Pamantayan ng Impedance na Vector

Ang impedance, na mayroong parehong magnitude at phase, ay talagang isang kalaban sa pagtakbo ng kuryente sa mga AC circuit na may narito ang isang inilapat na boltyahe.

Ang Vector Impedance Meter ay ginagamit para sa pagsukat ng amplitude at phase angle ng impedance (Z).

Karaniwan, sa iba pang mga pamamaraan ng pagsukat ng impedance, ang mga indibidwal na halaga ng resistansiya at reactance ay nakukuha sa rectangular form. Ito ay

Ngunit dito, ang impedance ay maaaring makuhang nasa polar form. Ito ay |Z| at phase angle (θ) ng impedance ay maaaring makamit gamit ang meter na ito. Ang circuit ay ipinapakita sa ibaba.

Dalawang resistor na may parehong resistansiya na halaga ay nilalapat dito. Ang voltage drop sa RAB ay EAB at iyon ng RBC ay EBC. Parehong halaga ito at ito ay katumbas ng kalahati ng halaga ng input boltyahe (EAC).

Isang bariablng standard na resistansiya (RST) ay konektado sa serye kasama ang impedance (ZX) kung saan ang halaga ay dapat makamit.

Ang equal deflection method ay ginagamit para sa pagtukoy ng magnitude ng hindi alam na impedance.

Ito ay sa pamamagitan ng pagkamit ng parehong voltage drops sa variable resistor at ang impedance (EAD = ECD) at ang pagtatasa ng calibrated na standard resistor (dito ito ay RST) na kailangan din para sa pagkamit ng kondisyon na ito.

Ang phase angle ng impedance (θ) ay maaaring makamit mula sa pagkuha ng boltyahe reading sa BD. Dito ito ay EBD.

Ang paglipat ng meter ay magbabago ayon sa Q factor (quality factor) ng konektadong hindi alam na impedance.

Ang Vacuum Tube Voltmeter (VTVM) karaniwang nagbabasa ng AC voltage na nagbabago mula 0V hanggang maximum value. Kapag ang voltage reading ay zero, ang halaga ng Q ay zero at ang phase angle ay 0o.

Kapag ang voltage reading ay naging maximum value, ang halaga ng Q ay infinite at ang phase angle ay 90o.

Ang angle sa pagitan ng EAB at EAD ay katumbas ng θ/2 (kalahati ng phase angle ng hindi alam na impedance). Ito ay dahil EAD = EDC.

Alam natin na ang boltyahe sa pagitan ng A at B (EAB) ay katumbas ng kalahati ng boltyahe sa pagitan ng A at C (EAC na ang input voltage). Ang reading ng voltmeter, EDB ay maaaring makamit sa termino ng θ/2. Kaya, θ (phase angle) ay maaaring matukoy. Ang vector diagram ay ipinapakita sa ibaba.

Para sa pagkamit ng unang approximation ng magnitude at phase angle ng impedance, ang pamamaraang ito ay pinili. Para sa mas mataas na katumpakan sa pagsukat, ang komersyal na vector impedance meter ang pinili.

Komersyal na Vector Impedance Meter

Ang impedance ay maaaring diretso na sukatin gamit ang komersyal na vector impedance meter sa polar form. Tanging isang balancing control lamang ang ginagamit dito para sa pagkamit ng phase angle at magnitude ng impedance.

Ang pamamaraang ito ay maaaring gamitin para sa pagtukoy ng anumang kombinasyon ng resistansiya (R), kapasidad (C), at induktansiya (L). Bukod dito, ito ay maaaring sukatin ang complex impedances kaysa sa pure elements (C, L, o R).

Ang pangunahing kabiguan sa mga conventional bridge circuits tulad ng maraming consecutive adjustments ay inalis dito. Ang saklaw ng pagsukat ng impedance ay 0.5 hanggang 100,000Ω sa saklaw ng frequency 30 Hz hanggang 40 kHz kapag ang external oscillator ay ginagamit para sa pagbibigay ng supply.

Ang frequencies na nalilikha nang internal ay 1 kHz o 400 Hz o 60 Hz at external hanggang 20 kHz. Ang katumpakan sa readings ng magnitude ng impedance ay ± 1% at para sa phase angle, ito ay ± 2%.

Ang circuit para sa pagsukat ng magnitude ng impedance ay ipinapakita sa ibaba.

Dito, para sa pagsukat ng magnitude, RX ang variable resistor at ito ay maaaring baguhin sa pamamagitan ng calibrating impedance dial.

Ang voltage drops ng parehong variable resistor at unknown impedance (ZX) ay ginagawa na pantay-pantay sa pamamagitan ng pag-adjust ng dial na ito. Ang bawat voltage drop ay ginagawa na malakas sa pamamagitan ng paggamit ng dalawang module ng balanced amplifiers.

Ito ay pagkatapos ay ibinibigay sa seksyon ng connected dual rectifier. Dito, ang arithmetical sum ng mga output ng rectifier ay maaaring makamit bilang zero at ito ay ipinapakita bilang null reading sa indicating meter. Kaya, ang unknown impedance ay maaaring makamit direktang mula sa dial ng variable resistor.

Pagkatapos, makikita natin kung paano kinukuha ang phase angle sa meter na ito. Una, ang switch ay itinatakda sa calibration position at ang voltage injected ay calibrated.

Ito ay ginagawa sa pamamagitan ng pag-set nito upang makamit ang full-scale deflection sa VTVM o indicating meter.

Pagkatapos nito, ang function switch ay itinuturo sa phase position. Sa kondisyong ito, ang function switch ay gagawa ng output ng balanced amplifier parallel bago pumunta sa rectification.

Ngayon, ang sum total ng mga AC voltages na mula sa amplifiers ay tiyak na isang function ng vector difference sa pagitan ng mga AC voltages sa amplifiers.

Ang boltyahe na rectified bilang resulta ng vector difference ay ipinapakita sa indicating meter o DC VTVM. Ito ang tunay na measure ng phase angle sa pagitan ng voltage drop sa unknown impedance at variable resistor.

Ang mga voltage drops na ito ay pareho sa magnitude ngunit ang phase ay iba. Kaya, ang phase angle ay makuha sa direkta mula sa instrumentong ito.

Ang quality factor at dissipation factor ay maaari ring ikalkula mula sa phase angle kung kinakailangan.

Ang circuit diagram para sa pagsukat ng phase angle (θ) ay ipinapakita sa ibaba.

Pahayag: Respeto sa orihinal, mahusay na mga artikulo na