Q metro è stato sviluppato da William D. Loughlin presso Boonton Radio Corporation nel 1934 a Boonton, nel New Jersey. Lo strumento Q-meter è diventato più popolare nella misurazione dell'impedenza RF. Sono disponibili diversi tipi di strumenti in base all'utilizzo del sistema. Questi sono separati in due tipi come iniezione a bassa impedenza e iniezione ad alta impedenza. Questo dispositivo gioca un ruolo chiave in test i circuiti RF e anche sostituiti nei laboratori con altri dispositivi di misura dell'impedenza, sebbene sia ancora in uso tra i radioamatori. Questo articolo discute una panoramica del Q meter.
Cos'è Q Meter?
Definizione: Un dispositivo utilizzato per misurare il QF (fattore di qualità) o il fattore di memorizzazione o il fattore di qualità del circuito alle frequenze radio è chiamato Q-meter. Nel sistema oscillatorio, il QF è uno dei parametri essenziali, utilizzato per illustrare le relazioni tra le energie dissipate e immagazzinate.
q-metro
Utilizzando il valore Q, l'efficienza complessiva può essere valutata per condensatori così come le bobine utilizzate nelle applicazioni RF. Il principio di questo misuratore dipende principalmente dalla risonanza in serie perché la caduta di tensione è Q volte la tensione applicata ai capi del condensatore, altrimenti si avvolge. Quando la tensione fissa viene applicata a un circuito elettrico, a voltmetro viene utilizzato per regolare il valore Q del condensatore da leggere direttamente.
L'efficienza totale dei condensatori e delle bobine utilizzati per le applicazioni RF può essere calcolata con l'aiuto del valore Q.
In risonanza XL= XCe EL= IXL, EC= IXC, E = I R
Dove 'E' è una tensione applicata
'EC' è la tensione del condensatore
'EL' è una tensione induttiva
'XL' è la reattanza induttiva
'XC' è la reattanza capacitiva
'R' è la resistenza della bobina
'I' è la corrente del circuito
Quindi, Q = XL/ R = Xc/ R = EC /E
Dall'equazione 'Q' sopra, se una tensione applicata viene mantenuta stabile in modo che la tensione attraversi il condensatore può essere calcolato utilizzando un voltmetro per leggere direttamente i valori 'Q'.
Principio di funzionamento
Il principio di funzionamento del metro Q è risonante in serie perché la risonanza esiste all'interno del circuito una volta che la reattanza di capacità e reattanza è della stessa grandezza. Inducono l'energia ad oscillare tra i campi elettrici e magnetici dell'induttore e del condensatore rispettivamente. Questo misuratore dipende principalmente dalla caratteristica della capacità, induttanza e resistenza del circuito in serie risonante.
Circuito Q Meter
Di seguito è mostrato lo schema del circuito del misuratore 'Q'. È progettato con un'estensione oscillatore che utilizza la frequenza che va da 50 kHz a 50 MHz. e fornisce corrente a una resistenza di shunt 'Rsh' con un valore di 0,02 ohm.
Qui termocoppia metro viene utilizzato per calcolare la tensione attraverso la resistenza shunt mentre un voltmetro elettronico viene utilizzato per calcolare la tensione attraverso il condensatore. Questi misuratori possono essere calibrati per leggere direttamente 'Q'.
circuito q-meter
Nel circuito, l'energia dell'oscillatore può essere fornita al circuito del serbatoio. Questo circuito può essere regolato per la risonanza tramite una 'C' instabile fino a quando il voltmetro non legge il valore massimo.
La tensione di risonanza o / p è 'E', equivalente a 'Ec' è E = Q X e e Q = E / e. Poiché 'e' è noto, il voltmetro viene regolato per leggere direttamente il valore 'Q'.
La bobina è collegata ai due terminali di prova dello strumento per determinare l'induttanza della bobina
Questo circuito viene regolato in risonanza cambiando la frequenza dell'oscillatore oppure la capacità. Una volta modificata la capacità, la frequenza dell'oscillatore può essere regolata su una frequenza specificata e si ottiene la risonanza.
Se il valore della capacità è già fissato su un valore preferito, la frequenza dell'oscillatore verrà modificata fino a quando non avrà luogo la risonanza.
La lettura di 'Q' sul misuratore di uscita viene moltiplicata attraverso l'impostazione di un indice per ottenere il valore 'Q' effettivo. L'induttanza della bobina viene calcolata da valori noti della frequenza della bobina e del condensatore di risonanza.
Il Q specificato non è il Q definito, poiché le perdite del voltmetro, della resistenza inserita e del condensatore risonante sono tutte incorporate nel circuito. Qui, il 'Q' definito della bobina calcolata è un po 'più grande del Q specificato. Questa dissomiglianza è insignificante tranne quando la resistenza della bobina è relativamente piccola rispetto alla resistenza 'Rsh'.
Applicazioni del Q-meter
Le applicazioni di Q-meter includono quanto segue.
- Viene utilizzato per misurare il fattore di qualità di induttore .
- Utilizzando questo misuratore, l'impedenza sconosciuta può essere misurata utilizzando un metodo di sostituzione in serie o shunt. Se l'impedenza è piccola, viene utilizzata la prima tecnica e se è grande, viene utilizzata la seconda tecnica.
- Viene utilizzato per misurare piccoli valori di condensatori.
- Usando questo, è possibile misurare l'induttanza, la resistenza effettiva, l'auto-capacità e la larghezza di banda.
Domande frequenti
1). Cos'è un fattore di qualità?
Il fattore di qualità è un rapporto tra la potenza immagazzinata e la potenza dissipata in un elemento.
2). Che cos'è il misuratore 'Q'?
Il Q meter è un tipo di strumento, utilizzato per misurare le proprietà elettriche di bobine e condensatori. Questo strumento viene utilizzato anche nei laboratori.
3). Qual è il principio di funzionamento del Q meter?
Il principio di funzionamento di questo misuratore è una risonanza in serie
4). Un pratico Q meter include
Include un oscillatore RF
5). Qual è il fattore Q di un circuito risonante in serie?
Il fattore Q di un circuito risonante in serie è Q = XL / R = XC / R
Quindi, questo è tutto una panoramica di Q-Meter o misuratore RLC. Come suggerisce il nome, questo strumento viene utilizzato per calcolare il fattore Q degli induttori e l'autocapacità della bobina. Ecco una domanda per te, quali sono i metodi per collegare componenti sconosciuti per testare i terminali Q meter?
