ვექტორული იმპედანსმეტრი

იმპედანსი, რომელიც არის და სიდიდით და ფაზით, ნამდვილად არის შებრუნებული მიმართულება დენის დენის წინააღმდეგ ა.კ. შეუღერებელებში და გარემოში გამოყენებული ძაბვის არსებობით.

ვექტორული იმპედანსმეტრი გამოიყენება იმპედანსის (Z) ამპლიტუდის და ფაზური კუთხის ზუსტი გაზომვისთვის.

ჩვეულებრივ, იმპედანსის სხვა გაზომვის მეთოდებში, რეზისტენციის და რეაქტიულობის ინდივიდუალური მნიშვნელობები მიიღება მართკუთხედი ფორმაში. ეს ნიშნავს

აქ იმპედანსი შეიძლება მიიღოს პოლარული ფორმაში. ეს ნიშნავს, რომ |Z| და ფაზური კუთხე (θ) იმპედანსის შესაძლებლობა მიიღება ამ მეტრით. შემდეგ არის ნაჩვენები სქემა.

აქ ჩართულია ორი რეზისტორი ტოლი რეზისტენციით. ძაბვის დაცემა RAB-ზე არის EAB და რეზისტორი RBC-ზე არის EBC. ორივე მნიშვნელობა ტოლია და ეს არის ნახევარი შეყვანის ძაბვის (EAC) მნიშვნელობის ნახევარი.

სტანდარტული რეზისტორი (RST) არის დაკავშირებული სერიით იმპედანსთან (ZX), რომლის მნიშვნელობაც უნდა მიიღოს.

უცნობი იმპედანსის სიდიდის განსაზღვრა ხდება ტოლი დაცემის მეთოდით.

ეს ხდება იმპედანსის და ვერიაბლური რეზისტორის (EAD = ECD) ტოლი ძაბვის დაცემის მიღმა და კალიბრირებული სტანდარტული რეზისტორის (აქ ეს არის RST) განსაზღვრით, რომელიც ასევე საჭიროა ამ პირობის მისაღებად.

იმპედანსის ფაზური კუთხე (θ) შეიძლება მიიღოს BD-ზე ძაბვის გაკვეთის დასახელებით. აქ ეს არის EBD.

მეტრის დაცემა იცვლება დაკავშირებული უცნობი იმპედანსის Q ფაქტორის (ხარისხის ფაქტორი) მიხედვით.

ვაკუუმური ტუბული ვოლტმეტრი (VTVM) ჩვეულებრივ იკითხებს ა.კ. ძაბვას, რომელიც იცვლება 0V-დან მაქსიმალურ მნიშვნელობამდე. როდესაც ძაბვის ჩაკითხვა ნულია, Q-ის მნიშვნელობა იქნება ნული და ფაზური კუთხე იქნება 0o.

როდესაც ძაბვის ჩაკითხვა ხდება მაქსიმალური მნიშვნელობა, Q-ის მნიშვნელობა იქნება უსასრულო და ფაზური კუთხე იქნება 90o.

EAB და EAD-ს შორის კუთხე იქნება ტოლი θ/2 (უცნობი იმპედანსის ფაზური კუთხის ნახევარი). ეს იმიტომ რომ EAD = EDC.

ჩვენ ვიცით, რომ A და B-ს შორის ძაბვა (EAB) იქნება ტოლი ძაბვის ნახევარი A და C-ს შორის (EAC, რომელიც არის შეყვანის ძაბვა). ვოლტმეტრის ჩაკითხვა, EDB შეიძლება მიიღოს θ/2-ის მიხედვით. ასე რომ, θ (ფაზური კუთხე) შეიძლება დადგინდეს. ვექტორული დიაგრამა ჩანაცვლებულია ქვემოთ.

იმპედანსის სიდიდისა და ფაზური კუთხის პირველი ახლოსახებული განსაზღვრისთვის ეს მეთოდი არის სასურველი. ზუსტი გაზომვისთვის კომერციული ვექტორული იმპედანსმეტრი არის სასურველი.

კომერციული ვექტორული იმპედანსმეტრი

იმპედანსი შეიძლება შესაბამისად გამოიზომოს კომერციული ვექტორული იმპედანსმეტრის გამოყენებით პოლარული ფორმაში. ამასთან არის გამოყენებული მხოლოდ ერთი ბალანსის კონტროლი იმპედანსის ფაზური კუთხისა და სიდიდის მისაღებად.

ეს მეთოდი შეიძლება გამოიყენოს რეზისტენციის (R), კაპაციტანსის (C) და ინდუქციის (L) ნებისმიერი კომბინაციის განსაზღვრაში. ასევე, ის შეიძლება გამოიყენოს კომპლექსური იმპედანსების გაზომვაში, შეერთებული ელემენტების ნაცვლად (C, L ან R).

ტრადიციული ხის სქემების ძირითადი ნაკლი მრავალი შემდეგი რეგულირების ელიმინირება არის აქ. იმპედანსის გაზომვის დიაპაზონი არის 0.5 დან 100,000Ω სიხშირის დიაპაზონში 30 Hz დან 40 kHz, როდესაც გარე ჰარმონიკის გენერატორი გამოიყენება სარგებლობის მიცემისთვის.

შეიძლება შეიქმნას შემდეგი სიხშირეები: შერეული 1 kHz, ან 400 Hz, ან 60 Hz და გარე 20 kHz-მდე. იმპედანსის სიდიდის ჩაკითხვის ზუსტი მნიშვნელობა არის ± 1%, ხოლო ფაზური კუთხის ჩაკითხვის ზუსტი მნიშვნელობა არის ± 2%.

იმპედანსის სიდიდის გაზომვის სქემა ჩანაცვლებულია ქვემოთ.

აქ, სიდიდის გაზომვისთვის, RX არის ვერიაბლური რეზისტორი და ის შეიძლება შეიცვალოს კალიბრირებული იმპედანსის დიალით.

ვერიაბლური რეზისტორის და უცნობი იმპედანსის (ZX) ძაბვის დაცემები ტოლი ხდება ამ დიალის რეგულირებით. თითოეული ძაბვის დაცემა ამპლიფიცირდება ბალანსირებული ამპლიფიკატორ