background image

One  of  my  favorite  field  tools  is  a  basic  analog 

impedance meter. It can be used to troubleshoot a host 

of sound system problems, either stand-alone or with 

some additional gadgets. The TOA ZM-104 has been 

around  for  many  years  and  many  experienced  audio 

people have one. Mine has served me well and has the 

scars to prove it. It will be the example meter used in 

this article, although in principle the tests can be con-

ducted using any similar device. Here is an overview 

of the meter characteristics and some of the basic tests 

that it can run.

Impedance

Electrical power sources produce voltage and cur-

rent. Electrical current between a source and load may 

flow  in  one  direction  only  (direct  current  or  DC)  or 

in both directions (alternating current or AC). Imped-

ance is the opposition to the flow of electrical current. 

It has two ingredients - resistance and reactance. Only 

resistance  need  be  considered  in  a  DC  circuit.  Both 

resistance and reactance must be considered in an AC 

circuit. An ohm meter measures the opposition to DC, 

which is why it is sometimes call a resistance meter. 

The  meter  itself  can  serve  as  the  current  source.  In 

alternating current circuits, another form of opposition 

is present. Reactance is the frequency-dependent oppo-

sition to the flow of current. It cannot be measured with 

an ohm meter, because DC flows in only one direction. 

An impedance meter generates an alternating current 

which can be fed to the device-under-test (DUT from 

here on).

 

Measuring Impedance

Several methods can be used to determine the imped-

ance of a load. The most straightforward way is to use 

Ohm’s  Law  to  determine  impedance  from  the  volt-

age across the load and the current through it. Figure 

1  shows  how  to  make  the  measurement  with  a  volt-

ohmmeter  (VOM).  Impedance  can  also  be  measured 

using a constant current source. This is the method that 

the ZM-104 uses. The meter has a high output imped-

ance and acts like a constant current source (the current 

through the load is independent of the load impedance). 

The small voltage drop across the load is proportional 

to the load impedance. This voltage produces the meter 

deflection on the calibrated scale.

The ZM-104

Figure 2 shows the ZM-104. It’s a classic looking 

device,  with  black  chassis  and  analog  meter  move-

ment. There is an “off” button along with three range 

switches, a zeroing button and a zeroing potentiometer. 

The  range  switches  are  used  to  change  the  range  of 

the analog display by factors of ten. As with all analog 

meters,  the  range  setting  that  produces  a  mid-scale 

reading should be used. The zeroing button temporar-

ily  shorts  the  output  terminals  of  the  meter  together, 

allowing the zeroing pot to be used to “zero” the meter. 

The meter probes can be shorted as an alternative to 

using the zeroing switch. Note that the meter must be 

re-zeroed if the range switch is changed. As with all 

electrical  or  acoustical  measurements,  the  measurer 

should make an educated guess about what the read-

ing  should  be  before  the  measurement  is  made.  If 

��������

�������

������������

����

Trade

Tools

of the

The Analog Impedance Meter

Fig. 1 - The “manual” method of determining impedance.

Z = V/A

From Syn-Aud-Con Newsletter Vol. 32 No.3

1

Summary of Contents for ZM-104

Page 1: ...n Measuring Impedance Severalmethodscanbeusedtodeterminetheimped ance of a load The most straightforward way is to use Ohm s Law to determine impedance from the volt age across the load and the current through it Figure 1 shows how to make the measurement with a volt ohmmeter VOM Impedance can also be measured using a constant current source This is the method that the ZM 104 uses The meter has a ...

Page 2: ...ions should produce an output signal from the DUT Fig 3 Common mode Rejection This one is just like the differential input test except that instead of driving the and terminals alternately lay the test probe across both Fig 4 The signal will be cancelled by the common mode rejection ratio CMRR of the input if it is differential Balanced Output Tester A balanced output will have the same output imp...

Page 3: ...on produces an audible tone from the unit then the shield of the connecting cable should be lifted or routed directly to the chassis with a jumper The ZM 104 sources about 20ma on the x1 setting This is enough current to iden tify the problem but not enough to damage any internal components etc See AES Journal Reprint June 1995 Grounds and Shields for more information Impedance Oh yes the ZM 104 c...

Page 4: ...increases the use fulness of the ZM 104 www jwdavis com An inductive tester is equally useful Fig 8 Identifying transformer parameters Fig 9 Performing the Pin 1 Test on an input Fig 10 Performing the Pin 1 Test on an output From Syn Aud Con Newsletter Vol 32 No 3 4 ...

Reviews: