Q metre va ser desenvolupat per William D. Loughlin a Boonton Radio Corporation l'any 1934 a Boonton, Nova Jersey. L'instrument Q-meter s'ha popularitzat en la mesura de la impedància de RF. Hi ha diferents tipus d’instruments disponibles segons l’ús del sistema. Es divideixen en dos tipus, com la injecció de baixa impedància i la d’alta impedància. Aquest dispositiu té un paper clau a proves els circuits de RF i també substituïts en laboratoris per altres dispositius de mesura d’impedància, tot i que encara s’utilitza entre els radioaficionats. En aquest article es descriu una visió general del mesurador Q.
Què és Q Meter?
Definició: Un dispositiu que s’utilitza per mesurar el QF (factor de qualitat) o factor d’emmagatzematge o factor de qualitat del circuit a freqüències de ràdio s’anomena Q-meter. En el sistema oscil·latori, el QF és un dels paràmetres essencials que s’utilitza per il·lustrar les relacions entre les energies dissipades i emmagatzemades.
q-metre
Mitjançant l'ús del valor Q, es pot avaluar l'eficiència global per al condensadors així com bobines utilitzades en aplicacions de RF. El principi d'aquest mesurador depèn principalment de la ressonància en sèrie, ja que la caiguda de tensió és Q vegades superior a la tensió aplicada a través del condensador. Quan s’aplica la tensió fixa a un circuit elèctric, a voltímetre s’utilitza per ajustar el valor Q del condensador perquè es llegeixi directament.
L'eficiència total dels condensadors i bobines utilitzats per a aplicacions de RF es pot calcular amb l'ajut del valor Q.
En ressonància XL= XCi EL= JoXL, ÉSC= JoXC, E = I R
On ‘E’ és una tensió aplicada
‘EC’ és la tensió del condensador
‘EL’ és un voltatge inductiu
‘XL’ és la reactància inductiva
‘XC’ és la reactància capacitiva
‘R’ és la resistència de la bobina
‘I’ és corrent de circuit
Així, Q = XL/ R = Xc/ R = EC /ÉS
A partir de l’equació «Q» anterior, si es manté estable un voltatge aplicat de manera que el voltatge es creixi el condensador es pot calcular mitjançant un voltímetre per llegir directament els valors ‘Q’.
Principi de funcionament
El principi de funcionament del mesurador Q és ressonant en sèrie perquè la ressonant existeix dins del circuit una vegada que la reactància de la capacitat i la reactància sigui de la mateixa magnitud. Indueixen que l’energia oscil·li entre els camps elèctrics i magnètics de l’inductor i el condensador respectivament. Aquest mesurador depèn principalment de la característica de la capacitat, inductància i resistència del circuit de sèries ressonants.
Circuit Q Meter
A continuació es mostra l’esquema del circuit del mesurador ‘Q’. Està dissenyat amb un oscil·lador que utilitza la freqüència que oscil·la entre els 50 kHz i els 50 MHz. i proporciona corrent a una resistència de derivació 'Rsh' amb un valor de 0,02 ohms.
Aquí termoparell El mesurador s'utilitza per calcular la tensió a través de la resistència de derivació, mentre que un voltímetre electrònic s'utilitza per calcular la tensió a través del condensador. Aquests comptadors es poden calibrar per llegir directament 'Q'.
circuit q-metre
Al circuit, l'energia de l'oscil·lador es pot subministrar al circuit del tanc. Aquest circuit es pot ajustar per a la ressonància mitjançant una 'C' inestable fins que el voltímetre llegeixi el màxim valor.
El voltatge o / p de ressonància és ‘E’, equivalent a ‘Ec’ és E = Q X e i Q = E / e. Com que es coneix 'e', el voltímetre s'ajusta per llegir directament el valor 'Q'.
La bobina està connectada als dos terminals de prova de l’instrument per determinar la inductància de la bobina
Aquest circuit s’ajusta a la ressonància canviant la freqüència de l’oscil·lador o la capacitat. Un cop canviat la capacitat, la freqüència de l’oscil·lador es pot ajustar a una freqüència especificada i s’aconsegueix la ressonància.
Si el valor de la capacitat ja està fixat a un valor preferit, la freqüència de l’oscil·lador es canviarà fins que tingui lloc la ressonància.
La lectura de 'Q' al comptador o / p es multiplica mitjançant la configuració d'un índex per obtenir el valor 'Q' real. La inductància de la bobina es calcula a partir dels valors coneguts de la freqüència de la bobina, així com del condensador de ressonància.
La Q especificada no és la Q definida, ja que les pèrdues del voltímetre, la resistència inserida i el condensador de ressonació s’incorporen al circuit. Aquí, la 'Q' definida de la bobina calculada és una mica més gran que la Q especificada. Aquesta diferència és insignificant, tret que la resistència de la bobina sigui relativament petita en comparació amb la resistència 'Rsh'.
Aplicacions del Q-meter
Les aplicacions de Q-meter inclouen les següents.
- S'utilitza per mesurar el factor de qualitat del inductor .
- Mitjançant l’ús d’aquest mesurador, es pot mesurar la impedància desconeguda mitjançant un mètode de substitució en sèrie o derivació. Si la impedància és petita, s’utilitza la primera tècnica i, si és gran, s’utilitza la segona tècnica.
- S'utilitza per mesurar valors de condensadors petits.
- Utilitzant això, es pot mesurar la inductància, la resistència eficaç, l’autocapacitat i l’amplada de banda.
Preguntes freqüents
1). Què és un factor de qualitat?
El factor de qualitat és una relació de la potència emmagatzemada i la potència dissipada en un element.
2). Què és el mesurador 'Q'?
El mesurador Q és un tipus d’instrument que s’utilitza per mesurar les propietats elèctriques de les bobines i els condensadors. Aquest instrument també s’utilitza en laboratoris.
3). Quin és el principi de funcionament del mesurador Q?
El principi de funcionament d’aquest mesurador és una ressonància en sèrie
4). Inclou un pràctic mesurador Q
Inclou un oscil·lador de RF
5). Quin és el factor Q d’un circuit ressonant en sèrie?
El factor Q d’un circuit ressonant en sèrie és Q = XL / R = XC / R
Per tant, tot es tracta una visió general de Q-Meter o mesurador RLC. Com el seu nom indica, aquest instrument s’utilitza per calcular el factor Q dels inductors i l’autocapacitat de la bobina. Aquí teniu una pregunta, quins són els mètodes per connectar components desconeguts per provar els terminals Q meter?
