭, 적분 설정으로 측정할 수 있습니다. 필터나 압전 소자 등 특정 주파수 범위를 정밀하게 측정하고 싶은 경우나 적층세라믹콘덴서(MLCC), 인덕터나 트랜스 등의 바이어스 의존성이 있는 부품의 측정에 편리합니다.

[필터의 통과대역 측정(필요한 주파수 범위만 측정)]

상세



 [MCLL의 정전용량 측정(동일 주파수 범위에서 측정조건을 바꿔서 측정)]/p>


상세

 

[마커 서치 기능]

마커를 이동시켜 측정 값을 읽는 것 외에 측정 조건을 설정해서 원하는 측정범위를 찾아서 검색할 수 있습니다.

상세

  

[군지연 측정]

필터와 같은 전자 회로의 파형 재현성 평가에 이용되는 군지연(GD:Group Delay, 입출력 간의 위상을 각주파수로 미분)을 표시할 수 있습니다.

상세

  

[주파수 변화 시 위상 제어]

출력신호의 위상이 0°의 타이밍에서 주파수를 변경할 수 있습니다. 이렇게 하면 주파수 스윕 시작부터 종료까지의 직류분이 제로가 되기 때문에 전지의 임피던스 측정에 있어서 충방전 상태가 변화하지 않습니다. 하이패스필터(HPF)의 주파수 특성 측정에 대해서는 직류에 의한 과도 응답이 생기지 않습니다.

[소프트웨어]

FRA51615 / FRA51602로 측정한 데이터를 PC에서 그래프로 보여주는 소프트웨어입니다.

상세

 

주요 기능

  • GPIB,USB,RS-232 또는 LAN 통신으로 측정 데이터 저장
  • USB메모리에 저장된 데이터 파일 표시
  • 측정 데이터 CSV파일로 저장
  • 측정 데이터 그래프 표시
  • 측정 데이터 그래프 출력
  • 본체 리모트 제어

  • [사양]

     

    · 발진부

    커넥터절연형 BNC 커넥터(정면 패널, OSC)
    주파수10µHz ~ 15MHz
    설정 분해능 : 10µHz
    확도 : ±10ppm(내부기준 클럭 사용시)
    AC진폭0V ~ 10Vpk(무부하시)
    설정 분해능 : 3자리 또는 0.01mVpk
    DC바이어스-10V~10V(무부하시)
    분해능:10mV
    출력제어QUICK :순시로 설정전압 또는 0V로 제어
    SLOW :10초 동안 서서히 설정전압 또는 0V로 제어
    위상제어 :0° 위상에서 출력OFF / 주파수 변경 기능
    AC‧DC 동시에 ON/OFF 및 AC만 단독으로 OFF 가능
    스윕스윕 밀도:3~20,000steps/sweep
    스윕 종류 : 리니어 또는 로그 선택 가능
    스윕 시간 : 최대 0.5ms
    절연600V CATⅡ / 300V CAT Ⅲ
    DC BIAS OUTDC 바이어스 출력을 정면 패널의 DC BIAS OUT 설정 시에 출력
    커넥터 : BNC 커넥터
    설정 범위 : -10V ~ +10V
    출력저항 : 600Ω ±2%

    · 분석부 입력

    입력 채널 수2채널(CH1、CH2)
    절연250Vrms (신호 및 그라운드 대 발진부, 분석부 입력채널 간)
    최대 입력 전압±350Vpk ( AC+DC)
    최대 측정 전압250Vrms
    다이나믹 레인지140dB typ. ( 10Hz~1MHz)
    측정모드REPEAT,SINGLE,SWEEP
    분석모드Ratio:CH1/CH2, CH2/CH1
    Level : CH1、CH2
    고조파측정2~10차 (FRA5087은 10MHz, FRA5097은 15MHz까지)
    고조파‧노이즈 제거비Normal mode DC : 60dB 이상
    Wide band white noise : 50dB 이상 (노이즈 대역폭 500kHz)
    고조파(10차 이하): 60dB 이상(100kHz이하) / 40dB이상 (100kHz이상)
    오토레인지 기능입력 신호에 따라 입력 레인지가 자동으로 변하는 기능
    지연기능주파수 변환 후 측정 시작까지의 시간을 지연하는 기능
    0 ~ 9,999초 또는 1 ~ 9,999주기
    적분기능노이즈를 제거하고 측정하기 위한 데이터 적분 기능
    0 ~ 9,999초 또는 1 ~ 9,999주기
    자동적분기능일정한 신뢰도를 얻기 위해 적분을 반복하는 기능
    0 ~ 9,999초 또는 1 ~ 9,999주기
    진폭압축기능측정대상의 포화나 파손을 방지하기 위해 측정 대상 파형의 진폭레벨을 일정하게 유지하게 하기 위해 발진기의 레벨을 제어하는 기능
    이퀼라이즈기능센서나 케이블 등의 측정 계통의 주파수 특성을 미리 측정한 후 실제 측정대상을 측정할 때 측정 계통의 오차분을 제거해서 측정 대상만의 특성을 얻는 기능
    연산기능칙연산(데이터-데이터, 데이터-수치, 수치-수치), 데이터 미분, 이차미분, 적분, 이차적분, open loop → close loop 변환, close loop → open loop 변환

    크기

[Accessories]

악세사리PA-001-0368
임피던스 측정 아답터
악세사리PA-001-0369
루프 게인 측정 아답터
악세사리PA-001-0370
션트 저항
악세사리5055
Signal Injector Probe
악세사리PA-001-1840/PA-001-1841
고전압 측정 아답터
악세사리PA-001-1838 / PA-001-1839
테스트 고정 아답터


어플리케이션

[전자부품의 임피던스 측정]

코일이나 콘덴서 등의 임피던스 특성을 측정합니다. FRA는 LCR미터와는 다른 주파수를 스윕해서 측정할 수 있기 때문에 주파수에 따른 임피던스 특성변화를 간단하게 알 수 있습니다. 전력증폭기와 조합하면 LCR미터에서는 측정할 수 없는 고전압,고전류하에서도 측정가능하기 때문에 실제 사용조건에 가까운 상태에서 임피던스를 측정할 수 있습니다.

상세

[DC-DC 컨버터의 루프∙게인 측정]

실제 구동 상태에서 DC-DC 컨버터의 루프∙게인 특성을 측정해서 얻은 위상여유∙게인여유로 부터 회로의 안전성을 평가할 수 있습니다. 마커 서치 기능으로 위상여유∙게인여유를 자동으로 검색할 수 있습니다.

상세

 

측정조건

  • 부하 : 스위칭주파수 1MHz 의 DC-DC 컨버터
  • 측정조건 : 스윕 주파수 100Hz ~ 1MHz, 주입저항 51Ω
상세

 

측정결과

  • 위상여유∙게인여유 : 여유가 클수록 링깅이나 발진을 억제할 수 있습니다.
  • 크로스오버 주파수 : 부하 변동 시 안정성의 기준이 됩니다.

[Wireless 충전, 부품이나 회로의 공진특성‧전달효율 측정]

전선을 사용하지 않고 전력을 공급하는 Wireless 충전은 휴대기기 부분에서는 [전자유도방식]으로 실용화가 진행되고 있습니다. 최근에는 EV충전기에서 정차중일 때 충전이 가능한 기기나 일반 가정에서도 손쉽고 안전하게 충전이 가능한 기기의 개발이 진행되고 있습니다. EV충전기에서는 [자기공명방식]이 주류이며 그 규격의 책정이 진행되고 있어 기초연구에서 실증실험, 실용화 단계로 나아가고 있습니다.

자기공명방식에서 사용하는 주파수는 수kHz부터 수십MHz까지이며 공진주파수 테스트와 평가에는 코일등의 사용부품이나 회로의 전달특성 측정이 필요합니다.

이러한 전달특성측정에는 일반적으로는 네트워크 분석기로 측정하거나 소프트웨어로 시뮬레이션해서 측정하지만 자기공명방식에서는 송신전력이 수W 에서 수 kW로 크기때문에 실제 사용상태와는 차이가 생깁니다.

· 측정블럭도

상세

 

주파수특성분석기와 바이폴라 전원을 조합해서 실제로 전류를 인가한 상태에서 공진특성을 측정

상세

[자기공명방식코일의 공진특성 예]

  • 고주파대역까지 증폭가능한 대전력 바이폴라 전원으로 대전입을 직접 입력
  • 임피던스 측정가능한 주파수특성분석기(FRA)를 이용해서 공진회로에 실제 소비전력을 인가한 상태에서 측정
  • EV와 같은 이동체에 실제로 충전하는 것을 가정해서 전송위치, 거리, 각도의 차이에 대한 공진주파수 변화로부터 전송효율에 미치는 영향을 확인

  

[전선의 임피던스 측정]

에너지 절약을 위해 트랜스나 모터의 효율화가 점점 요구되어 지고 있으며 실제 효율개선에는 손실(철손이나 동손)의 개선이 필요합니다. 트랜스나 모터의 고주파화에 맞추어 사용하는 전선(동선)을 실제로 사용하는 상황 즉 고주파상태에서 평가할 필요가 있습니다. FRA(주파수특성분석기)에 정전류 엠프를 조합해서 전선(동선)의 고주파임피던스 특성을 간단하게 측정할 수 있습니다.

· NF의 임피던스측정기(FRA)와 바이폴라 전원을 이용하면…

1. 전선(동선)에 흐르는 전류를 일정하게 하는 정전류동작이 가능
2. 전선(동선)에 측정용 교류정전류와 직류정전류(바이어스 전류)를 인가한 상태에서 측정 가능
3. 주파수특성분석기 FRA51615에서 임피던스 주파수 특성을 측정하고 표시 가

· 측정예

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· 측정결과(직경이 다른 전선의 임피던스) Φ1.8mm, Φ2.2mm, Φ3.3mm

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