वेक्टर इम्पीडेंस मीटर

आयमान, जिसमें परिमाण और दिशा दोनों होते हैं, एकीकृत वोल्टेज की उपस्थिति में AC सर्किट में धारा के प्रवाह का वास्तविक विरोधी होता है।

वेक्टर इम्पीडेंस मीटर आयमान (Z) के अम्प्लीट्यूड और दिशा को मापने के लिए प्रयोग किया जाता है।

सामान्यतः, आयमान के अन्य मापन तकनीकों में, प्रतिरोध और प्रतिक्रिया के व्यक्तिगत मूल्य आयताकार रूप में प्राप्त किए जाते हैं। यानी

लेकिन यहाँ, आयमान ध्रुवीय रूप में प्राप्त किया जा सकता है। यानी |Z| और आयमान का दिशा कोण (θ) इस मीटर से प्राप्त किया जा सकता है। नीचे सर्किट दिखाया गया है।

दो प्रतिरोधक, जिनके प्रतिरोध मान समान हैं, यहाँ शामिल किए गए हैं। RAB पर वोल्टेज ड्रॉप EAB और RBC पर EBC है। दोनों मान समान हैं और यह इनपुट वोल्टेज (EAC) के मान का आधा है।

एक चर प्रतिरोध (RST) आयमान (ZX) के साथ श्रृंखला में जोड़ा गया है, जिसका मान प्राप्त किया जाना है।

अज्ञात आयमान के परिमाण का निर्धारण करने के लिए बराबर विक्षेपण विधि का उपयोग किया जाता है।

यह चर प्रतिरोध और आयमान (EAD = ECD) पर बराबर वोल्टेज ड्रॉप प्राप्त करने और कैलिब्रेटेड मानक प्रतिरोध (यहाँ RST) का मूल्यांकन करने द्वारा किया जाता है, जो इस स्थिति को प्राप्त करने के लिए भी आवश्यक है।

आयमान (θ) का दिशा कोण BD पर वोल्टेज रीडिंग लेने से प्राप्त किया जा सकता है। यहाँ यह EBD है।

मीटर विक्षेपण जुड़े अज्ञात आयमान के Q गुणांक (गुणवत्ता गुणांक) के अनुसार बदलेगा।

वैक्यूम ट्यूब वोल्टमीटर (VTVM) सामान्यतः 0V से अधिकतम मूल्य तक विक्षेपण को दर्शाता है। जब वोल्टेज रीडिंग शून्य हो, तो Q का मान शून्य होगा और दिशा कोण 0o होगा।

जब वोल्टेज रीडिंग अधिकतम मान हो, तो Q का मान अनंत होगा और दिशा कोण 90o होगा।

EAB और EAD के बीच का कोण θ/2 (अज्ञात आयमान के दिशा कोण का आधा) के बराबर होगा। यह इसलिए है क्योंकि EAD = EDC है।

हम जानते हैं कि A और B (EAB) के बीच का वोल्टेज A और C (EAC जो इनपुट वोल्टेज है) के बीच के वोल्टेज का आधा होगा। वोल्टमीटर की रीडिंग, EDB इस प्रकार θ/2 के रूप में प्राप्त की जा सकती है। इसलिए, θ (दिशा कोण) निर्धारित किया जा सकता है। नीचे वेक्टर आरेख दिखाया गया है।

आयमान के परिमाण और दिशा कोण के पहले अनुमान को प्राप्त करने के लिए यह विधि पसंद की जाती है। मापन में अधिक सटीकता प्राप्त करने के लिए व्यावसायिक वेक्टर इम्पीडेंस मीटर पसंद किया जाता है।

व्यावसायिक वेक्टर इम्पीडेंस मीटर

व्यावसायिक वेक्टर इम्पीडेंस मीटर का उपयोग करके आयमान को सीधे ध्रुवीय रूप में मापा जा सकता है। इसमें आयमान के दिशा कोण और परिमाण दोनों प्राप्त करने के लिए केवल एक संतुलन नियंत्रण का उपयोग किया जाता है।

यह विधि प्रतिरोध (R), धारित्रता (C) और स्वप्रेरण (L) के किसी भी संयोजन का निर्धारण करने के लिए उपयोग की जा सकती है। इसके अलावा, यह शुद्ध तत्वों (C, L, या R) के बजाय जटिल आयमान को माप सकता है।

पारंपरिक ब्रिज सर्किटों में जैसे कई क्रमागत समायोजनों की बड़ी असुविधा यहाँ दूर की गई है। आयमान के मापन की सीमा 0.5 से 100,000Ω 30 Hz से 40 kHz की आवृत्ति की सीमा पर होती है जब बाहरी ओसिलेटर विद्युत सप्लाई देने के लिए उपयोग किया जाता है।

आंतरिक रूप से उत्पन्न आवृत्तियाँ 1 kHz या 400 Hz या 60 Hz और बाहरी रूप से 20 kHz तक होती हैं। आयमान के परिमाण की रीडिंगों की सटीकता ± 1% और दिशा कोण के लिए ± 2% होती है।

आयमान के परिमाण के मापन के लिए सर्किट नीचे दिखाया गया है।

यहाँ, परिमाण मापन के लिए, RX एक चर प्रतिरोध है और इसे कैलिब्रेटेड आयमान डायल से बदला जा सकता है।

इस डायल को समायोजित करके चर प्रतिरोध और अज्ञात आयमान (ZX) के वोल्टेज ड्रॉप को बराबर बनाया जाता है। प्रत्येक वोल्टेज ड्रॉप को दो संतुलित एम्प्लिफायर के माध्यम से विस्तारित किया जाता है।

इसे फिर दोहरे रेक्टिफायर के खंड में दिया जाता है। इसमें, रेक्टिफायर के आउटपुट का अंकगणितीय योग शून्य प्राप्त किया जाता है और यह इंडिकेटिंग मीटर में शून्य रीडिंग के रूप में दिखाया जाता है। इस प्रकार, अज्ञात आयमान चर प्रतिरोध के डायल से सीधे प्राप्त किया जा सकता है।

अगले, हम देखेंगे कि इस मीटर में दिशा कोण कैसे प्राप्त किया जाता है। पहले, स्विच को कैलिब्रेशन स्थिति में सेट किया जाता है और वोल्टेज इंजेक्ट क