Векторски импедансни мерник

Импедансот, кој има и магнитуда и фазен агол, е истинско спротивство на текот на стрuja во AC кола при присуство на применето напон.

Векторскиот импеданс метар се користи за мерење на амплитудата и фазниот агол на импедансот (Z).

Обично, во другите методи за мерење на импеданс, индивидуалните вредности на отпор и реактивност се добиваат во правоаголен облик. Тоа значи

Но тука, импедансот може да се добие во полярен облик. Тоа значи |Z| и фазниот агол (θ) на импедансот може да се добијат со овој метар. Колата е прикажана подолу.

Две отпорници со еднакви вредности на отпор се вклучени тука. Напонското паднување по RAB е EAB и тоа на RBC е EBC. Обата вредности се исти и еднакви на половината вредност на входниот напон (EAC).

Променлив стандарден отпор (RST) е поврзан во серија со импедансот (ZX) чијата вредност треба да се добие.

Методот на еднакво дефлекција се користи за одредување на магнитудата на непознатиот импеданс.

Ова се постигнува со постигнување на еднакво напонско паднување по променливот отпор и импедансот (EAD = ECD) и проценка на калибрираната стандардна отпор (тука тоа е RST) што исто така е потребно за постигнување на оваа состојба.

Фазниот агол на импедансот (θ) може да се добие со вземање на напон читање по BD. Тука тоа е EBD.

Дефлекцијата на метарот ќе варира во согласност со Q фактор (качествен фактор) на поврзаниот непознат импеданс.

Вакуумскиот трубен волтметар (VTVM) обично чита AC напон кој варира од 0V до максимална вредност. Кога читањето на напонот е нула, вредноста на Q ќе биде нула и фазниот агол ќе биде 0o.

Кога читањето на напонот стане максимална вредност, вредноста на Q ќе биде бесконечна и фазниот агол ќе биде 90o.

Аголот помеѓу EAB и EAD ќе биде еднаков на θ/2 (половина од фазниот агол на непознатиот импеданс). Ова е затоа што EAD = EDC.

Знаеме дека напонот по A и B (EAB) ќе биде еднаков на половина од напонот по A и C (EAC што е входниот напон). Читањето на волтметар, EDB може да се добие во термини на θ/2. Значи, θ (фазен агол) може да се определи. Векторскиот дијаграм е прикажан подолу.

За добивање на прва апроксимација на магнитудата и фазниот агол на импеданс, овој метод е предпочитан. За постигнување на повеќа точност во мерење, комерцијалниот векторски импеданс метар е предпочитан.

Комерцијален Векторски Импеданс Метар

Импедансот може директно да се измери со користење на комерцијален векторски импеданс метар во полярен облик. Само една контрола за балансирање се користи овде за добивање на фазниот агол и магнитудата на импедансот.

Овој метод може да се користи за одредување на било каква комбинација на отпор (R), Капацитет (C) и Индуктивност (L). Поради тоа, може да се измерат комплексни импеданси наместо чисти елементи (C, L или R).

Главниот недостаток во конвенционалните мостови коли како премногу последователни прилагодби е елиминиран овде. Рангот на мерење на импедансот е 0.5 до 100,000Ω над рангот на фреквенција 30 Hz до 40 kHz кога се користи екстерна осцилатор за давање на заеднички напон.

Генерираните фреквенции интерно се 1 kHz или 400 Hz или 60 Hz и екстерно до 20 kHz. Точноста во читањата на магнитудата на импедансот е ± 1% и за фазниот агол, тоа ќе биде ± 2%.

Колата за мерење на магнитудата на импедансот е прикажана подолу.

Тука, за мерење на магнитудата, RX е променлив отпор и може да се менува со калибрирани дискови на импеданс.

Напонските падновања на и двата променливи отпори и непознатиот импеданс (ZX) се направени еднакви со прилагодување на овој диск. Секој напонски пад е зголемен со користење на две модули на балансираните усилувачи.

Ова потоа се доставува на делот на поврзаниот двоен ректификатор. Во овој, аритметичката сума на излезите на ректификаторот може да се добие како нула и тоа е прикажано како нулта читаема вредност во указителниот метар. Значи, непознатиот импеданс може да се добие директно од дискот на променливот отпор.

Следно, можеме да видиме како се добива фазниот агол во овој метар. Прво, прекинувачот се поставува во положбата за калибрација и се калибрира инжектираниот напон.

Ова се прави со поставување на полнешки дефлекционен покажувач во VTVM или указителниот метар.

После тоа, функционалниот прекинувач се држи во фазна положба. Во оваа состојба, функционалниот прекинувач ќе направи излезот од балансираните усилувачи паралелен пред да дојде до ректификација.

Сега, сумата на AC напоните кои доаѓаат од усилувачите е дефинитивна функција на векторската разлика меѓу AC напоните на усилувачите.

Напонот што е ректифициран како резултат на оваа векторска разлика е прикажан во указителниот метар или DC VTVM. Ова е всушност мерка на фазниот агол помеѓу напонското паднување по непознатиот импеданс и променливот отпор.

Овие напонски падновања ќе бидат исти по магнитуда, но фазата е различна. Значи, фазниот агол се добива со директно читање од овој инструмент.