ما هو مقياس الجهد المتجهي؟

متر الجهد المتجهي هو أداة تستخدم لقياس وتحليل الإشارات الكهربائية المتذبذبة (AC). يوفر معلومات حول كل من شدة الإشارة وزاوية الطور. على عكس مقاييس الجهد التقليدية، التي تقيس فقط السعة (أو الشدة) للجهد، يمكن لمتر الجهد المتجهي قياس زاوية الطور أيضًا، مما يوفر وصفًا أكثر شمولية لخصائص الإشارة. فيما يلي بعض الخصائص الرئيسية والتطبيقات لمتر الجهد المتجهي:

الخصائص الرئيسية

قياس السعة:

يمكن لمتر الجهد المتجهي قياس السعة (أو الشدة) للإشارة.

قياس الطور:

يمكن لمتر الجهد المتجهي قياس زاوية الطور، وهي الفرق في الطور بين الإشارة والإشارة المرجعية.

نطاق التردد:

عادةً ما يدعم مقاييس الجهد المتجهي نطاق تردد واسع، مما يسمح بقياس الإشارات ذات التردد المنخفض والعالي.

قياس متعدد القنوات:

يدعم العديد من مقاييس الجهد المتجهي القياس متعدد القنوات، مما يتيح قياس سعة وطور إشارات متعددة بشكل متزامن.

الدقة والدقة:

عادةً ما توفر مقاييس الجهد المتجهي دقة ودقة عالية، مما يجعلها مناسبة للقياسات الدقيقة.

العرض ومعالجة البيانات:

تتميز مقاييس الجهد المتجهي عادةً بشاشات رسومية لتوضيح الرسوم البيانية المتجهة والمعلومات الأخرى ذات الصلة. كما توفر قدرات تسجيل البيانات وتحليلها.

مناطق التطبيق

أنظمة الاتصالات:

في أنظمة الاتصالات اللاسلكية والسلكية، يتم استخدام مقاييس الجهد المتجهي لقياس سعة وطور الإشارات لضمان سلامة الإشارة وجودتها.

أنظمة الرادار:

في أنظمة الرادار، يتم استخدام مقاييس الجهد المتجهي لقياس سعة وطور الإشارات المستلمة لاكتشاف وتتبع الأهداف.

أنظمة الطاقة:

في أنظمة الطاقة، يتم استخدام مقاييس الجهد المتجهي لقياس الجهد والطور في الشبكة لضمان التشغيل المستقر لنظام الطاقة.

اختبار المعدات الإلكترونية:

في اختبار الأجهزة والأجهزة الإلكترونية، يتم استخدام مقاييس الجهد المتجهي لقياس سعة وطور الإشارات لتقييم أداء الجهاز واكتشاف الأعطال.

البحث والتعليم:

في البيئات البحثية والتعليمية، يتم استخدام مقاييس الجهد المتجهي لأغراض التعليم والبحث، مما يساعد الطلاب والباحثين على فهم أفضل وتحليل خصائص الإشارة.

مبدأ العمل

يعتمد مبدأ عمل متر الجهد المتجهي على تقنية التحكم بالتوازي بالطور (PLL) وتقنيات معالجة الإشارات الرقمية (DSP). فيما يلي الخطوات الأساسية المعنية:

إدخال الإشارة:

تدخل الإشارة إلى متر الجهد المتجهي عبر أجهزة الاستشعار أو الموصلات.

تهيئة الإشارة:

تخضع الإشارة الداخلة للتكبير والتصفية وغيرها من عمليات التجهيز الأولي لإعدادها للقياس والتحليل اللاحق.

قياس الطور والسعة:

باستخدام تقنية PLL، يقوم متر الجهد المتجهي بمزامنة الإشارة الداخلة بالإشارة المرجعية لقياس فرق الطور.

تحول المحولون التناظري-الرقمي (ADCs) الإشارة التناظرية إلى إشارة رقمية، ويتم استخدام خوارزميات معالجة الإشارات الرقمية لحساب سعة الإشارة.

عرض النتائج:

تُعرض نتائج القياس بشكل رسومي، عادةً في صورة رسم بياني للمتجهات يظهر سعة وطور الإشارة.

ملخص

متر الجهد المتجهي هو أداة قياس متقدمة توفر معلومات عن كلاً من شدة وطور الإشارة. يتم استخدامه على نطاق واسع في الاتصالات وأنظمة الرادار وأنظمة الطاقة واختبار المعدات الإلكترونية والبحث والتعليم. دقة عالية ومتعددة الوظائف جعله أداة لا غنى عنها في القياس الإلكتروني الحديث.