Vector Impedance Meter Pamantayan ng Vector Impedance

Ang impedans na mayroong magnitude at phase ay talagang isang kalaban sa pagtakbo ng kuryente sa mga sirkwitong AC kung saan mayroong inilapat na boltya.

Ang Vector Impedance Meter ay ginagamit para sa pagsukat ng amplitude at phase angle ng impedans (Z).

Karaniwan, sa iba pang mga pamamaraan ng pagsukat ng impedans, ang indibidwal na mga halaga ng resistansiya at reaktansiya ay nakukuha sa rectangular form. Ito ay

Ngunit dito, ang impedans ay maaaring makuhang polar form. Ito ay |Z| at ang phase angle (θ) ng impedans ay maaaring makamit gamit ang meter na ito. Ang sirkwito ay ipinapakita sa ibaba.

Dalawang resistor na may parehong resistansiya ang pinagsama dito. Ang voltage drop sa RAB ay EAB at iyon ng RBC ay EBC. Pareho ang dalawang halaga at ito ay katumbas ng kalahati ng halaga ng input boltya (EAC).

Isang variable standard resistance (RST) ay konektado sa serye kasama ang impedans (ZX) kung saan kailangan ng halaga.

Ang equal deflection method ay ginagamit para sa pagtukoy ng magnitude ng unknown impedans.

Ito ay sa pamamagitan ng pagkamit ng parehong voltage drops sa variable resistor at ang impedans (EAD = ECD) at pagsusuri ng calibrated standard resistor (dito ito RST) na kailangan din para sa pagkamit ng kondisyon na ito.

Ang phase angle ng impedans (θ) ay maaaring makamit mula sa pagkuha ng voltage reading sa BD. Dito ito EBD.

Ang meter deflection ay magbabago ayon sa Q factor (quality factor) ng konektadong unknown impedans.

Ang Vacuum Tube Voltmeter (VTVM) normal na nagbabasa ng AC voltage na nagbabago mula 0V hanggang maximum value. Kapag ang voltage reading ay zero, ang halaga ng Q ay zero at ang phase angle ay 0o.

Kapag ang voltage reading ay naging maximum value, ang halaga ng Q ay infinite at ang phase angle ay 90o.

Ang angle sa pagitan ng EAB at EAD ay katumbas ng θ/2 (kalahati ng phase angle ng unknown impedans). Ito ay dahil EAD = EDC.

Alam natin na ang voltage sa pagitan ng A at B (EAB) ay katumbas ng kalahati ng voltage sa pagitan ng A at C (EAC na ang input voltage). Ang reading ng voltmeter, EDB ay maaaring makamit sa termino ng θ/2. Kaya, θ (phase angle) ay maaaring matukoy. Ang vector diagram ay ipinapakita sa ibaba.

Para sa pagkuha ng unang approximation ng magnitude at phase angle ng impedans, ang pamamaraang ito ay pinili. Para sa mas tumpak na pagsukat, ang komersyal na vector impedance meter ang pinili.

Komersyal na Vector Impedance Meter

Ang impedans ay maaaring diretso na sukatin gamit ang komersyal na vector impedance meter sa polar form. Tanging isang balancing control lang ang ginagamit dito para sa pagkamit ng phase angle at magnitude ng impedans.

Ang pamamaraang ito ay maaaring gamitin para sa pagtukoy ng anumang kombinasyon ng resistansiya (R), kapasidad (C), at induktansiya (L). Bukod dito, ito ay maaaring sukatin ang complex impedances bukod sa mga pure elements (C, L, o R).

Ang pangunahing kakulangan sa mga conventional bridge circuits tulad ng maraming consecutive adjustments ay nawala dito. Ang range ng measurements ng impedans ay 0.5 hanggang 100,000Ω sa range ng frequency 30 Hz hanggang 40 kHz kapag ginamit ang external osilador para sa supply.

Ang frequencies na ginenera internally ay 1 kHz o 400 Hz o 60 Hz at externally hanggang 20 kHz. Ang accuracy sa readings ng magnitude ng impedans ay ± 1% at para sa phase angle, ito ay ± 2%.

Ang sirkwito para sa pagsukat ng magnitude ng impedans ay ipinapakita sa ibaba.

Dito, para sa magnitude measurement, RX ang variable resistor at ito ay maaaring baguhin gamit ang calibrating impedance dial.

Ang voltage drops ng parehong variable resistor at unknown impedans (ZX) ay ginagawa na equal sa pamamagitan ng pag-adjust ng dial na ito. Bawat voltage drop ay ginagawa na amplified gamit ang dalawang modules ng balanced amplifiers.

Ito ay pagkatapos ibigay sa bahagi ng connected dual rectifier. Dito, ang arithmetical sum ng outputs ng rectifier ay maaaring makamit bilang zero at ito ay ipinapakita bilang null reading sa indicating meter. Kaya, ang unknown impedans ay maaaring direktang makamit mula sa dial ng variable resistor.

Pagkatapos, makikita natin kung paano nakuha ang phase angle sa meter na ito. Una, ang switch ay itinakda sa calibration position at ang voltage injected ay calibrated.

Ito ay ginagawa sa pamamagitan ng pag-set nito upang makamit ang full-scale deflection sa VTVM o indicating meter.

Pagkatapos, ang function switch ay itinakda sa phase position. Sa kondisyong ito, ang function switch ay gagawa ng output ng balanced amplifier parallel bago pumunta sa rectification.

Ngayon, ang sum total ng AC voltages mula sa amplifiers ay siguradong isang function ng vector difference sa pagitan ng AC voltages sa amplifiers.

Ang voltage na rectified bilang resulta ng vector difference ay ipinapakita sa indicating meter o DC VTVM. Ito ang tunay na measure ng phase angle sa pagitan ng voltage drop sa unknown impedans at variable resistor.

Ang mga voltage drops na ito ay pareho sa magnitude ngunit iba ang phase. Kaya, ang phase angle ay nakukuha sa pamamagitan ng direct reading mula sa instrument na ito.

Ang quality factor at dissipation factor ay maaari ring makalkula mula sa phase angle kung kinakailangan.

Ang circuit diagram para sa pagsukat ng phase angle (θ) ay ipinapakita sa ibaba.

Pahayag: Respeto sa original, mga magandang artikulo na karapat-dapat na ibahagi, kung may paglabag sa karapatan paki-delete.