Čo je to Q meter: pracovný princíp, obvod a aplikácie

Čo je to Q meter: pracovný princíp, obvod a aplikácie

Q meter bol vyvinutý Williamom D. Loughlinom v spoločnosti Boonton Radio Corporation v roku 1934 v Boontone v New Jersey. Prístroj Q-meter sa stal populárnejším v meraní RF impedancie. Na základe používania systému sú k dispozícii rôzne druhy nástrojov. Rozdeľujú sa na dva typy, ako je nízkoimpedančné vstrekovanie a vysokoimpedančné vstrekovanie. Toto zariadenie hrá v systéme kľúčovú rolu testovanie vysokofrekvenčné obvody a tiež nahradené v laboratóriách inými zariadeniami na meranie impedancie, hoci sa medzi amatérmi stále používa. Tento článok pojednáva o prehľade Q metra.



Čo je Q meter?

Definícia: Zariadenie, ktoré sa používa na meranie QF (faktor kvality) alebo faktora ukladania alebo faktora kvality obvodu na rádiových frekvenciách, sa nazýva Q-meter. V oscilačnom systéme je QF jedným zo základných parametrov, ktorý sa používa na ilustráciu vzťahov medzi rozptýlenou a uloženou energiou.


Q-meter

q-meter





Použitím hodnoty Q možno vyhodnotiť celkovú účinnosť pre kondenzátory ako aj cievky používané v RF aplikáciách. Princíp tohto meracieho prístroja závisí hlavne od sériovej rezonancie, pretože pokles napätia je Q-krát väčší ako aplikované napätie na kondenzátor, inak na cievke. Keď je pevné napätie privádzané do elektrického obvodu, a voltmeter sa používa na nastavenie hodnoty Q kondenzátora na priame čítanie.

Celkovú účinnosť kondenzátorov a cievok použitých pre RF aplikácie je možné vypočítať pomocou hodnoty Q.



Na rezonancii XĽ= XC.a E.Ľ= JaXL, JEC.= JaXC, E = IR

Kde „E“ je aplikované napätie


„EC“ je napätie kondenzátora

„EL“ je indukčné napätie

„XL“ je indukčná reaktancia

„XC“ je kapacitná reaktancia

„R“ je odpor cievky

„I“ je obvodový prúd

Preto Q = XĽ/ R = Xc/ R = EC /JE

Z vyššie uvedenej „Q“ rovnice, ak sa aplikované napätie udržuje stabilné, aby sa napätie krížilo kondenzátor možno vypočítať pomocou voltmetra na priame čítanie hodnôt „Q“.

Pracovný princíp

The pracovný princíp Q metra je sériová rezonancia, pretože rezonancia existuje v obvode, akonáhle má reaktancia kapacity a reaktancie rovnakú veľkosť. Indukujú energiu na kmitanie medzi elektrickými a magnetickými poľami induktora a kondenzátora. Tento merač závisí hlavne od vlastnosti kapacity, indukčnosti a odpor rezonančného sériového obvodu.

Q meter obvod

Schéma zapojenia merača „Q“ je uvedená nižšie. Je navrhnutý s oscilátor ktorý používa frekvenciu v rozmedzí od 50 kHz do 50 MHz. a poskytuje prúd bočnému odporu „Rsh“ s hodnotou 0,02 ohmov.

Tu termočlánok meter sa používa na výpočet napätia na bočníku, zatiaľ čo elektronický voltmeter sa používa na výpočet napätia na kondenzátore. Tieto merače je možné kalibrovať na priame odčítanie hodnoty „Q“.

Q-meter-obvod

q-meter-obvod

V obvode môže byť energia oscilátora dodávaná do okruhu nádrže. Tento obvod možno nastaviť na rezonanciu prostredníctvom nestabilného „C“, kým voltmetr neprečíta maximálnu hodnotu.

O / p napätie rezonancie je „E“, ekvivalentné s „Ec“ je E = Q X e a Q = E / e. Pretože je známe „e“, voltmeter sa upraví tak, aby priamo čítal hodnotu „Q“.

Cievka je pripojená k dvom testovacím svorkám prístroja na stanovenie indukčnosti cievky

Tento obvod je nastavený na rezonanciu zmenou buď frekvencie oscilátora, inak kapacity. Akonáhle sa zmení kapacita, potom sa dá frekvencia oscilátora upraviť na zadanú frekvenciu a dosiahne sa rezonancia.

Ak je hodnota kapacity už pevne nastavená na preferovanú hodnotu, potom sa frekvencia oscilátora bude meniť, kým nedôjde k rezonancii.

Odčítanie hodnoty „Q“ na merači o / p sa vynásobí nastavením indexu, aby sa získala skutočná hodnota „Q“. Indukčnosť cievky sa počíta zo známych hodnôt frekvencie cievky a rezonančného kondenzátora.

Zadané Q nie je konečné Q, pretože straty voltmetra, vloženého odporu a rezonančného kondenzátora sú všetky začlenené do obvodu. Tu je konečné „Q“ vypočítanej cievky o niečo väčšie ako zadané Q. Táto odlišnosť je zanedbateľná, s výnimkou prípadov, keď je odpor cievky relatívne malý v porovnaní s odporom „Rsh“.

Aplikácie Q-metra

Medzi aplikácie Q-metra patrí nasledujúce.

  • Používa sa na meranie faktora kvality induktor .
  • Použitím tohto meracieho prístroja je možné merať neznámu impedanciu pomocou sériovej alebo bočníkovej substitučnej metódy. Ak je impedancia malá, použije sa prvá technika a ak je veľká, použije sa druhá technika.
  • Používa sa na meranie malých hodnôt kondenzátora.
  • Pomocou toho možno merať indukčnosť, efektívny odpor, vlastnú kapacitu a šírku pásma.

Časté otázky

1). Čo je faktor kvality?

Faktor kvality je pomer akumulovaného a rozptýleného výkonu v prvku.

2). Čo je to meter „Q“?

Q meter je jeden druh prístroja, ktorý sa používa na meranie elektrických vlastností cievok a kondenzátorov. Tento prístroj sa používa aj v laboratóriách.

3). Aký je princíp fungovania Q metra?

Princíp činnosti tohto merača je sériová rezonancia

4). Praktický meter Q obsahuje

Zahŕňa RF oscilátor

5). Aký je faktor Q sériového rezonančného obvodu?

Faktor Q sériového rezonančného obvodu je Q = XL / R = XC / R

Toto je teda všetko o prehľad Q-Metera alebo RLC meter. Ako naznačuje názov, tento prístroj sa používa na výpočet faktora Q induktorov a vlastnej kapacity cievky. Tu je otázka, aké sú spôsoby pripojenia neznámych komponentov na testovanie svoriek merača Q?