Apakah Meter Impedans Vektor?

Apakah Meter Impedans Vektor?

Definisi Meter Impedans Vektor

Meter impedans vektor didefinisikan sebagai perangkat yang mengukur amplitudo dan sudut fase impedansi dalam rangkaian AC.

Mengukur Amplitudo dan Sudut Fase

Ia menentukan impedansi dalam bentuk polar dengan mengevaluasi penurunan tegangan di seberang resistor dan impedansi yang tidak diketahui.

Metode Defleksi Sama

Metode ini memastikan penurunan tegangan yang sama di seberang resistor variabel dan impedansi yang tidak diketahui untuk menemukan nilai impedansi.

Dua resistor dengan nilai resistansi yang sama digunakan di sini. Penurunan tegangan di RAB adalah EAB dan di RBC adalah EBC. Kedua nilai tersebut sama dan setara dengan setengah dari nilai tegangan masukan (EAC).

Sebuah resistor standar variabel (RST) dihubungkan secara seri dengan impedansi (ZX) yang nilainya harus diperoleh. Metode defleksi sama digunakan untuk menentukan magnitudo impedansi yang tidak diketahui.

Ini dicapai dengan mencapai penurunan tegangan yang sama di seberang resistor variabel dan impedansi (EAD = ECD) dan mengevaluasi resistor standar yang telah dikalibrasi (di sini adalah RST) yang juga diperlukan untuk mencapai kondisi ini.

Sudut fase impedansi (θ) dapat diperoleh dari pembacaan tegangan di BD. Di sini adalah EBD. Defleksi meter akan bervariasi sesuai dengan faktor Q (faktor kualitas) impedansi yang terhubung dan tidak diketahui.

Vacuum Tube Voltmeter (VTVM) membaca tegangan AC dari 0V hingga nilai maksimumnya. Ketika pembacaan tegangan adalah nol, nilai Q adalah nol, dan sudut fase adalah 0 derajat. Ketika pembacaan tegangan mencapai nilai maksimum, nilai Q akan menjadi tak terhingga dan sudut fase akan menjadi 90o.

Sudut antara EAB dan EAD akan sama dengan θ/2 (setengah dari sudut fase impedansi yang tidak diketahui). Ini karena EAD = EDC.

Kita tahu bahwa tegangan di A dan B (EAB) akan sama dengan setengah dari tegangan di A dan C (EAC yang merupakan tegangan masukan). Pembacaan voltmeter, EDB dapat diperoleh dalam hal θ/2. Oleh karena itu, θ (sudut fase) dapat ditentukan. Diagram vektor ditunjukkan di bawah ini.

Untuk mendapatkan aproksimasi pertama magnitudo dan sudut fase impedansi, metode ini dipilih. Untuk mencapai akurasi pengukuran yang lebih tinggi, meter impedans vektor komersial dipilih.

Meter Impedans Vektor Komersial

Meter impedans vektor komersial mengukur impedansi langsung dalam bentuk polar, menggunakan satu kontrol untuk menemukan sudut fase dan magnitudo.

Metode ini dapat digunakan untuk menentukan kombinasi apapun dari resistansi (R), Kapasitansi (C), dan Induktansi (L). Selain itu, ia dapat mengukur impedansi kompleks daripada elemen murni (C, L, atau R).

Kerugian utama dalam sirkuit jembatan konvensional seperti terlalu banyak penyesuaian berurutan dihilangkan di sini. Rentang pengukuran impedansi adalah 0.5 hingga 100.000Ω dalam rentang frekuensi 30 Hz hingga 40 kHz ketika osilator eksternal digunakan untuk memberikan pasokan.

Secara internal, meter menghasilkan frekuensi 1 kHz, 400 Hz, atau 60 Hz, dan eksternal hingga 20 kHz. Ia mengukur impedansi dengan akurasi ±1% untuk magnitudo dan ±2% untuk sudut fase.

Rangkaian untuk pengukuran magnitudo impedansi ditunjukkan di bawah ini.

Di sini, untuk pengukuran magnitudo, RX adalah resistor variabel dan dapat diubah dengan dial impedansi yang telah dikalibrasi.

Penurunan tegangan dari kedua resistor variabel dan impedansi yang tidak diketahui (ZX) dibuat sama dengan menyesuaikan dial ini. Setiap penurunan tegangan diperbesar dengan menggunakan dua modul amplifier seimbang.

Ini kemudian diberikan ke bagian rectifier ganda yang terhubung. Dalam ini, jumlah aritmetika output rectifier dapat diperoleh sebagai nol dan ditunjukkan sebagai pembacaan nol pada meter indikator. Dengan demikian, impedansi yang tidak diketahui dapat diperoleh langsung dari dial resistor variabel.

Selanjutnya, kita dapat melihat bagaimana sudut fase diperoleh dalam meter ini. Pertama, saklar disetel pada posisi kalibrasi dan tegangan yang disuntikkan dikalibrasi. Ini dilakukan dengan mengatur untuk mendapatkan defleksi skala penuh di VTVM atau meter indikator.

Setelah itu, saklar fungsi disimpan dalam posisi fase. Dalam kondisi ini, saklar fungsi akan membuat output amplifier seimbang paralel sebelum pergi ke rektifikasi.

Sekarang, jumlah total tegangan AC yang berasal dari amplifier pasti merupakan fungsi dari perbedaan vektor antara tegangan AC pada amplifier.

Tegangan yang direktifikasi sebagai hasil dari perbedaan vektor ini ditunjukkan pada meter indikator atau DC VTVM. Ini sebenarnya adalah ukuran sudut fase antara penurunan tegangan di seberang impedansi yang tidak diketahui dan resistor variabel.

Penurunan tegangan ini akan sama dalam magnitudo tetapi fasa berbeda. Oleh karena itu, sudut fase diperoleh dengan membaca langsung dari instrumen ini. Faktor kualitas dan faktor disipasi juga dapat dihitung dari sudut fase jika diperlukan.

Diagram rangkaian untuk pengukuran sudut fase (θ) ditunjukkan di bawah ini.

Aplikasi dan Manfaat

Digunakan untuk mengukur impedansi kompleks dan menyederhanakan proses dengan menghilangkan kebutuhan untuk penyesuaian berulang.