Nini ni Vector Impedance Meter?

Ni ni Vector Impedance Meter ?

Maana ya Vector Impedance Meter

Vector Impedance Meter ni kifaa kinachotathmini amplitude na phase angle ya impedance katika mzunguko wa AC.

Uthibitishaji wa Amplitude na Phase Angle

Inaamua impedance katika fomu polar kwa kutathmini voltage drops juu ya resistors na impedances isiyozijulikana.

Methali ya Equal Deflection

Methali hii hutathmini equal voltage drops kati ya resistor variable na impedance isiyozijulikana ili kupata thamani ya impedance.

Hapa tunatumia resistors miwili wenye thamani sawa. Voltage drop kati ya RAB ni EAB na ya RBC ni EBC. Mabadiliko yote yanafanana na nusu ya thamani ya input voltage (EAC).

Resistance standard variable (RST) inaunganishwa kwa series na impedance (ZX) ambayo thamani yake inahitajika.Methali ya equal deflection inatumika kwa ujumbe wa magnitude ya impedance isiyozijulikana.

Hii ni kwa kupata equal voltage drops kati ya resistor variable na impedance (EAD = ECD) na kutathmini resistance standard iliyokalibri (hapa ni RST) ambayo pia inahitajika kufanya hali hii.

Phase angle ya impedance (θ) inaweza kupatikana kutoka kwenye voltage reading kati ya BD. Hapa ni EBD.Meter deflection itakubadilika kulingana na Q factor (quality factor) ya impedance isiyozijulikana.

Vacuum Tube Voltmeter (VTVM) anasoma AC voltage kutoka 0V hadi thamani yake zaidi. Wakati voltage reading ni sifuri, thamani ya Q ni sifuri, na phase angle ni 0 digri.Wakati voltage reading inakuwa thamani yake zaidi, thamani ya Q itakuwa infinite na phase angle itakuwa 90o.

Angle kati ya EAB na EAD itakuwa sawa na θ/2 (nusu ya phase angle ya impedance isiyozijulikana). Hii ni kwa sababu EAD = EDC.

Tunajua kuwa voltage kati ya A na B (EAB) itakuwa sawa na nusu ya voltage kati ya A na C (EAC ambayo ni input voltage). Reading ya voltmeter, EDB inaweza kupatikana kwa msingi θ/2. Kwa hiyo, θ (phase angle) inaweza kupatikana. Diagramu vector inavyoonyeshwa chini.

Kwa kupata first approximation ya magnitude na phase angle ya impedance, methali hii inapendekezwa. Kwa kupata zaidi ya accuracy katika measurement, vector impedance meter commercial inapendekezwa.

Commercial Vector Impedance Meter

Commercial vector impedance meter hutathmini impedance moja kwa fomu polar, kutumia control moja kupata phase angle na magnitude.

Methali hii inaweza kutumika kuthibitisha combination yoyote ya resistance (R), Capacitance (C), na Inductance (L). Pia inaweza kutathmini complex impedances zaidi ya pure elements (C, L, au R).

Urasimu mkubwa katika bridge circuits za kimataifa kama adjustments mingi zinazofuatana zimeondolewa hapa. Range ya measurements ya impedance ni 0.5 hadi 100,000Ω kwa range ya frequency 30 Hz hadi 40 kHz wakati oscillator external unatumika kutoa supply.

Ndani, meter hupata frequencies za 1 kHz, 400 Hz, au 60 Hz, na external hadi 20 kHz. Hutathmini impedance na accuracy ±1% kwa magnitude na ±2% kwa phase angle.

Circuit kwa measurement ya magnitude ya impedance unavyoonyeshwa chini.

Hapa, kwa magnitude measurement, RX ni resistor variable na inaweza kubadilishwa kwa kutumia dial ya calibrating impedance.

Voltage drops za resistor variable na unknown impedance (ZX) zinafanyika sawa kwa kutumia dial hii. Kila voltage drop inaongezwa kwa kutumia modules miwili za balanced amplifiers.

Hii ndiyo inayotumika kwenye section ya connected dual rectifier. Hapa, sum arithmetic ya outputs ya rectifier inaweza kupatikana kama sifuri na hii inaonyeshwa kama null reading kwenye indicating meter. Kwa hivyo, unknown impedance inaweza kupatikana moja kwa dial ya resistor variable.

Baada, tunaweza kuona jinsi phase angle inapata katika meter hii. Kwanza, switch inastawishwa kwenye position ya calibration na voltage injected inakalibri.Hii ni kwa kutumia kwa kupata full-scale deflection kwenye VTVM au indicating meter.

Baada, function switch inastawishwa kwenye position ya phase. Katika hali hii, function switch itaongeza output ya balanced amplifier parallel kabla ya rectification.

Sasa, sum total ya AC voltages kutoka kwa amplifiers ni function ya vector difference kati ya AC voltages kwenye amplifiers.

Voltage iliyorektified kwa sababu ya vector difference hii inaonyeshwa kwenye indicating meter au DC VTVM. Hii ni actually measure ya phase angle kati ya voltage drop kwenye unknown impedance na resistor variable.

Voltage drops hizi zitakuwa sawa kwa magnitude lakini phase ni tofauti. Kwa hiyo, phase angle inapatikana kwa direct reading kutoka kwenye instrument hii.Quality factor na dissipation factor pia zinaweza kutathminika kutoka kwenye phase angle ikiwa hitajika.

Circuit diagram kwa measurement ya phase angle (θ) unavyoonyeshwa chini.

Matumizi na Faidesi

Inatumika kuthibitisha complex impedances na husimamia mchakato kwa kukutana na haja ya multiple adjustments.