Vektor Impedansiemeter
Impedansie, wat beide grootte en fase het, is werklik 'n teenstander vir die stroom in AC-sirkels met die teenwoordigheid van 'n toegepasde spanning.
Die Vektor Impedansie Meter word gebruik om beide die amplitude en fasehoek van impedansie (Z) te meet.
Gewoonlik, in ander meetmetodes van impedansie, word die individuele waardes van weerstand en reaksieweerstand in reghoekige vorm verkry. Dit is
Maar hier kan die impedansie in poolvorm verkry word. Dit is |Z| en fasehoek (θ) van impedansie kan deur hierdie meter verkry word. Die sirkel word hieronder getoon.
Twee weerstande met gelyke weerstandswaardes word hier ingesluit. Die spanningsval oor RAB is EAB en daarnaas oor RBC is EBC. Beide waardes is dieselfde en dit is gelyk aan die helfte van die waarde van die invoer spanning (EAC).
'n Veranderlike standaard weerstand (RST) word in reeks met die impedansie (ZX) verbonden, waarvan die waarde verkry moet word.
Die gelyke afbuigingsmetode word gebruik vir die bepaling van die grootte van die onbekende impedansie.
Dit word deur die gelyke spanningsval oor die veranderlike weerstand en die impedansie (EAD = ECD) te bereik en die gekalibreerde standaard weerstand (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 spanningslees oor BD. Hier is dit EBD.
Die meterafbuiging sal verander in ooreenstemming met die Q-faktor (kwaliteitsfaktor) van die verbondene onbekende impedansie.
Die Vakuum Buist Voltmeter (VTVM) lees normaalweg AC-spanning wat varieer van 0V tot maksimumwaarde. Wanneer die spanninglees nul is, sal die waarde van Q nul wees en die fasehoek 0o wees.
Wanneer die spanninglees die maksimumwaarde bereik, sal die waarde van Q oneindig wees en die fasehoek 90o wees.
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 spanning oor A en B (EAB) gelyk sal wees aan die helfte van die spanning oor A en C (EAC wat die invoerspanning is). Die lees van die voltmeter, EDB kan dus in terme van θ/2 verkry word. Daarom 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
Impedansie kan reguit gemeet word deur gebruik te maak van 'n kommersiële vektor impedansie meter in poolvorm. Slegs 'n enkele balanseringbeheer word in hierdie gebruik om beide die fasehoek en grootte van die impedansie te kry.
Hierdie metode kan gebruik word om enige kombinasie van weerstand (R), kapasiteit (C), en induktansie (L) te bepaal. Daarby kan dit komplekse impedansies meet eerder as puur elemente (C, L, of R).
Die hoofnadeel in konvensionele brugsirkels soos te veel opeenvolgende aanpassings is hier uitgeskyn. Die meetbereik van impedansie is 0.5 tot 100,000Ω oor die frekwensiebereik van 30 Hz tot 40 kHz wanneer 'n eksterne osillerator gebruik word vir die voorsiening.
Die interne gegenereerde frekwensies is 1 kHz of 400 Hz of 60 Hz en eksterne tot 20 kHz. Die akkuraatheid in lees van die grootte van die impedansie is ± 1% en vir die fasehoek, dit sal ± 2% wees.
Die sirkel 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 met die kalibreerimpedansiedraaier.
Die spanningsval van beide die veranderlike weerstand en die onbekende impedansie (ZX) word gelyk gemaak deur hierdie draaier te verstel. Elke spanningsval word versterk deur die twee module van gebalanseerde versterkers te gebruik.
Dit word dan gegee aan die afdeling van die verbonde dubbelrektifier. In hierdie, 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 draaier van die veranderlike weerstand verkry word.
Daarna, kan ons sien hoe die fasehoek in hierdie meter verkry word. Eerstens, word die skakelaar ingestel op die kalibrasieposisie en die ingespotte spanning gekalibreer.
Dit word gedoen deur dit te instel om volledige skaalafbuiging 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, die som totaal van die AC-spannings wat van die versterkers is, is beslis 'n funksie van die vektorverskil onder die AC-spannings op die versterkers.
Die spanning wat gerektifieer word as gevolg van hierdie vektorverskil, word in die aanduidingsmeter of DC VTVM aangedui. Dit is in werklikheid die maatstaf van die fasehoek tussen die spanningsval oor die onbekende impedansie en die veranderlike weerstand.
Hierdie spanningsvalle sal dieselfde grootte hê, maar die fase verskil. Dus, kan die fasehoek direk van hierdie instrument gelees word.
Die kwaliteitsfaktor en dissipasiefaktor kan ook van hierdie fasehoek bereken word indien nodig.
Die sirkeldiagram vir die meet van fasehoek (θ) word hieronder getoon.
