Q Metr byl vyvinut Williamem D. Loughlinem v Boonton Radio Corporation v roce 1934 v Boontonu v New Jersey. Přístroj Q-meter se stal populárnějším v měření RF impedance. Na základě využití systému jsou k dispozici různé druhy nástrojů. Ty jsou rozděleny do dvou typů, jako je nízkoimpedanční vstřikování a vysoceimpedanční vstřikování. Toto zařízení hraje klíčovou roli testování vysokofrekvenční obvody a také v laboratořích nahrazeny jinými zařízeními pro měření impedance, i když se mezi radioamatéry stále používá. Tento článek pojednává o přehledu měřiče Q.
Co je Q Meter?
Definice: Zařízení, které se používá k měření QF (faktor kvality) nebo faktoru skladování nebo faktoru kvality obvodu na rádiových frekvencích, se nazývá Q-metr. V oscilačním systému je QF jedním ze základních parametrů používaných k ilustraci vztahů mezi rozptýlenou a uloženou energií.
q-metr
Použitím hodnoty Q lze vyhodnotit celkovou účinnost pro kondenzátory stejně jako cívky používané v RF aplikacích. Princip tohoto měřiče závisí hlavně na sériové rezonanci, protože pokles napětí je Q krát větší než aplikované napětí na kondenzátoru, jinak cívka. Když je pevné napětí přivedeno na elektrický obvod, a voltmetr se používá k úpravě hodnoty Q kondenzátoru tak, aby byla čtena přímo.
Celkovou účinnost kondenzátorů a cívek použitých pro RF aplikace lze vypočítat pomocí hodnoty Q.
Při rezonanci XL= XCa E.L= JáXL, JEC= JáXC, E = I R
Kde „E“ je aplikované napětí
„EC“ je napětí kondenzátoru
„EL“ je indukční napětí
„XL“ je indukční reaktance
„XC“ je kapacitní reaktance
„R“ je odpor cívky
„I“ je obvodový proud
Tím pádem, Q = XL/ R = XC/ R = EC /JE
Z výše uvedené „Q“ rovnice, pokud je aplikované napětí udržováno stabilní, aby napětí napříč kondenzátor lze vypočítat pomocí voltmetru pro přímé čtení hodnot „Q“.
Pracovní princip
The pracovní princip Q metru je sériová rezonance, protože rezonanční existuje v obvodu, jakmile je reaktance kapacity a reaktance stejné velikosti. Indukují energii k oscilaci mezi elektrickými a magnetickými poli induktoru a kondenzátoru. Tento měřič závisí hlavně na vlastnostech kapacity, indukčnosti a odpor obvodu rezonanční řady.
Obvod měřiče Q
Schéma zapojení měřiče „Q“ je uvedeno níže. Je navržen s oscilátor který používá frekvenci v rozmezí od 50 kHz do 50 MHz. a poskytuje proud zkratovému odporu „Rsh“ s hodnotou 0,02 ohmu.
Tady termočlánek metr se používá k výpočtu napětí na bočníku, zatímco elektronický voltmetr se používá k výpočtu napětí na kondenzátoru. Tyto měřiče lze kalibrovat tak, aby odečetly přímo „Q“.
qmetrový obvod
V obvodu může být energie oscilátoru dodávána do okruhu nádrže. Tento obvod lze nastavit na rezonanci nestabilním „C“, dokud voltmetr nečte maximální hodnotu.
O / p napětí rezonance je „E“, ekvivalentní „Ec“ je E = Q X e a Q = E / e. Protože je známo „e“, je voltmetr upraven tak, aby přímo četl hodnotu „Q“.
Cívka je připojena ke dvěma testovacím svorkám přístroje, aby se určila indukčnost cívky
Tento obvod je nastaven na rezonanci změnou buď frekvence oscilátoru, jinak kapacity. Jakmile je kapacita změněna, lze frekvenci oscilátoru upravit na zadanou frekvenci a je dosaženo rezonance.
Pokud je hodnota kapacity již fixována na preferovanou hodnotu, pak se frekvence oscilátoru změní, dokud nedojde k rezonanci.
Odečet „Q“ na měřiči o / p se vynásobí nastavením indexu, aby se získala skutečná hodnota „Q“. Indukčnost cívky se počítá ze známých hodnot frekvence cívky a rezonančního kondenzátoru.
Uvedené Q není definitivní Q, protože ztráty voltmetru, vloženého odporu a rezonančního kondenzátoru jsou všechny začleněny do obvodu. Zde je definitivní „Q“ vypočítané cívky o něco větší než zadaná Q. Tato odlišnost je nevýznamná, kromě případů, kdy je odpor cívky relativně nepatrný ve srovnání s „Rsh“ odporem.
Aplikace Q-metru
Aplikace Q-metru zahrnují následující.
- Používá se k měření faktoru kvality induktor .
- Použitím tohoto měřiče lze měřit neznámou impedanci pomocí sériové nebo zkratovací substituční metody. Pokud je impedance malá, použije se první technika a pokud je velká, použije se druhá.
- Používá se k měření malých hodnot kondenzátorů.
- Tímto způsobem lze měřit indukčnost, efektivní odpor, vlastní kapacitu a šířku pásma.
Časté dotazy
1). Co je to faktor kvality?
Faktor kvality je poměr akumulovaného výkonu a rozptýleného výkonu v prvku.
2). Co je to metr „Q“?
Q metr je jeden druh přístroje, který se používá k měření elektrických vlastností cívek a kondenzátorů. Tento přístroj se také používá v laboratořích.
3). Jaký je princip fungování měřiče Q?
Principem tohoto měřiče je sériová rezonance
4). Praktický měřič Q zahrnuje
Obsahuje RF oscilátor
5). Jaký je faktor Q sériového rezonančního obvodu?
Faktor Q sériového rezonančního obvodu je Q = XL / R = XC / R
O toto tedy jde přehled Q-Meter nebo RLC metr. Jak název napovídá, tento přístroj se používá pro výpočet Q-faktoru induktorů a vlastní kapacity cívky. Zde je otázka, jaké jsou metody připojení neznámých komponent pro testování svorek měřiče Q?
