Што е векторска импедансна мерачка?

Што е Векторски импедансен мереџ?

Дефиниција на векторски импедансен мереџ

Векторски импедансен мереџ е дефиниран како уред кој мери и амплитудата и фазниот агол на импедансата во алтернативни цеви.

Мерење на амплитуда и фазен агол

Он го определува импедансот во поларна форма со оценка на падовите на напонот преку отпорите и непознатите импеданси.

Метод на еднакви девиации

Овој метод осигурува еднакви падови на напонот преку променлив отпор и непознатата импеданса за да се најде вредноста на импедансата.

Тука се инкорпорирани два отпора со еднакви вредности. Падот на напонот преку RAB е EAB, а на RBC е EBC. Двете вредности се исти и изнесуваат половина од вредноста на влезниот напон (EAC).

Променлив стандартен отпор (RST) е поврзан во серија со импедансата (ZX) чијата вредност треба да се добие. Методот на еднакви девиации се користи за определување на големината на непознатата импеданса.

Ова се постигнува со достигнување на еднакви падови на напонот преку променливиот отпор и импедансата (EAD = ECD) и оценка на калибрираниот стандарден отпор (тука тоа е RST) што исто така е неопходно за достигнување на оваа состојба.

Фазниот агол на импедансата (θ) може да се добие од вземање на напонската читка преку BD. Тука тоа е EBD. Девијацијата на мерилото ќе варира во согласност со Q факторот (факторот на квалитет) на поврзаната непозната импеданса.

Вакуумска туба за мерење на напон (VTVM) чита AC напон од 0V до неговата максимална вредност. Кога читката на напонот е нула, вредноста на Q е нула, а фазниот агол е 0 степени. Кога читката на напонот станува максимална вредност, вредноста на Q ќе биде бесконечна, а фазниот агол ќе биде 90o.

Аголот помеѓу EAB и EAD ќе биде еднаков на θ/2 (половина од фазниот агол на непознатата импеданса). Ова е затоа што EAD = EDC.

Знаеме дека напонот преку A и B (EAB) ќе биде еднаков на половината од напонот преку A и C (EAC кој е влезниот напон). Читката на напономерот, EDB, може да се добие во термини на θ/2. Следствено, θ (фазен агол) може да се определи. Векторскиот дијаграм е прикажан подолу.

За добивање на првата апроксимација на големината и фазниот агол на импедансата, овој метод е предпочитан. За постигнување на поголема точност во мерењето, препорачливо е да се користи комерцијален векторски импедансен мереџ.

Комерцијален векторски импедансен мереџ

Комерцијалниот векторски импедансен мереџ директно мери импедансата во поларна форма, користејќи еден контрол за пронаоѓање на фазниот агол и големината.

Овој метод може да се користи за определување на било која комбинација на отпор (R), капацитет (C) и индуктивност (L). Поминувајќи на тоа, може да се мери комплексни импеданси наместо чисти елементи (C, L, или R).

Главниот недостаток во конвенционалните мостови како што се премногу последователни прилагодувања е елиминиран тука. Опсегот на мерење на импедансата е 0.5 до 100,000Ω над опсегот на фреквенција од 30 Hz до 40 kHz кога се користи екстерен осцилатор за додавање на напон.

Внатрешно, мерилото генерира фреквенции од 1 kHz, 400 Hz, или 60 Hz, и екстерно до 20 kHz. Тоа мери импедансата со точност ±1% за големина и ±2% за фазен агол.

Схемата за мерење на големината на импедансата е прикажана подолу.

Тука, за мерење на големина, RX е променлив отпор и може да се менува со калибрираниот дијал на импедансата.

Падовите на напонот на и променливиот отпор и непознатата импеданса (ZX) се направени еднакви со прилагодување на овој дијал. Секој пад на напонот е засилен со користење на две модули на балансирано засилување.

Ова потоа се доставува на секцијата на поврзаниот двоен ректификатор. Во тоа, аритметичкиот збир на излезите на ректификаторот може да се добие како нула и тоа е прикажано како нулта читка во указувачкиот прибор. Следствено, непознатата импеданса може да се добие директно од дијалот на променливотоотпор.

Следно, можеме да видиме како се добива фазниот агол во овој прибор. Прво, прекинувачот се поставува во положба за калибрација и се калибрира внесениот напон. Ова се прави со поставување на тоа за добивање на целосна скала на девијација во VTVM или указувачкиот прибор.

Потоа, функционалниот прекинувач се задржува во фазна положба. Во оваа состојба, функционалниот прекинувач ќе направи излезот на балансираното засилување паралелен пред да оди на ректификација.

Сега, сумата на AC напоните кои доаѓаат од засилувачите е дефинитивна функција на векторската разлика меѓу AC напоните на засилувачите.

Напонот кој е ректифициран како резултат на оваа векторска разлика е прикажан во указувачкиот прибор или DC VTVM. Ова е всушност мера на фазниот агол помеѓу падот на напонот преку непознатата импеданса и променливотоотпор.

Овие падови на напонот ќе бидат исти по големина, но различни по фаза. Следствено, фазниот агол се добива со директно читање од овој прибор. Факторот на квалитет и факторот на дисипација исто така може да се пресметаат од овој фазен агол ако е потребно.

Схемата за мерење на фазниот агол (θ) е прикажана подолу.

Апликации и предности

Се користи за мерење на комплексни импеданси и поедноставува процесот со елиминација на потребата за многу прилагодувања.