Vektorski impedansomer

Impedansa, koja ima i intenzitet i fazu, zaista predstavlja prepreku toku struje u AC kruževima u prisustvu primenjene napona.

Vektorski impedansmetar se koristi za merenje amplituda i faze ugla impedanse (Z).

Obično, u drugim tehnikama merenja impedanse, pojedinačne vrednosti otporosti i reaktancije dobijaju se u pravougaonom obliku. To znači

Ali ovdje, impedansa se može dobiti u polarnom obliku. To znači |Z| i fazni ugao (θ) impedanse mogu se odrediti pomoću ovog metra. Kružak je prikazan ispod.

Dva otpori sa jednakim vrednostima otpora su uključeni ovdje. Pad napona na RAB je EAB i to za RBC je EBC. Obe vrednosti su iste i jednake su polovini vrednosti ulaznog napona (EAC).

Promenljiv standardni otpor (RST) je spojen serijalno sa impedansom (ZX) čija vrednost treba da se dobije.

Metoda jednake defleksije se koristi za određivanje magnituda nepoznate impedanse.

To se postiže dostizanjem jednake padove napona na promenljivom otporu i impedansi (EAD = ECD) i procenom kalibriranog standardnog otpora (ovde je RST) koji je takođe potreban za ostvarivanje ove uslove.

Fazni ugao impedanse (θ) može se dobiti uzimajući čitanje napona preko BD. Ovdje je to EBD.

Defleksija metra će se menjati u skladu sa Q faktorom (faktor kvaliteta) povezanog nepoznate impedanse.

Vacuum Tube Voltmeter (VTVM) obično čita napon AC koji se menja od 0V do maksimalne vrednosti. Kada je čitanje napona nula, vrednost Q će biti nula i fazni ugao će biti 0o.

Kada čitanje napona postane maksimalna vrednost, vrednost Q će biti beskonačna i fazni ugao će biti 90o.

Ugao između EAB i EAD će biti jednak θ/2 (polovina faznog ugla nepoznate impedanse). To je zato što je EAD = EDC.

Znamo da će napon između A i B (EAB) biti jednak polovini napona između A i C (EAC koji je ulazni napon). Čitanje voltmetra, EDB može se tako dobiti u terminima θ/2. Stoga se θ (fazni ugao) može odrediti. Vektorski dijagram je prikazan ispod.

Za dobijanje prvog aproksimacije magnituda i faznog ugla impedanse, ova metoda je preferirana. Za postizanje veće tačnosti u merenju, preferirani je komercijalni vektorski impedansmetar.

Komercijalni vektorski impedansmetar

Impedansa se može direktno meriti pomoću komercijalnog vektorskog impedansmetra u polarnom obliku. Samo jedan kontrolni mehanizam ravnoteže se koristi ovdje za dobijanje i faznog ugla i magnituda impedanse.

Ova metoda se može koristiti za određivanje bilo koje kombinacije otporosti (R), kapacitansa (C) i induktivnosti (L). Uz to, može mjeriti složene impedanse umjesto čistih elemenata (C, L ili R).

Glavna nedostatak u konvencionalnim mostovim kruževima, kao što su previše uzastopnih podešavanja, eliminisan je ovdje. Opseg merenja impedanse je 0.5 do 100.000Ω u opsegu frekvencija od 30 Hz do 40 kHz kada se koristi vanjski oscilator za davanje snage.

Generisane frekvencije unutrašnje su 1 kHz ili 400 Hz ili 60 Hz i vanjski do 20 kHz. Tačnost u čitanjima magnituda impedanse je ± 1% a za fazni ugao će biti ± 2%.

Shema za merenje magnituda impedanse je prikazana ispod.

Ovdje, za merenje magnituda, RX je promenljivi otpor i može se promeniti pomoću kalibriranog diska impedanse.

Padovi napona na oba promenljivog otpora i nepoznate impedanse (ZX) su podjednaki podešavanjem ovog diska. Svaki pad naponskih se amplificira korišćenjem dva modula balansiranih pojačavača.

Ovo se onda šalje u sekciju povezanog dualnog rektifikatora. U ovome, aritmetički zbir izlaza rektifikatora može se dobiti kao nula i to se prikazuje kao nulto čitanje na indikatoru. Tako se nepoznata impedansa može direktno dobiti sa diska promenljivog otpora.

Nakon toga, vidimo kako se fazni ugao dobija u ovom metru. Prvo, prekidac se postavlja u položaj kalibracije i injicirani napon se kalibruje.

To se radi tako što se postavlja za dobi