周波数特性分析器FRA51615

FRA51615
  • FRA51615 ¥2,850,000(税抜)

概要

周波数特性を高精度に測定し、効率的に分析

電子回路、電子部品・材料からメカトロニクス・電気化学まで、幅広い分野の周波数特性測定をカバー。
各分野で必要な性能・機能を装備することで、再現性の高い測定データを提供し、測定作業の効率化を推進。

基本性能

  • 周波数範囲
    10μHz〜15MHz
  • 測定速度
    0.5ms/point
  • 基本確度
    振幅±0.01dB, 位相±0.06°
  • アイソレーション
    600V CATⅡ / 300V CATⅢ
  • 最大測定電圧
    600Vrms

各種機能

  • シーケンス測定
  • マーカサーチ機能
  • 群遅延測定
  • 周波数変化時位相制御
  • ロード補正
  • ポート延長機能
  • 電位勾配除去機能
  • 外部基準クロック ほか

FRAとは?

周波数特性分析器(Frequency Response Analyzer:FRA)は、正弦波のスイープ信号を被測定物に与え、その周波数応答(利得・位相)を、ノイズ除去特性に優れたディジタルフーリエ演算方式により高精度に測定する装置です。
入力レンジを最適化するオートレンジング機能とフローティングされた入出力回路を備え、入力信号レベルや被測定対象のGND電位を気にすることなく、ダイナミックに変化する周波数応答を高精度に測定できます。

テクニカルガイド

FRAの仕組み

お知らせ

取扱説明書に記載のUSB接続で使用する市販の「感熱プリンタ」について

特長

基本性能・機能

高精度な測定を実現する信頼のスペック

測定周波数 10μHz〜15MHz

10μHzの低周波から15MHzをカバー。分解能も10μHzに向上しています。電気化学インピーダンス測定に必要な超低周波に対応しています。

測定速度 0.5ms/point

スイープ速度は、最速0.5ms/pointと高速です。製造ラインにおけるタクトタイム短縮に貢献できます。

  • 従来モデル(FRA5097)では、約20ms/point

基本確度 振幅±0.01dB, 位相±0.06°

ディジタルフーリエ演算方式と自己校正機能により、常に高い精度で測定します。従来モデルに比べ、振幅・位相ともに確度が向上しています。

  • 確度は測定条件により異なります。

ダイナミックレンジ 140dB

高分解能A/D変換器と測定周波数ポイントごとに測定レンジを最適化するオートレンジ機能により、広いダイナミックレンジを確保。測定中の変化に対しても、確実に測定することができます。

オートレンジ

入力信号のレベルに追従し、最適なレンジに設定しながら測定します。レンジを超えるノイズを検出したら、大きなレンジに自動設定して再測定。測定データは、レンジ飽和を起こしていないデータとなります。レンジ変化に伴う測定値の不連続を解消するために、固定レンジを選択することも可能です。

インタフェース

GPIB, USB, LAN, RS-232, VGAインタフェースを標準装備。
自動計測システムの構築が可能です。
また、背面に外部モニタとして、VGAコネクタを装備しました。
その他の出力コネクタ等は、右の背面写真の説明をご覧ください。

データ表示ソフトウェア

ゲイン・フェーズ分析器 FRA51602 / 周波数特性分析器 FRA51615で測定したデータをパソコン上に取り込み、グラフ表示を行うソフトウェアです。

▲グラフ表示
▲リモートコントロール
  • GPIB, USB, RS-232あるいはLANを介した測定データの取得
  • USBメモリ上に保存されたデータファイルからの測定データの読み込み
  • 測定データのCSVファイルへの保存
  • 測定データのグラフ表示
  • 測定データのグラフの印刷
  • 本体のリモートコントロール

データ表示ソフトウェア、IVIおよびLabVIEWドライバは以下からダウンロード可能です。

測定・表示

効率的な測定を実現できる各種機能

自動高密度スイープ

最大20,000点の高密度測定に対応し、測定データが急変する区間だけ、自動的に周波数密度を上げて測定します。

振幅圧縮機能

被測定系の飽和や破損を防ぐため、被測定系の振幅レベルが一定になるよう発振器のレベルを制御します。

積分機能

ノイズの影響を取り除いて測定するためのデータ積分機能です。
測定を繰り返す期間は、サイクル数または時間で設定します。

自動積分機能

ノイズによる測定変動分が、設定した値以下になるまで積分を繰り返す機能です。

マーカサーチ機能

マーカを移動させて値を読み取るほか、設定した条件に合致する点を自動的にサーチすることができます。

グラフ表示

  • SPLIT表示
    1画面1グラフの“SINGLE”と上下にグラフを2つ表示する“SPLIT”を選択可能です。
  • データトレース
    参照データトレース(REF)と測定データトレース(MEAS)を重ね書き可能です。

インピーダンス測定

正確なインピーダンス測定に役立つ各種機能

誤差補正

  • オープン補正/ショート補正
    開放時の浮遊アドミタンス、短絡時の残留インピーダンスによる測定誤差を補正します。(インピーダンス測定)
  • ロード補正
    既知の値を持つ試料を標準インピーダンスとして誤差を補正します。(インピーダンス測定)
  • ポート延長機能
    長いケーブルを使用したときの伝搬遅延時間による誤差を補正します。(インピーダンス測定)
  • 電位勾配除去機能
    測定信号が正弦波とランプ波(電位変動波形)で構成されていると仮定して、正弦波とランプ波の各々の大きさと位相を個別に検出。
    電池などの充放電に伴う電位変化の影響を取り除きます。(インピーダンス測定)

シーケンス測定機能

設定メモリの内容を番号順に読み出してスイープ測定を行う機能です。
1スイープで、周波数範囲を最大20分割して、各々の周波数範囲で異なる振幅、積分設定などで測定できます。
積層セラミックコンデンサ(MLCC)、インダクタやトランスなどのバイアス依存性のある部品の測定などに便利です。

周波数変化時位相制御

発振器出力信号の位相が0°のタイミングで周波数を変更します。これにより、周波数スイープ開始から終了の間の直流分がゼロになります。
電池のインピーダンス測定において、充放電状態が変化しません。

ゲインフェーズ測定

制御回路の安定性測定や増幅器の入出力特性測定に便利な性能や機能

アイソレーション 600V CATⅡ 300V CATⅢ

発振器出力(OSC)と2つの分析入力(CH1/ CH2)は、筐体および端子間相互にアイソレーションされており、絶縁定格は600V CATⅡ または 300V CATⅢです。
高電圧ニーズが高まるインバータやPFC回路など、電源回路のループ・ゲイン測定をはじめ、その応用範囲はますます広がります。

遅延機能

周波数変更時の過渡応答による誤差を軽減するため、測定開始までの時間を遅延する機能。スイープまたはスポット測定開始時のみ、測定開始までの時間を遅延する機能も追加。

微分・積分演算機能

測定データの時間領域における微分/二階微分/積分/二重積分を行う機能。加速度センサやレーザドップラ振動計からの信号をスイープしながら演算し、変位/速度/加速度に変換して表示。

シーケンス測定機能

設定メモリの内容を番号順に読み出してスイープ測定を行う機能です。
1スイープで、周波数範囲を最大20分割して、各々の周波数範囲で異なる振幅、積分設定などで測定できます。
フィルタや圧電素子など、特定の周波数範囲を高密度に測定したい場合に便利です。

フィルタの通過帯域測定
必要な周波数範囲のみ測定

群遅延測定

フィルタなどの電子回路の波形の再現性評価に用いられる群遅延(GD: Group Delay、入出力間の位相を角周波数で微分)を表示できます。

周波数変化時位相制御

発振器出力信号の位相が0°のタイミングで周波数を変更します。これにより、周波数スイープ開始から終了の間の直流分がゼロになります。
ハイパスフィルタ(HPF)の周波数特性測定においては、直流による過渡応答が生じません。

誤差補正

  • イコライズ
    外部に接続したセンサやケーブルなどの測定系の周波数特性をあらかじめ測定し、測定系の誤差分を補正します。

グラフ表示

  • 位相UNWRAP表示
    0°、180°、360°で折り返さず位相を連続表示します。
    ±360°を超える位相の表示も可能です。

アプリケーション

周波数特性分析器 FRA(Frequency Response Analyzer)は、正弦波のスイープ信号を被測定物に与え、その周波数応答(利得・位相)を高精度に測定する計測器です。
インピーダンス測定とゲイン・フェーズ測定が可能で、その測定対象は、電子回路、電気・電子部品、材料など幅広い分野に及んでいます。

インピーダンス測定

  • 圧電素子の共振特性測定
  • 直流電流100Aを重畳したインダクタンス測定
  • 直流電流250Aを重畳したインダクタンス測定
  • 積層セラミックコンデンサの特性測定
  • 電気二重層コンデンサのESR 測定
  • 銅線のインピーダンス測定
  • 液晶性有機半導体のインピーダンス測定
  • スイッチング電源の出力インピーダンス測定

ゲイン・フェーズ測定

  • シリーズレギュレータのリップル除去比特性
  • インバータ・コンバータのループ特性測定
  • メカニカルサーボ評価

仕様
外形寸法

仕様

外形寸法

単位:mm

付属品
オプション

付属品

  • 取扱説明書(本体、外部制御)  1
  • 電源コードセット(3ピンプラグ付き, 2 m)  1
  • 信号ケーブル(BNC-BNC 50Ω 1m, 600 V CATⅡ)  3本
  • キャリブレーション用ケーブル(BNC-BNC 50Ω, 20 cm)  2本
  • BNCアダプタ(600 V CATⅡ)  1

オプション

型名/品名価格備考
5055
シグナルインジェクタプローブ(最大±11V)
¥80,000(税抜)
PA-001-0368
インピーダンス測定アダプタ
¥120,000(税抜)安全に測定できるのは、測定カテゴリなし かつ 42Vpk以下の回路に限定されます。
PA-001-0369
ループゲイン測定アダプタ
¥100,000(税抜)安全に測定できるのは、測定カテゴリなし かつ 42Vpk以下の回路に限定されます。
PA-001-1840
ハイパワーインピーダンス測定アダプタ(1Ω)
¥120,000(税抜)測定カテゴリがないので、主電源に直接接続された回路の測定には使用できません。FRA51602, FRA51615に使用する際は、PA-001-3058(高耐圧延長BNCケーブルセット)を介して使用してください。
PA-001-1841
ハイパワーインピーダンス測定アダプタ(100Ω)
¥120,000(税抜)測定カテゴリがないので、主電源に直接接続された回路の測定には使用できません。FRA51602, FRA51615に使用する際は、PA-001-3058(高耐圧延長BNCケーブルセット)を介して使用してください。
PA-001-1838
テストフィクスチャ用変換アダプタ(1Ω)
¥100,000(税抜)安全に測定できるのは、測定カテゴリなし かつ 42Vpk以下の回路に限定されます。
PA-001-1839
テストフィクスチャ用変換アダプタ(100Ω)
¥100,000(税抜)安全に測定できるのは、測定カテゴリなし かつ 42Vpk以下の回路に限定されます。
PA-001-0370
シャント抵抗
¥65,000(税抜)主電源に直接接続された回路の測定には使用できません。
PA-001-0419
高耐圧クリップセット(3本セット)
¥20,000(税抜)
PA-001-0420
高耐圧ワニ口ケーブルセット(小)(3本セット)(最大300V CAT II)
¥15,000(税抜)
PA-001-0421
高耐圧ワニ口ケーブルセット(大)(3本セット)
¥15,000(税抜)
PA-001-0422
みの虫ケーブルセット(3本セット)
¥7,500(税抜)安全に測定できるのは、測定カテゴリなし かつ 42Vpk以下の回路に限定されます。
PA-001-3058
高耐圧延長BNCケーブルセット(15cm、3本セット)
¥9,000(税抜)
PA-001-3059
高耐圧BNCケーブルセット(20cm、2本セット)(保守用)
¥6,000(税抜)
PC-001-4503
高耐圧BNCアダプタ(Tブランチ)(保守用)
¥4,000(税抜)
PC-002-3347
高耐圧BNCケーブル(保守用)
¥3,000(税抜)
PC-007-1490
インピーダンス測定アダプタ用ケルビンクリップ(保守用)
¥15,000(税抜)
PC-007-0364
高耐圧延長BNCケーブル
¥3,000(税抜)
PC-007-1922
ループゲイン測定アダプタ用クリップケーブル(保守用)
¥3,000(税抜)
PA-001-3036
ラックマウントキット(EIA)
¥12,000(税抜)
PA-001-3037
ラックマウントキット(JIS)
¥12,000(税抜)
5055
シグナルインジェクタプローブ
PA-001-0368
インピーダンス測定アダプタ
PA-001-0369
ループゲイン測定アダプタ
PA-001-1840
PA-001-1841
ハイパワーインピーダンス測定アダプタ
PA-001-1838
PA-001-1839
テストフィクスチャ用
変換アダプタ
PA-001-0370
シャント抵抗
PA-001-0419
高耐圧クリップセット
(3本セット)
PA-001-0420
高耐圧ワニ口ケーブルセット(小)(3本セット)
PA-001-0421
高耐圧ワニ口ケーブルセット(大)(3本セット)
PA-001-0422
みの虫ケーブルセット
(3本セット)
PC-001-4503
高耐圧BNCアダプタ
(Tブランチ)
PC-002-3347
高耐圧BNCケーブル
PC-007-1490
インピーダンス測定アダプタ用ケルビンクリップ
PC-007-0364
高耐圧延長BNCケーブル
PC-007-1922
ループゲイン測定アダプタ用
クリップケーブル

USB接続で感熱プリンタをご使用の場合

推奨機種 : DPU-S445-00C-E(セイコーインスツル株式会社)

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