რით არის ვექტორული იმპედანსმეტრი

რა არის ვექტორული იმპედანსმეტრი?

ვექტორული იმპედანსმეტრის განმარტება

ვექტორული იმპედანსმეტრი განიხილება როგორც მოწყობილობა, რომელიც ზომავს იმპედანსის ამპლიტუდას და ფაზურ კუთხეს ალტერნატიულ შრიკებში.

ამპლიტუდის და ფაზური კუთხის ზომვა

ის დაადგინებს იმპედანსს პოლარულ ფორმაში შეფასებით ძაბვის დაცემების რეზისტორებზე და უცნობ იმპედანსზე.

თანაბრი დაცემის მეთოდი

ეს მეთოდი უზრუნველყოფს თანაბრი ძაბვის დაცემებს ვარიაბლი რეზისტორზე და უცნობ იმპედანსზე იმპედანსის მნიშვნელობის პოვნისთვის.

აქ ჩართულია ორი რეზისტორი თანაბრი რეზისტორის მნიშვნელობით. RAB-ის ძაბვის დაცემა არის EAB და RBC-ის ძაბვის დაცემა არის EBC. ორივე მნიშვნელობა ერთი და იგივეა და ეს არის შეყვანის ძაბვის (EAC) ნახევარი მნიშვნელობა.

ვარიაბლი სტანდარტული რეზისტორი (RST) ჩართულია სერიულად იმპედანსთან (ZX), რომლის მნიშვნელობა უნდა განისაზღვროს.თანაბრი დაცემის მეთოდი გამოიყენება უცნობ იმპედანსის სიდიდის დასადგენად.

ეს ხდება ვარიაბლი რეზისტორზე და იმპედანსზე (EAD = ECD) თანაბრი ძაბვის დაცემების მისაღებად და კალიბრებული სტანდარტული რეზისტორის (აქ ეს არის RST) შეფასებით, რომელიც ასევე საჭიროა ამ პირობის მისაღებად.

იმპედანსის ფაზური კუთხე (θ) შეიძლება მიიღოს BD-ის ძაბვის მიხედვით. აქ ეს არის EBD.მეტრის დახრილობა იცვლება უცნობ იმპედანსთან დაკავშირებული Q ფაქტორის (ხარისხის ფაქტორი) მიხედვით.

ვაკუუმური თიუბის ვოლტმეტრი (VTVM) აკითხავს AC ძაბვას 0V-დან მაქსიმალურ მნიშვნელობამდე. როდესაც ძაბვის მიკითხვა ნულია, Q მნიშვნელობა ასევე ნულია და ფაზური კუთხე არის 0 გრადუსი.როდესაც ძაბვის მიკითხვა ხდება მაქსიმალურ მნიშვნელობად, Q-ის მნიშვნელობა იქნება უსასრულო და ფაზური კუთხე იქნება 90o.

EAB და EAD შორის კუთხე იქნება თანაბრი θ/2 (უცნობ იმპედანსის ფაზური კუთხის ნახევარი). ეს იმიტომ რომ EAD = EDC.

ჩვენ ვიცით, რომ A და B (EAB) შორის ძაბვა იქნება თანაბრი ძაბვის ნახევარი A და C (EAC, რომელიც არის შეყვანის ძაბვა) შორის. ვოლტმეტრის მიკითხვა, EDB შეიძლება მიიღოს θ/2-ის მიხედვით. ასე რომ, θ (ფაზური კუთხე) შეიძლება განისაზღვროს. ვექტორული დიაგრამა ნაჩვენებია ქვემოთ.

იმპედანსის სიდიდის და ფაზური კუთხის პირველი ახლოსა მისაღებად ამ მეთოდის გამოყენება სასურველია. ზუსტი ზომვის მისაღებად კომერციული ვექტორული იმპედანსმეტრი სასურველია.

კომერციული ვექტორული იმპედანსმეტრი

კომერციული ვექტორული იმპედანსმეტრი ზომავს იმპედანსს პოლარულ ფორმაში, ერთი კონტროლით ფაზური კუთხესა და სიდიდეს პოვს.

ეს მეთოდი შეიძლება გამოიყენოს რეზისტორის (R), კაპაციტორის (C) და ინდუქტივიტის (L) ნებისმიერი კომბინაციის დასადგენად. ასევე, ის შეიძლება ზომოს კომპლექსური იმპედანსები, არა მხოლოდ ურთიერთგანსხვავებული ელემენტები (C, L, ან R).

ტრადიციული ხაზის სქემების მთავარი უარყოფითი მხარე, როგორიცაა მრავალი შემდეგი რეგულირება, აქ ელიმინირებულია. იმპედანსის ზომვის დიაპაზონი არის 0.5 დან 100,000Ω სიხშირის დიაპაზონში 30 Hz დან 40 kHz, როდესაც გარე ჰარმონიკური გენერატორი გამოიყენება შეყვანის საშუალებისთვის.

შინაგანად, მეტრი აწარმოებს 1 kHz, 400 Hz ან 60 Hz სიხშირეებს, ხოლო გარეთ მაქსიმუმ 20 kHz-მდე. ის ზომავს იმპედანსს ±1% სიდიდით და ±2% ფაზური კუთხით.

იმპედანსის სიდიდის ზომვის სქემა ნაჩვენებია ქვემოთ.

აქ, სიდიდის ზომვისთვის, RX არის ვარიაბლი რეზისტორი და ის შეიძლება შეიცვალოს კალიბრებული იმპედანსის დიალით.

ვარიაბლი რეზისტორის და უცნობ იმპედანსის (ZX) ძაბვის დაცემები გახდება თანაბრი ამ დიალის რეგულირებით. თითოეული ძაბვის დაცემა გახდება გამრავლებული სამართლებრივი ამპლიფიკატორების მოდულების გამოყენებით.

ეს შემდეგ გადაეცემა დიუალური რექტიფიკატორის სექციას. აქ რექტიფიკატორების გამომავალების არითმეტიკური ჯამი იქნება ნული და ეს ნაჩვენებია ინდიკატორულ მეტრში ნულოვან ჩანაწერებს. ასე რომ, უცნობი იმპედანსი შეიძლება დაიკავშიროს პირდაპირ ვარიაბლი რეზისტორის დიალის დახრილობით.

შემდეგ, ვხედავთ როგორ მიიღება ფაზური კუთხე ამ მეტრში. პირველი, სვიჩი დაყენებულია კალიბრების პოზიციაში და შეყვანილი ძაბვა კალიბრებულია.ეს ხდება მისი დაყენებით რათა მიიღოს მაქსიმალური დახრილობა VTVM-ში ან ინდიკატორულ მეტრში.

შემდეგ, ფუნქციის სვიჩი დაყენებულია ფაზურ პოზიციაში. ამ პირობებში, ფუნქციის სვიჩი გახდება სამართლებრივი ამპლიფიკატორის გამომავალების პარალელური გადაწერა რექტიფიკაციის წინა მიმართ.

ახლა, ამპლიფიკატორებიდან მიღებული AC ძაბვების ჯამი ნამდვილად არის ამპლიფიკატორებზე მოხდენილი ვექტორული განსხვავების ფუნქცია.

ეს ვექტორული განსხვავების შედეგი რექტიფიცირებული ძაბვა ნაჩვენებია ინდიკატორულ მეტრში ან DC VTVM-ში. ეს არის უცნობი იმპედანსისა და ვარიაბლი რეზისტორის ძაბვის დაცემების შორის ფაზური კუთხის ზომა.

ეს ძაბვის დაცემები იქნებიან მაგნიტუდით თანაბრი, მაგრამ ფაზაში განსხვავებული. ასე რომ, ფაზური კუთხე შეიძლება დაიკავშიროს პირდაპირ ამ ინსტრუმენტის დახრილობით.თუ საჭიროა, ხარისხის ფაქტორი და დისიპაციის ფაქტორი ასევე შეიძლება გამოითვალოს ამ ფაზური კუთხიდან.

ფაზური კუთხის (θ) ზომვის სქემა ნაჩვენებია ქვემოთ.

გამოყენება და სარგებელები

გამოიყენება კომპლექსური იმპედანსების ზომვისთვის და შესაძლებლობა არის მრავალი რეგულირების საჭიროების ელიმინირება.