Q meter werd ontwikkeld door William D. Loughlin bij Boonton Radio Corporation in het jaar 1934 in Boonton, New Jersey. Het Q-meter-instrument is populairder geworden bij het meten van RF-impedantie. Er zijn verschillende soorten instrumenten beschikbaar op basis van systeemgebruik. Deze zijn onderverdeeld in twee typen, zoals injectie met lage impedantie en injectie met hoge impedantie. Dit apparaat speelt een sleutelrol in testen de HF-circuits en ook in laboratoria vervangen door andere impedantiemeetapparatuur, hoewel het nog steeds in gebruik is bij radioamateurs. Dit artikel bespreekt een overzicht van de Q-meter.
Wat is een Q-meter?
Definitie: Een apparaat dat wordt gebruikt om de QF (kwaliteitsfactor) of opslagfactor of kwaliteitsfactor van het circuit op radiofrequenties te meten, wordt de Q-meter genoemd. In het oscillatiesysteem is de QF een van de essentiële parameters, die wordt gebruikt om de relaties tussen de gedissipeerde en opgeslagen energieën te illustreren.
q-meter
Door de Q-waarde te gebruiken, kan de algehele efficiëntie worden geëvalueerd voor de condensatoren evenals spoelen die worden gebruikt in RF-toepassingen. Het principe van deze meter hangt voornamelijk af van serieresonantie omdat de spanningsval Q keer is dan de aangelegde spanning over de condensator, anders spoel. Wanneer de vaste spanning wordt toegepast op een elektrisch circuit, a voltmeter wordt gebruikt om de Q-waarde van de condensator direct af te lezen.
De totale efficiëntie van condensatoren en spoelen die worden gebruikt voor RF-toepassingen, kan worden berekend met behulp van de Q-waarde.
Bij resonantie XL.= XCen EL.= IkXL, ISC= IkXC, E = IK R
Waar 'E' een aangelegde spanning is
‘EC’ is de condensatorspanning
‘EL’ is een inductieve spanning
‘XL’ is de inductieve reactantie
‘XC’ is de capacitieve reactantie
‘R’ is de weerstand van de spoel
‘I’ is circuitstroom
Dus, Q = XL./ R = Xc/ R = EC /IS
Uit de bovenstaande 'Q'-vergelijking, als een aangelegde spanning stabiel wordt gehouden, zodat de spanning over de condensator kan worden berekend met behulp van een voltmeter om ‘Q’ -waarden rechtstreeks af te lezen.
Werkend principe
De werkingsprincipe van Q meter is serie-resonant omdat de resonantie in het circuit bestaat zodra de reactantie van capaciteit en reactantie van dezelfde grootte is. Ze wekken energie op om te oscilleren tussen de velden van respectievelijk elektrisch en magnetisch van de inductor en condensator. Deze meter hangt voornamelijk af van de eigenschap van de capaciteit, inductantie en weerstand van de resonante serieschakeling.
Q Meter Circuit
Het schakelschema van de ‘Q’ -meter wordt hieronder weergegeven. Het is ontworpen met een oscillator die de frequentie gebruikt die varieert van 50 kHz - 50 MHz. en levert stroom aan een shuntweerstand ‘Rsh’ met een waarde van 0,02 ohm.
Hier thermokoppel meter wordt gebruikt om de spanning over de shuntweerstand te berekenen, terwijl een elektronische voltmeter wordt gebruikt om de spanning over de condensator te berekenen. Deze meters kunnen worden gekalibreerd om ‘Q’ rechtstreeks af te lezen.
q-meter-circuit
In het circuit kan de energie van de oscillator worden geleverd aan het tankcircuit. Dit circuit kan worden aangepast voor de resonantie door onstabiele ‘C’ totdat de voltmeter de hoogste waarde aangeeft.
De o / p-spanning van resonantie is ‘E’, equivalent aan ‘Ec’ is E = Q X e en Q = E / e. Omdat ‘e’ bekend is, wordt de voltmeter aangepast om de ‘Q’ -waarde rechtstreeks af te lezen.
De spoel is verbonden met de twee testklemmen van het instrument om de inductantie van de spoel te bepalen
Dit circuit wordt aangepast aan resonantie door ofwel de oscillatorfrequentie te veranderen, anders de capaciteit. Zodra de capaciteit is veranderd, kan de frequentie van de oscillator worden aangepast aan een gespecificeerde frequentie en wordt resonantie bereikt.
Als de waarde van de capaciteit al is vastgesteld op een voorkeurswaarde, wordt de frequentie van de oscillator gewijzigd totdat resonantie plaatsvindt.
De lezing van ‘Q’ op de o / p-meter wordt vermenigvuldigd met het instellen van een index om de werkelijke ‘Q’ -waarde te krijgen. De inductantie van de spoel wordt berekend op basis van bekende waarden van de spoelfrequentie en de resonerende condensator.
De opgegeven Q is niet de definitieve Q, aangezien de verliezen van de voltmeter, de ingevoegde weerstand en de resonerende condensator allemaal in het circuit zijn opgenomen. Hier is de definitieve ‘Q’ van de berekende spoel iets groter dan de gespecificeerde Q.Deze ongelijkheid is onbeduidend, behalve waar de weerstand van de spoel relatief klein is in vergelijking met de ‘Rsh’ -weerstand.
Toepassingen van de Q-meter
De toepassingen van Q-meter zijn onder meer:
- Het wordt gebruikt om de kwaliteitsfactor van de Spoel
- Door deze meter te gebruiken, kan onbekende impedantie worden gemeten met behulp van een serie- of shuntvervangingsmethode. Als de impedantie klein is, wordt de eerste techniek gebruikt en als deze groot is, wordt de laatste techniek gebruikt.
- Het wordt gebruikt om kleine condensatorwaarden te meten.
- Door dit te gebruiken, kunnen inductantie, effectieve weerstand, zelfcapaciteit en bandbreedte worden gemeten.
Veelgestelde vragen
1). Wat is een kwaliteitsfactor?
De kwaliteitsfactor is een verhouding tussen het opgeslagen vermogen en het gedissipeerde vermogen in een element.
2). Wat is een ‘Q'-meter?
Q-meter is een soort instrument dat wordt gebruikt om elektrische eigenschappen van spoelen en condensatoren te meten. Dit instrument wordt ook in laboratoria gebruikt.
3). Wat is het werkingsprincipe van de Q-meter?
Het werkingsprincipe van deze meter is een serieresonantie
4). Een praktische Q-meter bevat van
Het bevat een RF-oscillator
5). Wat is de Q-factor van een serie-resonantiekring?
De Q-factor van een serieresonantiecircuit is Q = XL / R = XC / R
Dit gaat dus allemaal over een overzicht van Q-Meter of RLC-meter. Zoals de naam al doet vermoeden, wordt dit instrument gebruikt voor het berekenen van de Q-factor van de inductoren en de eigen capaciteit van de spoel. Hier is een vraag voor u, wat zijn de methoden om onbekende componenten aan te sluiten voor het testen van de Q-meteraansluitingen?
