Meter Impedansi Vektor

Impedansi, yang memiliki magnitudo dan fase, benar-benar menjadi penghalang aliran arus dalam rangkaian AC dengan adanya tegangan yang diterapkan.

Alat Ukur Impedansi Vektor digunakan untuk mengukur amplitudo dan sudut fase impedansi (Z).

Biasanya, dalam teknik pengukuran impedansi lainnya, nilai individual dari resistansi dan reaktansi diperoleh dalam bentuk persegi panjang. Yaitu

Namun di sini, impedansi dapat diperoleh dalam bentuk polar. Yaitu |Z| dan sudut fase (θ) impedansi dapat diperoleh dengan alat ukur ini. Rangkaian ditunjukkan di bawah ini.

Dua resistor dengan nilai resistansi yang sama disertakan di sini. Penurunan tegangan di RAB adalah EAB dan itu juga berlaku untuk RBC adalah EBC. Kedua nilai tersebut sama dan setara dengan setengah nilai tegangan masukan (EAC).

Resistor standar variabel (RST) terhubung seri dengan impedansi (ZX) yang nilainya harus diperoleh.

Metode defleksi sama digunakan untuk menentukan magnitudo impedansi yang tidak diketahui.

Ini dilakukan dengan mencapai penurunan tegangan yang sama di resistor variabel dan impedansi (EAD = ECD) dan mengevaluasi resistor standar yang telah dikalibrasi (di sini adalah RST) yang juga diperlukan untuk mencapai kondisi ini.

Sudut fase impedansi (θ) dapat diperoleh dari pembacaan tegangan di BD. Di sini adalah EBD.

Defleksi meter akan bervariasi sesuai dengan faktor Q (faktor kualitas) impedansi yang terhubung.

Vacuum Tube Voltmeter (VTVM) biasanya membaca tegangan AC yang bervariasi dari 0V hingga nilai maksimum. Ketika pembacaan tegangan adalah nol, nilai Q akan menjadi nol dan sudut fase akan menjadi 0o.

Ketika pembacaan tegangan mencapai nilai maksimum, nilai Q akan menjadi tak terhingga dan sudut fase akan menjadi 90o.

Sudut antara EAB dan EAD akan sama dengan θ/2 (setengah dari sudut fase impedansi yang tidak diketahui). Ini karena EAD = EDC.

Kita tahu bahwa tegangan di A dan B (EAB) akan sama dengan setengah dari tegangan di A dan C (EAC yang merupakan tegangan input). Pembacaan voltmeter, EDB dapat diperoleh dalam istilah θ/2. Dengan demikian, θ (sudut fase) dapat ditentukan. Diagram vektor ditunjukkan di bawah ini.

Untuk mendapatkan perkiraan pertama dari magnitudo dan sudut fase impedansi, metode ini dipilih. Untuk mencapai akurasi lebih tinggi dalam pengukuran, alat ukur impedansi vektor komersial dipilih.

Alat Ukur Impedansi Vektor Komersial

Impedansi dapat langsung diukur menggunakan alat ukur impedansi vektor komersial dalam bentuk polar. Hanya satu kontrol keseimbangan yang digunakan di sini untuk mendapatkan sudut fase dan magnitudo impedansi.

Metode ini dapat digunakan untuk menentukan kombinasi apapun dari resistansi (R), kapasitansi (C), dan induktansi (L). Selain itu, ia dapat mengukur impedansi kompleks daripada elemen murni (C, L, atau R).

Kerugian utama dalam sirkuit jembatan konvensional seperti terlalu banyak penyesuaian berturut-turut dihilangkan di sini. Rentang pengukuran impedansi adalah 0,5 hingga 100.000Ω pada rentang frekuensi 30 Hz hingga 40 kHz ketika osilator eksternal digunakan untuk memberikan suplai.

Frekuensi yang dihasilkan secara internal adalah 1 kHz atau 400 Hz atau 60 Hz dan secara eksternal hingga 20 kHz. Akurasi dalam pembacaan magnitudo impedansi adalah ± 1% dan untuk sudut fase, akan menjadi ± 2%.

Rangkaian untuk pengukuran magnitudo impedansi ditunjukkan di bawah ini.

Di sini, untuk pengukuran magnitudo, RX adalah resistor variabel dan dapat diubah dengan dial impedansi kalibrasi.

Penurunan tegangan dari kedua resistor variabel dan impedansi yang tidak diketahui (ZX) dibuat sama dengan menyesuaikan dial ini. Setiap penurunan tegangan diperbesar dengan menggunakan dua modul amplifier seimbang.

Ini kemudian diberikan ke bagian rectifier ganda yang terhubung. Dalam hal ini, jumlah aritmetika dari output rectifier dapat diperoleh sebagai nol dan ini ditunjukkan sebagai pembacaan null dalam meter indikator. Dengan demikian, impedansi yang tidak diketahui dapat diperoleh langsung dari dial resistor variabel.

Selanjutnya, kita bisa melihat bagaimana sudut fase diperoleh dalam meter ini. Pertama, sakelar disetel pada posisi kalibrasi dan tegangan yang disuntikkan dikalibrasi.

Ini dilakukan dengan menyetelnya untuk mendapatkan defleksi penuh skala dalam VTVM atau meter indikator.

Setelah itu, sakelar fungsi diatur pada posisi fase. Dalam kondisi ini, sakelar fungsi akan membuat output amplifier seimbang paralel sebelum pergi ke rektifikasi.

Sekarang, jumlah total tegangan AC yang berasal dari amplifier pasti merupakan fungsi dari perbedaan vektor antara tegangan AC pada amplifier.

Tegangan yang direktifikasi sebagai hasil dari perbedaan vektor ini ditunjukkan dalam meter indikator atau DC VTVM. Ini sebenarnya adalah ukuran sudut fase antara penurunan tegangan di impedansi yang tidak diketahui dan resistor variabel.

Penurunan tegangan ini akan sama dalam magnitudo tetapi fasa berbeda. Oleh karena itu, sudut fase diperoleh dengan pembacaan langsung dari instrumen ini.

Faktor kualitas dan faktor disipasi juga dapat dihitung dari sudut fase ini jika diperlukan.

Diagram rangkaian untuk pengukuran sudut fase (θ) ditunjukkan di bawah ini.

Pernyataan: Hormati aslinya, artikel baik layak dibagikan, jika ada pelanggaran hak cipta silakan hubungi untuk dihapus.