Какво е Q метър: Работен принцип, схема и приложения

Въпрос: метър е разработена от Уилям Д. Лофлин в Boonton Radio Corporation през 1934 г. в Boonton, Ню Джърси. Инструментът Q-метър стана по-популярен при измерването на RF импеданс. Налични са различни видове инструменти въз основа на използването на системата. Те са разделени на два типа като инжектиране с нисък импеданс и инжектиране с висок импеданс. Това устройство играе ключова роля в тестване радиочестотните вериги и също заменени в лаборатории с други устройства за измерване на импеданс, въпреки че все още се използва сред радиолюбителите. Тази статия разглежда общ преглед на Q-метъра.

Какво е Q Meter?

Определение: Устройство, което се използва за измерване на QF (качествен фактор) или коефициент на съхранение или коефициент на качество на веригата при радиочестоти, се нарича Q-метър. В трептящата система QF е един от съществените параметри, използван за илюстриране на връзките между разсейваните и съхраняваните енергии.

q-метър

Чрез използване на Q стойност може да се оцени общата ефективност за кондензатори както и намотки, използвани в RF приложения. Принципът на този измервателен уред зависи главно от серийния резонанс, тъй като спадът на напрежението е Q пъти по-голям от приложеното напрежение в кондензатора, иначе намотка. Когато фиксираното напрежение се прилага към електрическа верига, a волтметър се използва за регулиране на Q стойността на кондензатора за четене директно.

Общата ефективност на кондензаторите и намотките, използвани за RF приложения, може да бъде изчислена с помощта на Q стойност.

При резонанс х_L= X_{° С}и Е_L= Аз_XL, Е_{° С}= Аз_XC, E = I R

Където „E“ е приложено напрежение

‘EC’ е напрежението на кондензатора

‘EL’ е индуктивно напрежение

‘XL’ е индуктивното съпротивление

‘XC’ е капацитивното съпротивление

‘R’ е съпротивлението на бобината

„I“ е ток на веригата

По този начин, Q = X_L/ R = X_{° С}/ R = E_{° С /}Е

От горното уравнение „Q“, ако приложеното напрежение се поддържа стабилно, така че напрежението напречно кондензатора може да се изчисли с помощта на волтметър за директно четене на стойности „Q“.

Принцип на работа

The принцип на работа на Q метър е сериен резонанс, тъй като резонансът съществува във веригата, след като съпротивлението на капацитета и реактивността е със същата величина. Те индуцират енергията да се колебае между електрическото и магнитното поле съответно на индуктора и кондензатора. Този измервателен уред зависи главно от характеристиките на капацитета, индуктивността и съпротива на резонансната серийна верига.

Q измервателна верига

Електрическата схема на измервателния уред „Q“ е показана по-долу. Той е проектиран с осцилатор който използва честотата в диапазона от 50 kHz - 50 MHz. и осигурява ток на съпротивление на шунта ‘Rsh’с стойност 0,02 ома.

Тук термодвойка метър се използва за изчисляване на напрежението на съпротивлението на шунта, докато електронен волтметър се използва за изчисляване на напрежението в кондензатора. Тези измервателни уреди могат да бъдат калибрирани, за да четат директно „Q“.

q-метър-верига

Във веригата енергията на осцилатора може да бъде подадена към веригата на резервоара. Тази верига може да се регулира за резонанса чрез нестабилна „С“, докато волтметърът отчете максималната стойност.

Резонансното напрежение o / p е „E“, еквивалентно на „Ec“ е E = Q X e и Q = E / e. Тъй като „e“ е известно, така че волтметърът се настройва така, че да отчита директно стойността „Q“.

Намотката е свързана с двата изпитателни клеми на инструмента, за да се определи индуктивността на намотката

Тази схема е настроена на резонанс чрез промяна или на честотата на осцилатора, в противен случай на капацитета. След като капацитетът се промени, тогава честотата на осцилатора може да се регулира до определена честота и се постига резонанс.

Ако стойността на капацитета вече е фиксирана на предпочитана стойност, тогава честотата на осцилатора ще бъде променена, докато не настъпи резонанс.

Отчитането на „Q“ на измервателния уред се умножава чрез задаване на индекс, за да се получи действителната стойност „Q“. Индуктивността на бобината се изчислява от известни стойности на честотата на бобината, както и от резониращия кондензатор.

Посоченото Q не е определеното Q, тъй като загубите на волтметъра, вмъкнатото съпротивление и резониращият кондензатор са включени във веригата. Тук определеното „Q“ на изчислената намотка е малко по-голямо от посоченото Q. Това различие е незначително, освен когато съпротивлението на намотката е сравнително малко в сравнение с съпротивлението „Rsh“.

Приложения на Q-метъра

Приложенията на Q-метъра включват следното.

• Използва се за измерване на качествения фактор на индуктор .
• Чрез използването на този измервателен уред може да се измери неизвестен импеданс, като се използва метод на заместване в серия или шунт. Ако импедансът е малък, се използва първата техника, а ако е голяма, тогава се използва втората техника.
• Използва се за измерване на малки стойности на кондензатора.
• Чрез използването на това може да се измери индуктивност, ефективно съпротивление, собствен капацитет и честотна лента.

Често задавани въпроси

1). Какво е качествен фактор?

Качественият фактор е съотношение между запазената мощност и разсейваната мощност в даден елемент.

2). Какво е ‘Q’ метър?

Q-метърът е един вид инструмент, използван за измерване на електрическите свойства на намотките и кондензаторите. Този инструмент се използва и в лаборатории.

3). Какъв е принципът на работа на Q метъра?

Принципът на работа на този измервателен уред е сериен резонанс

4). Практичен Q метър включва

Той включва RF осцилатор

5). Какъв е Q коефициентът на последователна резонансна верига?

Q коефициентът на серийната резонансна верига е Q = XL / R = XC / R

По този начин става въпрос за всичко преглед на Q-Meter или RLC метър. Както подсказва името, този инструмент се използва за изчисляване на Q-фактора на индукторите и собствения капацитет на бобината. Ето един въпрос към вас, какви са методите за свързване на неизвестни компоненти за тестване на терминалите на Q метър?