阻抗的概念和理论内涵丰富、应用广泛,在电子电气领域处于基础而重要的地位。电桥法、谐振法、伏安法等阻抗测量方法已经成熟和稳定,但随着对电子元件和电子电气系统的性能要求越来越高,阻抗测量也面临着理论进一步发展、技术进一步提高、方法进一步数字化的需求。阻抗测量的发展需求主要在4个方面表现的比较突出:（1）测量条件反映LCR元件和多组件电路的工作环境,也就是测量仪器要能够提供或创造出接近实际工作的环境;（2）从阻抗参数测量到阻抗特性测量,尤其是阻抗的频率特性测量,将LCR测试提升到阻抗特性测试的阶段;（3）阻抗测量方法需要进一步发展,尤其是要适应数字化测量仪器的发展需求;（4）阻抗测量仪器需要从数字化测量仪器1.0升级到数字化测量仪器2.0,从嵌入式系统测量仪器向虚拟仪器方向发展,从硬件化仪器向软件化仪器方向发展。这4个发展需求体现在阻抗测量结果的展现上就需要测量仪器具有较强的理实一体化表现能力,也就是要充分发掘软件的表现能力。基于自由轴法和数字相敏检波技术方案具有便于矢量测量、计算能力强、频率特性表现能力强等优势。阻抗测量的自由轴法是伏安法的发展,是一种矢量阻抗测量方法。自由轴法相位参考基准方向任意,基准坐标轴设置自由灵活,参考电压与被测电压保持固定的相位关系。用数字相敏检波将测量电压失量分解为实部和虚部,从而将矢量运算转化为标量运算,进而完成阻抗全系列参数的计算,硬件大为简化。硬件部分主要包括扫频信号发生器模块、I-V转换模块、A/D转换模块以及通讯模块。以计算机为上位机控制单元,FPGA为下位机控制器,AD9851芯片为基础,设计信号发生器,输出稳定低杂散可步进的正弦波。经过I-V转换电路将电流转换成电压信号,再通过A/D转换电路将采集到的模拟电压信号转换为数字信号,通讯模块将数据传输到基于LabVIEW设计的软件平台。LabVIEW是虚拟仪器的软件开发平台,是开发基于自由轴法和虚拟仪器技术的阻抗特性测试仪上层应用软件的便利化工具。LabVIEW应用软件包括数据采集、通信接口、自由轴法实现、数字相敏检波、扫频信号发生、阻抗参数计算、阻抗频率特性绘制等。为充分显现阻抗数字化测量仪器2.0的设计优势,充分验证阻抗特性测试仪的功能和特色,也为了充分展现出电子元器件和电子电路的阻抗特性,基于自主开发的阻抗特性测试仪设计了阻抗测试实验:（1）阻抗元件测量,包括阻抗参数中的感抗XL、容抗XC、品质因数Q和损耗因数D,以及R、L、C频率特性。测量实验反映出了较高频率的工作环境下阻抗寄生参数和质量影响因素;（2）电路阻抗特性测量,测试对象是由R、L、C以不同的串并联方式构成的典型电路,测试项目主要包括阻抗参数Z、θ、G、B、Q、D和典型电路的频率特性。