Ερ μετρητής αναπτύχθηκε από τον William D. Loughlin στην Boonton Radio Corporation το 1934 στο Boonton του Νιου Τζέρσεϋ. Το όργανο Q-μετρητή έχει γίνει πιο δημοφιλές στη μέτρηση αντίστασης RF. Υπάρχουν διάφορα είδη διαθέσιμων οργάνων με βάση τη χρήση του συστήματος. Αυτά χωρίζονται σε δύο τύπους όπως έγχυση χαμηλής αντίστασης & έγχυση υψηλής σύνθετης αντίστασης. Αυτή η συσκευή παίζει βασικό ρόλο δοκιμές τα κυκλώματα RF και επίσης αντικαταστάθηκαν σε εργαστήρια με άλλες συσκευές μέτρησης αντίστασης, αν και εξακολουθεί να χρησιμοποιείται μεταξύ ραδιοερασιτεχνών. Αυτό το άρθρο περιγράφει μια επισκόπηση του μετρητή Q.
Τι είναι ο μετρητής Q;
Ορισμός: Μια συσκευή που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του QF (συντελεστής ποιότητας) ή συντελεστής αποθήκευσης ή συντελεστής ποιότητας του κυκλώματος σε ραδιοσυχνότητες ονομάζεται Q-meter. Στο ταλαντωτικό σύστημα, το QF είναι μία από τις βασικές παραμέτρους, που χρησιμοποιείται για να απεικονίσει τις σχέσεις μεταξύ των διασκορπισμένων & αποθηκευμένων ενεργειών.
q-μέτρο
Χρησιμοποιώντας την τιμή Q, η συνολική απόδοση μπορεί να αξιολογηθεί για το πυκνωτές καθώς και πηνία που χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές RF. Η αρχή αυτού του μετρητή εξαρτάται κυρίως από τον συντονισμό της σειράς, επειδή η πτώση τάσης είναι Q φορές από την εφαρμοζόμενη τάση στον πυκνωτή διαφορετικά. Όταν η σταθερή τάση εφαρμόζεται σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα, a βολτόμετρο χρησιμοποιείται για την προσαρμογή της τιμής Q του πυκνωτή για άμεση ανάγνωση.
Η συνολική απόδοση των πυκνωτών και των πηνίων που χρησιμοποιούνται για εφαρμογές RF μπορεί να υπολογιστεί με τη βοήθεια της τιμής Q.
Σε συντονισμό Χμεγάλο= Χντοκαι Εμεγάλο= ΕγώXL, ΕΙΝΑΙντο= ΕγώXC, E = I R
Όπου το «E» είναι μια εφαρμοζόμενη τάση
«EC» είναι η τάση του πυκνωτή
Το «EL» είναι μια επαγωγική τάση
Το «XL» είναι η επαγωγική αντίδραση
Το «XC» είναι η χωρητική αντίδραση
Το «R» είναι η αντίσταση στο πηνίο
Το «I» είναι ρεύμα κυκλώματος
Ετσι, Ε = Χμεγάλο/ R = Χντο/ R = ΕΓ /ΕΙΝΑΙ
Από την παραπάνω «Q» εξίσωση, εάν μια εφαρμοζόμενη τάση διατηρείται σταθερή έτσι ώστε η τάση να διασχίζει ο πυκνωτής μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας ένα βολτόμετρο για την άμεση ανάγνωση των τιμών «Q».
Αρχή λειτουργίας
ο αρχή λειτουργίας του μετρητή Q είναι συντονισμένος σειράς επειδή το συντονισμό υπάρχει εντός του κυκλώματος όταν η αντίδραση χωρητικότητας & αντιδραστικότητας είναι του ίδιου μεγέθους. Προκαλούν ενέργεια για ταλάντωση μεταξύ των πεδίων ηλεκτρικού & μαγνητικού του επαγωγέα & πυκνωτή αντίστοιχα. Αυτός ο μετρητής εξαρτάται κυρίως από το χαρακτηριστικό της χωρητικότητας, της επαγωγής & αντίσταση του κυκλώματος σειράς συντονισμού.
Κύκλωμα μετρητή Q
Το διάγραμμα κυκλώματος του μετρητή «Q» φαίνεται παρακάτω. Είναι σχεδιασμένο με ένα ταλαντωτής που χρησιμοποιεί τη συχνότητα που κυμαίνεται από 50 kHz - 50 MHz. και παρέχει ρεύμα σε μια αντίσταση διακλάδωσης «Rsh» με τιμή 0,02 ohms.
Εδώ θερμοστοιχείο ο μετρητής χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της τάσης κατά την αντίσταση διακλάδωσης ενώ ένα ηλεκτρονικό βολτόμετρο χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της τάσης στον πυκνωτή. Αυτοί οι μετρητές μπορούν να βαθμονομηθούν για να διαβάσουν απευθείας το «Q».
κύκλωμα q-μετρητή
Στο κύκλωμα, η ενέργεια του ταλαντωτή μπορεί να παρέχεται στο κύκλωμα δεξαμενής. Αυτό το κύκλωμα μπορεί να ρυθμιστεί για τον συντονισμό μέσω ασταθούς «C» μέχρι το βολτόμετρο να διαβάσει την μέγιστη τιμή.
Η τάση o / p συντονισμού είναι «E», ισοδύναμη με το «Ec» είναι E = Q X e και Q = E / e. Επειδή το «e» είναι γνωστό, το βολτόμετρο προσαρμόζεται ώστε να διαβάζει απευθείας την τιμή «Q».
Το πηνίο συνδέεται με τους δύο ακροδέκτες δοκιμής του οργάνου για τον προσδιορισμό της επαγωγής του πηνίου
Αυτό το κύκλωμα ρυθμίζεται σε συντονισμό αλλάζοντας είτε τη συχνότητα του ταλαντωτή, διαφορετικά η χωρητικότητα. Μόλις αλλάξει η χωρητικότητα, τότε η συχνότητα του ταλαντωτή μπορεί να ρυθμιστεί σε μια καθορισμένη συχνότητα και ο συντονισμός επιτυγχάνεται.
Εάν η τιμή της χωρητικότητας έχει ήδη οριστεί σε μια προτιμώμενη τιμή, τότε η συχνότητα του ταλαντωτή θα αλλάξει έως ότου πραγματοποιηθεί συντονισμός.
Η ένδειξη «Q» στον μετρητή o / p πολλαπλασιάζεται μέσω της ρύθμισης ενός ευρετηρίου για να ληφθεί η πραγματική τιμή «Q». Η επαγωγή του πηνίου υπολογίζεται από γνωστές τιμές της συχνότητας του πηνίου καθώς και από τον πυκνωτή συντονισμού.
Το καθορισμένο Q δεν είναι το καθορισμένο Q, καθώς οι απώλειες του βολτόμετρου, η εισαγόμενη αντίσταση και ο πυκνωτής συντονισμού ενσωματώνονται στο κύκλωμα. Εδώ, το καθορισμένο «Q» του υπολογιζόμενου πηνίου είναι λίγο μεγαλύτερο από το καθορισμένο Q. Αυτή η ανισότητα είναι ασήμαντη εκτός από όπου η αντίσταση του πηνίου είναι σχετικά λεπτή σε σύγκριση με την αντίσταση «Rsh».
Εφαρμογές του μετρητή Q
Οι εφαρμογές του Q-meter περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.
- Χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του συντελεστή ποιότητας του επαγωγέας .
- Με τη χρήση αυτού του μετρητή, η άγνωστη σύνθετη αντίσταση μπορεί να μετρηθεί χρησιμοποιώντας μια μέθοδο αντικατάστασης σειράς ή διακλάδωσης. Εάν η σύνθετη αντίσταση είναι μικρή, χρησιμοποιείται η προηγούμενη τεχνική και αν είναι μεγάλη, τότε χρησιμοποιείται η τελευταία τεχνική.
- Χρησιμοποιείται για τη μέτρηση μικρών τιμών πυκνωτή.
- Χρησιμοποιώντας αυτό, μπορεί να μετρηθεί η αυτεπαγωγή, η αποτελεσματική αντίσταση, η αυτο-χωρητικότητα και το εύρος ζώνης.
Συχνές ερωτήσεις
1). Τι είναι ένας ποιοτικός παράγοντας;
Ο συντελεστής ποιότητας είναι ένας λόγος της αποθηκευμένης ισχύος και της διασκορπισμένης ισχύος σε ένα στοιχείο.
2). Τι είναι ο μετρητής «Q»;
Το Q meter είναι ένα είδος οργάνου, που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση των ηλεκτρικών ιδιοτήτων των πηνίων και των πυκνωτών. Αυτό το όργανο χρησιμοποιείται επίσης σε εργαστήρια.
3). Ποια είναι η αρχή λειτουργίας του μετρητή Q;
Η αρχή λειτουργίας αυτού του μετρητή είναι ένας συντονισμός σειράς
4). Ένας πρακτικός μετρητής Q περιλαμβάνει
Περιλαμβάνει ταλαντωτή RF
5). Ποιος είναι ο παράγοντας Q ενός κυκλώματος συντονισμού σειράς;
Ο συντελεστής Q ενός κυκλώματος συντονισμού σειράς είναι Q = XL / R = XC / R
Επομένως, αυτό είναι όλο μια επισκόπηση του Q-Meter ή μετρητή RLC. Όπως υποδηλώνει το όνομα, αυτό το όργανο χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό του συντελεστή Q των επαγωγέων και της αυτο-χωρητικότητας του πηνίου. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, ποιες είναι οι μέθοδοι σύνδεσης άγνωστων εξαρτημάτων για τη δοκιμή των τερματικών Q μετρητή;
