Vektorski impedančni merilnik

Impedanca, ki ima obseg in fazo, je resnično nasprotnik pretoku toka v AC krmilnih vezijah pri prisotnosti uporabljene napetosti.

Vektorski impedančni merilnik se uporablja za merjenje amplitude in faze impendance (Z).

Običajno, pri drugih tehnikah merjenja impendanc, se posamezne vrednosti upora in reaktance dobiš v pravokotni obliki. To pomeni

Tukaj pa se impendance dobiš v polarni obliki. To pomeni |Z| in fazni kot (θ) impendanc lahko pridobiš s tem merilnikom. Vrzel je prikazana spodaj.

Dva upornika z enakimi vrednostmi upora so vključeni tukaj. Napetostni padec na RAB je EAB in tisti na RBC je EBC. Obe vrednosti sta enaki in znašata polovico vrednosti vhodne napetosti (EAC).

Variabilen standardni upornik (RST) je priključen zaporedno z impedencajo (ZX), katere vrednost mora biti določena.

Metoda enake odbojnosti se uporablja za določanje obsega neznane impendanc.

To dosežemo tako, da dosežemo enake napetostne padeci na variabilnem uporniku in impendanci (EAD = ECD) in ocenimo kalibriran standardni upornik (tukaj je to RST), ki je potreben za dosego te pogoja.

Fazni kot impendanc (θ) se pridobi s prebranjem napetosti na BD. Tukaj je to EBD.

Odbojnost merilnika bo varirala v skladu s Q faktorjem (kakovostnim faktorjem) priključene neznane impendanc.

Vacuum Tube Voltmeter (VTVM) običajno prebere AC napetost, ki se spreminja od 0V do maksimalne vrednosti. Ko je preberitev napetosti nič, bo vrednost Q nič in fazni kot bo 0o.

Ko preberitev napetosti postane maksimalna vrednost, bo vrednost Q neskončna in fazni kot bo 90o.

Kot med EAB in EAD bo enak θ/2 (polovica faznega kota neznane impendanc). To je zato, ker je EAD = EDC.

Vemo, da bo napetost med A in B (EAB) enaka polovici napetosti med A in C (EAC, ki je vhodna napetost). Preberitev voltmetra, EDB se lahko tako dobi v terminih θ/2. Zato se lahko določi θ (fazni kot). Vektorji so prikazani spodaj.

Za prvo aproksimacijo obsega in faznega kota impendanc se ta metoda uporablja. Za večjo natančnost merjenja se uporablja komercialni vektorski impedančni merilnik.

Komersialni vektorski impedančni merilnik

Impedanco lahko neposredno izmeriš z uporabo komercialnega vektorskega impedančnega merilnika v polarni obliki. Le ena uravnoteževalna kontrola se uporablja za dobitev obeh, faznega kota in obsega impendanc.

Ta metoda se lahko uporabi za določanje katerih koli kombinacij upora (R), kapacitance (C) in induktance (L). Poleg tega lahko meri kompleksne impendanc namesto čistih elementov (C, L ali R).

Glavni nedostatek konvencionalnih mostastih vezij, kot so preveliko število zaporednih nastavitev, je tu odpravljen. Obseg merjenja impendanc je 0,5 do 100.000Ω na obsegu frekvenc 30 Hz do 40 kHz, ko se za oskrbo uporablja zunanji oscilator.

Notranje generirane frekvence so 1 kHz ali 400 Hz ali 60 Hz in zunanje do 20 kHz. Natančnost branja obsega impendanc je ± 1% in za fazni kot bo ± 2%.

Vrzel za merjenje obsega impendanc je prikazana spodaj.

Tukaj je RX variabilni upornik in ga lahko spremeniš s kalibriranim impedenčnim stikalom.

Napetostni padeci na variabilnem uporniku in neznani impendanci (ZX) se enačijo z nastavitvijo tega stikala. Vsak napetostni padec se pojasni z uporabo dveh modulov uravnoteženih posiljevalnikov.

To se nato poda v sekcijo priključenega dualnega prerevitelja. Tukaj se aritmetična vsota izlazov prerevitelja dobi kot nič in to se prikaže kot ničelna preberitev v kazalnem merilniku. Tako se lahko neznana impendanca neposredno pridobi s stikalom variabilnega upornika.