متر المعاوقة المتجهة

المعاوقة، التي تمتلك كل من القيمة والمقدار، هي بالفعل عائق لتدفق التيار في الدوائر الكهربائية ذات التيار المتردد بوجود جهد مطبق.

يُستخدم متر المعاوقة المتجهية لقياس كل من السعة والزاوية الطورية للمعاوقة (Z).

عادةً، في تقنيات قياس المعاوقة الأخرى، يتم الحصول على القيم الفردية للمقاومة والتفاعلية بصيغة مستطيلة. وهذا يعني

ولكن هنا، يمكن الحصول على المعاوقة بصيغة القطبية. وهذا يعني |Z| وزاوية الطور (θ) للمعاوقة يمكن الحصول عليها بواسطة هذا المتر. الدائرة موضحة أدناه.

تم دمج مقاومتين مقاومة بنفس القيم. الجهد المتساقط عبر RAB هو EAB وعبر RBC هو EBC. كلا القيمتين متطابقتان وهي تعادل نصف قيمة الجهد المدخل (EAC).

تم ربط مقاومة قياسية متغيرة (RST) بالتسلسل مع المعاوقة (ZX) والتي يجب الحصول على قيمتها.

تُستخدم طريقة الانحراف المتساوي لتحديد مقدار المعاوقة غير المعروفة.

وهذا يتم عن طريق تحقيق انخفاضات الجهد المتساوية عبر المقاومة المتغيرة والمعاوقة (EAD = ECD) وتقييم المقاومة القياسية المُعتادة (هنا RST) والذي يكون ضروريًا لتحقيق هذه الحالة.

يمكن الحصول على زاوية الطور للمعاوقة (θ) من خلال قراءة الجهد عبر BD. وهنا هو EBD.

سوف يختلف انحراف العداد وفقًا لعامل الجودة Q للمعاوقة غير المعروفة المرتبطة.

عادةً ما يقرأ جهاز قياس الجهد الأنبوبية VTVM الجهد المتناوب الذي يتراوح من 0 فولت إلى القيمة القصوى. عندما تكون قراءة الجهد صفرًا، فإن قيمة Q ستكون صفرًا وزاوية الطور ستكون 0o.

عندما تصبح قراءة الجهد القيمة القصوى، فإن قيمة Q ستكون لا حدود لها وزاوية الطور ستكون 90o.

سيكون الزاوية بين EAB و EAD مساوية لـ θ/2 (نصف زاوية الطور للمعاوقة غير المعروفة). هذا لأن EAD = EDC.

نعلم أن الجهد عبر A و B (EAB) سيكون مساويًا لنصف الجهد عبر A و C (EAC وهو الجهد المدخل). يمكن الحصول على قراءة جهاز قياس الجهد، EDB بهذه الطريقة من حيث θ/2. وبالتالي، يمكن تحديد θ (زاوية الطور). يتم عرض الرسم البياني للمتجه أدناه.

للحصول على التقريب الأولي لمقدار وزاوية الطور للمعاوقة، يُفضل هذا الأسلوب. للحصول على دقة أكبر في القياس، يُفضل استخدام متر المعاوقة المتجهية التجاري.

متر المعاوقة المتجهية التجاري

يمكن قياس المعاوقة مباشرة باستخدام متر المعاوقة المتجهية التجاري بصيغة القطبية. يستخدم فقط مفتاح توازن واحد في هذا الجهاز للحصول على كل من زاوية الطور ومقدار المعاوقة.

يمكن استخدام هذا الأسلوب لتحديد أي تركيب من المقاومة (R)، السعة (C)، والحث (L). بالإضافة إلى ذلك، يمكنه قياس المعاوقات المعقدة بدلاً من العناصر النقية (C، L، أو R).

تم إلغاء العيب الرئيسي في الدوائر الجسرية التقليدية مثل الحاجة إلى العديد من التعديلات المتتالية هنا. نطاق القياسات للمعاوقة هو 0.5 إلى 100,000Ω على مدى تردد يتراوح من 30 هرتز إلى 40 كيلوهرتز عند استخدام مذبذب خارجي لتوفير التغذية.

الترددات المولدة داخليًا هي 1 كيلوهرتز أو 400 هرتز أو 60 هرتز وخارجيًا حتى 20 كيلوهرتز. الدقة في قراءات مقدار المعاوقة هي ± 1%而对于相角，精度为±2%。

下面显示了测量阻抗幅值的电路。

在这里，对于幅度测量，RX是可变电阻，并且可以通过校准阻抗表盘进行调整。

通过调节此表盘，使可变电阻和未知阻抗（ZX）上的电压降相等。每个电压降都通过两个平衡放大器模块放大。

然后将其传递到连接的双整流器部分。在此过程中，整流器输出的算术总和为零，并在指示仪表中显示为空读数。因此，可以直接从可变电阻的表盘上获得未知阻抗。

接下来，我们可以看到如何在这种仪表中获取相角。首先，将开关设置在校准位置，并校准注入的电压。

这是通过设置它以在VTVM或指示仪表中获得满量程偏转来完成的。

之后，将功能开关保持在相位位置。在这种情况下，功能开关会使平衡放大器的输出在整流之前并联。

现在，来自放大器的交流电压总和肯定是放大器上交流电压矢量差的函数。

由于这种矢量差而整流的电压在指示仪表或直流VTVM中指示。这实际上是未知阻抗和可变电阻之间的电压降之间的相角的度量。

这些电压降在幅值上相同，但相位不同。因此，可以通过该仪器直接读取相角。

如果需要，也可以从这个相角计算品质因数和损耗因数。

下面显示了测量相角（θ）的电路图。

声明：尊重原创，好文章值得分享，如有侵权请联系删除。

可以使用商业向量阻抗计直接测量阻抗的幅值和相角。在这种仪器中，仅使用一个平衡控制即可同时获得阻抗的相角和幅值。

这种方法可用于确定任何组合的电阻 (R)，电容 (C)，和电感 (L)。此外，它可以测量复杂的阻抗而不是纯元件 (C、L 或 R)。

传统的桥式电路中需要多次连续调整的主要缺点在这里被消除了。当使用外部振荡器