Co je vektorový voltmetr?

Vektorový voltmetr je přístroj používaný k měření a analýze střídavých proudů (AC). Poskytuje informace o jak velikosti, tak fázi signálu. Na rozdíl od tradičních voltmetrů, které měří pouze amplitudu (nebo velikost) napětí, vektorový voltmetr dokáže měřit také fázový úhel, což poskytuje komplexnější popis charakteristik signálu. Zde jsou některé klíčové vlastnosti a aplikace vektorového voltmetru:

Klíčové vlastnosti

Měření amplitudy:

Vektorový voltmetr může měřit amplitudu (nebo velikost) signálu.

Měření fáze:

Vektorový voltmetr může měřit fázový úhel, což je fázový rozdíl mezi signálem a referenčním signálem.

Frekvenční rozsah:

Vektorové voltmetry obvykle podporují široký frekvenční rozsah, což umožňuje měření jak nízkofrekvenčních, tak vysokofrekvenčních signálů.

Mnoho kanálové měření:

Mnoho vektorových voltmetrů podporuje měření na více kanálech, což umožňuje současné měření amplitud a fází více signálů.

Přesnost a rozlišení:

Vektorové voltmetry obvykle nabízejí vysokou přesnost a rozlišení, což je vhodné pro přesná měření.

Zobrazení a zpracování dat:

Vektorové voltmetry obvykle disponují grafickými displeji pro vizuální prezentaci vektorových diagramů a dalších relevantních informací. Nabízí také možnosti zaznamenávání a analýzy dat.

Oblasti použití

Komunikační systémy:

V bezdrátových a drátových komunikačních systémech se vektorové voltmetry používají k měření amplitudy a fáze signálů, aby byla zajištěna integrity a kvalita signálů.

Radarové systémy:

V radarových systémech se vektorové voltmetry používají k měření amplitudy a fáze přijatých signálů pro detekci a sledování cílů.

Elektrické systémy:

V elektrických systémech se vektorové voltmetry používají k měření napětí a fáze v síti, aby bylo zajištěno stabilní fungování elektrického systému.

Testování elektronického vybavení:

Při testování elektronických zařízení a obvodů se vektorové voltmetry používají k měření amplitudy a fáze signálů, aby byla hodnocena výkonnost zařízení a diagnostikovány poruchy.

Výzkum a vzdělávání:

V rámci výzkumu a vzdělávání se vektorové voltmetry používají pro vyučovací a výzkumné účely, pomáhají studentům a výzkumníkům lépe pochopit a analyzovat charakteristiky signálů.

Princip fungování

Princip fungování vektorového voltmetru je založen na technologii fázově uzamčené smyčky (PLL) a technikách digitálního zpracování signálů (DSP). Zde jsou základní kroky zapojené:

Vstup signálu:

Vstupní signál vstupuje do vektorového voltmetru prostřednictvím sond nebo konektorů.

Podmínkování signálu:

Vstupní signál prochází zesílením, filtrací a jinými předběžnými zpracováním, aby byl připraven pro následné měření a analýzu.

Měření fáze a amplitudy:

Pomocí technologie PLL synchronizuje vektorový voltmetr vstupní signál s referenčním signálem, aby byl změřen fázový rozdíl.

Analogové-digitalizery (ADC) převedou analogový signál na digitální signál a algoritmy digitálního zpracování signálů se používají k výpočtu amplitudy signálu.

Zobrazení výsledků:

Výsledky měření jsou zobrazovány graficky, obvykle ve formě vektorových diagramů ukazujících amplitudu a fázi signálu.

Shrnutí

Vektorový voltmetr je pokročilý měřicí přístroj, který poskytuje informace o jak velikosti, tak fázi signálu. Je široce používán v komunikacích, radarových systémech, elektrických systémech, testování elektronického vybavení a výzkumu a vzdělávání. Jeho vysoká přesnost a multifunkčnost ho dělají nezbytným nástrojem v moderním elektronickém měření.