impedansändringar

Impedansändringar är variationer i impedans hos ett system när det utsätts för olika driftsförhållanden eller över tid. Impedans definieras som Z = R + iX, där R är resistansen och X den reaktiva delen. Den resulterande storleken påverkas av frekvensen och av hur kretsen är konfigurerad, och den styr hur ström och spänning förhåller sig i systemet.

Orsakerna till impedansändringar är många. I elektriska kretsar beror förändringar på temperatur, åldrande material, kontakter, parasitiska kopplingar samt variationer i kapacitans och induktans som funktion av frekvens. I biologiska sammanhang kan vävnads egenskaper, elektrodens gränssnitt mot vävnad samt elektrokemiska reaktioner orsaka tids- eller frekvensberoende förändringar i impedansen.

Metoder och tolkning: Impedans mäts ofta med LCR-mätare, impedansanalysator eller nätverksanalysator. Z avläses som ett komplext tal: Z = |Z| |cos φ| + i|Z| sin φ, eller enklare Z = |Z| e^{iφ}, där |Z| är magnituden och φ är fasvinkeln. Frekvensberoende impedans visas vanligen som Nyquist- eller Bode-diagram. Dessa representationer underlättar tolkning av resistiva och reaktiva bidrag samt av tids- och frekvensberoende beteenden.

Användningar och betydelse: Impedansändringar används för att karakterisera material och gränssnitt, övervaka kontaktr eller sensorers funktion och kvalitet samt i biomedicin för att studera vävnads egenskaper och elektrodens funktion. I praktiska tillämpningar krävs temperaturkompensation, kalibrering och kontroll av mätfel för att isolera verkliga impedansförändringar från omgivande störningar.