Wat is die Vektor Impedansiemeter?
Wat is die Vektor Impedansie Meter?
Definisie van Vektor Impedansie Meter
'n Vektor impedansie meter word gedefinieer as 'n toestel wat beide die amplituud en fasehoek van impedansie in wisselstroomkreële meet.
Meet Amplituud en Fasehoek
Dit bepaal die impedansie in poolvorm deur die spanskynsval oor weerstande en onbekende impedansies te evalueer.
Gelyke Afgroting Metode
Hierdie metode verseker gelyke spanskynsval oor 'n veranderlike weerstand en die onbekende impedansie om die impedansiewaarde te vind.
Twee weerstande met gelyke weerstandswaardes word hier ingesluit. Die spanskynsval oor RAB is EAB en daardie van RBC is EBC. Beide waardes is dieselfde en dit is gelyk aan die helfte van die invoerspanning (EAC).
'n Veranderlike standaardweerstand (RST) word in reeks met die impedansie (ZX) verbond, waarvan die waarde verkry moet word. Die gelyke afgrotingsmetode word gebruik vir die bepaling van die grootte van die onbekende impedansie.
Dit word deur die gelyke spanskynsvale oor die veranderlike weerstand en die impedansie (EAD = ECD) te bereik en die gekalibreerde standaardweerstand (hier is dit RST) te evalueer, wat ook nodig is om hierdie toestand te bereik.
Die fasehoek van die impedansie (θ) kan verkry word deur die spanskynslees oor BD te neem. Hier is dit EBD. Die meterafwyking sal varieer volgens die Q-faktor (kwaliteitsfaktor) van die verbonden onbekende impedansie.
Die Vakuumbuishoogtespanningsmeter (VTVM) lees wisselstroomspanning van 0V tot sy maksimumwaarde. Wanneer die spanningslees nul is, is die Q-waarde nul, en die fasehoek is 0 grade. Wanneer die spanningslees die maksimumwaarde bereik, is die Q-waarde oneindig en die fasehoek is 90°.
Die hoek tussen EAB en EAD sal gelyk wees aan θ/2 (half van die fasehoek van die onbekende impedansie). Dit is omdat EAD = EDC.
Ons weet dat die spanningsval oor A en B (EAB) gelyk sal wees aan die helfte van die spanningsval oor A en C (EAC, wat die invoerspanning is). Die lees van die spanningsmeter, EDB, kan dus in terme van θ/2 verkry word. Dus kan θ (fasehoek) bepaal word. Die vektordiagram word hieronder getoon.
Vir die verkryging van die eerste benadering van die grootte en fasehoek van die impedansie, word hierdie metode voorgetrek. Vir meer akkurate meting word die kommersiële vektor impedansie meter voorgetrek.
Kommersiële Vektor Impedansie Meter
'n Kommersiële vektor impedansie meter meet impedansie direk in poolvorm, deur een beheer om beide die fasehoek en grootte te vind.
Hierdie metode kan gebruik word om enige kombinasie van weerstand (R), kapasiteit (C) en spoeling (L) te bepaal. Daarby kan dit komplekse impedansies meet eerder as puur elemente (C, L, of R).
Die hoofnadeel in konvensionele brugkreëls, soos te veel opeenvolgende aanpassings, word hier uitgeskakel. Die meetbereik van impedansie is 0,5 tot 100 000Ω oor die frekwensiebereik van 30 Hz tot 40 kHz wanneer 'n eksterne oscillator gebruik word vir die voorsiening.
Binne-in genereer die meter frekwensies van 1 kHz, 400 Hz, of 60 Hz, en eksterne tot 20 kHz. Dit meet impedansie met 'n akkuraatheid van ±1% vir grootte en ±2% vir fasehoek.
Die skakeling vir die meet van die grootte van die impedansie word hieronder getoon.
Hier, vir die groottemeting, is RX die veranderlike weerstand en dit kan aangepas word deur die kalibreerimpedansiedraaihendel.
Die spanskynsval van beide die veranderlike weerstand en die onbekende impedansie (ZX) word gelyk gemaak deur hierdie draaihendel te verstel. Elke spanskynsval word versterk deur die gebruik van twee modules van gebalanseerde versterkers.
Dit word dan na die afdeling van die verbonde dubbelrektifier gegee. Hierin kan die rekenkundige som van die uitsette van die rektifiers as nul verkry word en dit word as die nullees in die aanduidingsmeter gewys. Dus kan die onbekende impedansie direk van die draaihendel van die veranderlike weerstand afgelei word.
Daarna sien ons hoe die fasehoek in hierdie meter verkry word. Eerstens word die skakelaar ingestel op die kalibrasiestand en die ingesigte spanning gekalibreer. Dit word gedoen deur dit te stel om die volledige skaalafwyking in die VTVM of aanduidingsmeter te kry.
Daarna word die funksieskakelaar in die faseposisie gehou. In hierdie toestand sal die funksieskakelaar die uitset van die gebalanseerde versterker parallel maak voordat dit na rektifikasie gaan.
Nou is die somtotaal van die wisselstroomspannings wat van die versterkers kom beslis 'n funksie van die vektorskynsverskil tussen die wisselstroomspannings op die versterkers.
Die spanning wat gerektifiseer word as gevolg van hierdie vektorskynsverskil word in die aanduidingsmeter of DC VTVM aangedui. Dit is in werklikheid die maat van die fasehoek tussen die spanningsval oor die onbekende impedansie en die veranderlike weerstand.
Hierdie spanningsvale sal dieselfde grootte hê, maar die fase is verskillend. Dus kan die fasehoek direk van hierdie instrument afgelees word. Die kwaliteitsfaktor en dissipasiefaktor kan ook van hierdie fasehoek bereken word indien nodig.
Die skakelingsdiagram vir die meet van die fasehoek (θ) word hieronder getoon.
Toepassings en Voordelige
Gebruik om komplekse impedansies te meet en vereenvoudig die proses deur die behoefte aan meervoudige aanpassings te elimineer.
