超小型・高精度インピーダンス測定器「EVAL-ADMX2001」
電子機器の部品テストやバッテリーのEIS（電気化学インピーダンス分光法）分析などの品質・性能評価において、高精度なインピーダンス測定は不可欠となっています。しかし、いざ測定を行おうとすると「高価で大型なベンチトップ測定器を買わなければいけないのか？」「独自の測定システムを自社で開発するしかないのか？」と、膨大なコストや手間に頭を悩ませている設計・開発現場が少なくありません。本記事では、この課題を根本から解決するAnalog Devices, Inc.(以下、アナログ・デバイセズ社)の高性能測定モジュール「EVAL-ADMX2001」を紹介します。
従来の高精度インピーダンス測定における課題
専用機器の購入の壁
高精度なインピーダンス測定を行うため、従来はベンチトップ（据え置き型）の専用機器を購入するしか選択肢がありませんでした。
しかし、以下のような課題が存在します。
- 数百万円規模と高価
- 自動テスト装置（ATE）に組み込むには大きすぎ、複数チャンネルの並列テストを行うにはコストが膨大
その結果、スペースと予算の制限により、測定ラインの自動化や効率化を諦めざるを得ないのが実情です。
自社システムの開発の壁
既存の専用機器が高額で大きすぎるため、「それなら自社で小さな測定システムを構築しよう」と試みるケースも多く見られます。
しかし、ここにも以下の高い壁が立ちはだかります。
- 高度なアナログ・フロントエンド（AFE）設計の専門知識が必須
- アーキテクチャの決定から信号調整まで、膨大な時間と開発リソースを消費する
その結果、開発が泥沼化し、製品を市場に投入するタイミング（Time-to-Market）が大幅に遅れるリスクが生じます。
なぜ今、複雑なインピーダンス測定が重要なのか？
単なる「抵抗値」の測定では不十分な時代
電解液の抵抗や内部の化学反応による劣化状態を正確に把握するには、広帯域での複素インピーダンス測定が不可欠です。
コンデンサのESR、インダクタのQ値、タッチパネルの微小な欠陥検出など、品質のカギはAC特性にあります。
課題を根本から解決する「EVAL-ADMX2001」
「EVAL-ADMX2001」は、これら課題を解決する革新的なモジュールです。わずか38mm×63.5mmという超小型サイズでありながら、DC～10MHzの広帯域において、ベンチトップ測定器に匹敵する0.05%の計器グレードの高精度測定を実現します。最大の特長は、システムへの組み込みを前提にハードウェアとソフトウェアが統合されている点です。各種通信インターフェース（UART/SPI）で簡単に制御できるため、皆様の検査装置やポータブル機器へ、低コストかつ短期間で高精度な測定機能を実装することが可能になります。
これまでご紹介した高性能なインピーダンス測定を、手元ですぐに評価・テストするためのハードウェアは、以下２つの基板で構成されています。
- ADMX2001B
測定ICやアナログフロントエンドを搭載した測定モジュール基板
- EVAL-ADMX2001EBZ
電源やPC接続用USBを備えたマザーボード
測定ICやアナログ・フロントエンドを搭載した測定モジュール基板「ADMX2001B」は、従来の大型なベンチトップ測定器に匹敵する性能を、名刺よりも小さなわずか38mm×63.5mmの超小型サイズに凝縮しています。
「小型化で精度が落ちる？」「データ変換や環境構築が面倒？」
EVAL-ADMX2001を使う利点を3つご紹介します。
利点①：超小型でも妥協なし！「0.05%高精度」
EVAL-ADMX2001は、超小型のモジュールでありながら、大型のベンチトップ測定器に匹敵する「0.05%の基本相対精度」を誇ります。この測定器クラスの信頼性により、生産ラインにおける製品の品質と歩留まりを向上させることができます。
利点②：面倒なプログラム開発は不要！「Ω」や「F」をそのままダイレクト出力
EVAL-ADMX2001は、高度なデジタル処理機能をモジュール内に統合しており、システム開発者の負担（ソフトウェア開発やデータ処理）を大幅に軽減します。
利点③：PCに接続してすぐ実験開始！「直感的なGUI」＆「Python自動化」に対応
EVAL-ADMX2001は、評価ツールの導入や環境構築が非常にスムーズに行えるよう設計されています。
EVAL-ADMX2001の開発ツールは、一般的なPuTTYやTera Termによる手動操作だけでなく、より自動化や連携が簡単で、世界中で広く使用されている「Python」での展開にも対応しています。
Pythonでの開発ツールの実装
アナログ・デバイセズ社に開発ツールのスクリプト取得をリクエストすることで自社でコードをイチから書くことなく、手軽かつ非常に早いスパンでのテスト環境（Python連携）を構築できます。
詳細な実装手順や公式ユーザーガイドは、技術Wiki
から確認可能です。
EVAL-ADMX2001のデモの様子を、まずは動画でご体感ください。
動画では、測定キットの簡単なセットアップ手順から、Pythonプログラムを起動してトランスのインピーダンスを測定し、結果がグラフにリアルタイム表示されるまでの一連の流れを、2分10秒にまとめています。超小型のモジュールでありながら、大型のベンチトップ測定器に匹敵する性能を、ぜひその目で確かめてください。
まとめ
EVAL-ADMX2001は高性能のミックスド・シグナル・アルゴリズムと処理アルゴリズムを使用して、わずか0.1fFの容量変化と最大20MΩの抵抗値を測定することができます。半導体デバイス、電子部品、およびセンサーのテストでは、こうした高精度測定のニーズは益々高まっています。更にEVAL-ADMX2001では、抵抗、容量、およびインダクタンスの並列および直列の組み合わせを含めて、完全に校正済みの複素インピーダンスやアドミッタンスの測定結果を、組込みの測定アルゴリズムによりさまざまなフォーマットで提供することができます。この製品に関するご質問やご相談がございましたら、ぜひお気軽にお問い合わせください。
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