Was ist ein Q-Meter? Funktionsprinzip, Schaltung und Anwendungen

Q. Meter wurde von William D. Loughlin bei der Boonton Radio Corporation im Jahr 1934 in Boonton, New Jersey, entwickelt. Das Q-Meter-Instrument ist bei der Messung der HF-Impedanz immer beliebter geworden. Je nach Systemnutzung stehen verschiedene Arten von Instrumenten zur Verfügung. Diese werden in zwei Typen unterteilt, wie niederohmige Injektion und hochohmige Injektion. Dieses Gerät spielt eine Schlüsselrolle in testen die HF-Schaltkreise und auch in Laboratorien durch andere Impedanzmessgeräte ersetzt, obwohl es noch unter Funkamateuren verwendet wird. Dieser Artikel beschreibt eine Übersicht über das Q-Meter.

Was ist Q Meter?

Definition: Ein Gerät, mit dem der QF (Qualitätsfaktor) oder Speicherfaktor oder Qualitätsfaktor der Schaltung bei Funkfrequenzen gemessen wird, wird als Q-Meter bezeichnet. Im Schwingungssystem ist der QF einer der wesentlichen Parameter, die zur Veranschaulichung der Beziehungen zwischen den verbrauchten und gespeicherten Energien verwendet werden.

q-meter

Durch Verwendung des Q-Werts kann die Gesamteffizienz für die bewertet werden Kondensatoren sowie Spulen, die in HF-Anwendungen verwendet werden. Das Prinzip dieses Messgeräts hängt hauptsächlich von der Serienresonanz ab, da der Spannungsabfall das Q-fache der an den Kondensator angelegten Spannung beträgt, ansonsten Spule. Wenn die feste Spannung an einen Stromkreis angelegt wird, a Voltmeter wird verwendet, um den Q-Wert des Kondensators so einzustellen, dass er direkt gelesen werden kann.

Der Gesamtwirkungsgrad von Kondensatoren und Spulen, die für HF-Anwendungen verwendet werden, kann mit Hilfe des Q-Werts berechnet werden.

Bei Resonanz X._L.= X._C.und E._L.= Ich_XL, IS_C.= Ich_XC, E = I R.

Wobei 'E' eine angelegte Spannung ist

'EC' ist die Kondensatorspannung

'EL' ist eine induktive Spannung

'XL' ist die induktive Reaktanz

'XC' ist die kapazitive Reaktanz

'R' ist der Spulenwiderstand

'I' ist der Stromkreis

So, Q = X._L./ R = X._c/ R = E._{C /}IS

Aus der obigen 'Q' -Gleichung, wenn eine angelegte Spannung stabil gehalten wird, so dass die Spannung über der Kondensator kann mit einem Voltmeter berechnet werden, um die Q-Werte direkt abzulesen.

Arbeitsprinzip

Das Funktionsprinzip des Q-Meters ist serienresonant, da die Resonanz innerhalb des Schaltkreises vorhanden ist, sobald die Reaktanz von Kapazität und Reaktanz gleich groß ist. Sie induzieren Energie, um zwischen den elektrischen und magnetischen Feldern des Induktors bzw. des Kondensators zu schwingen. Dieses Messgerät hängt hauptsächlich von der Eigenschaft der Kapazität, Induktivität & ab Widerstand des Resonanzreihenkreises.

Q Meter Circuit

Das Schaltbild des Q-Messgeräts ist unten dargestellt. Es ist mit einem gestaltet Oszillator das verwendet die Frequenz, die von 50 kHz - 50 MHz reicht. und liefert Strom an einen Nebenschlusswiderstand „Rsh“ mit einem Wert von 0,02 Ohm.

Hier Thermoelement Das Messgerät wird zur Berechnung der Spannung über dem Nebenschlusswiderstand verwendet, während ein elektronisches Voltmeter zur Berechnung der Spannung über dem Kondensator verwendet wird. Diese Messgeräte können so kalibriert werden, dass sie direkt „Q“ anzeigen.

Q-Meter-Schaltung

In der Schaltung kann die Energie des Oszillators dem Tankkreis zugeführt werden. Dieser Stromkreis kann durch instabiles „C“ auf die Resonanz eingestellt werden, bis das Voltmeter den höchsten Wert anzeigt.

Die O / P-Resonanzspannung ist 'E', äquivalent zu 'Ec' ist E = Q X e und Q = E / e. Da 'e' bekannt ist, wird das Voltmeter so eingestellt, dass der 'Q' -Wert direkt angezeigt wird.

Die Spule ist mit den beiden Testanschlüssen des Instruments verbunden, um die Induktivität der Spule zu bestimmen

Diese Schaltung wird durch Ändern entweder der Oszillatorfrequenz oder der Kapazität auf Resonanz eingestellt. Sobald die Kapazität geändert wird, kann die Frequenz des Oszillators auf eine bestimmte Frequenz eingestellt werden und die Resonanz wird erreicht.

Wenn der Kapazitätswert bereits auf einen bevorzugten Wert festgelegt ist, wird die Frequenz des Oszillators geändert, bis Resonanz auftritt.

Der Messwert von 'Q' auf dem O / P-Meter wird durch die Einstellung eines Index multipliziert, um den tatsächlichen 'Q' -Wert zu erhalten. Die Induktivität der Spule wird aus bekannten Werten der Spulenfrequenz sowie des Resonanzkondensators berechnet.

Das angegebene Q ist nicht das definitive Q, da die Verluste des Voltmeters, des eingefügten Widerstands und des Resonanzkondensators alle in der Schaltung enthalten sind. Hier ist das definitive 'Q' der berechneten Spule etwas größer als das angegebene Q. Diese Unähnlichkeit ist unbedeutend, außer wenn der Widerstand der Spule im Vergleich zum 'Rsh' -Widerstand relativ klein ist.

Anwendungen des Q-Meters

Die Anwendungen von Q-Meter umfassen Folgendes.

• Es wird verwendet, um den Qualitätsfaktor des zu messen Induktor .
• Mit diesem Messgerät kann eine unbekannte Impedanz mithilfe einer Serien- oder Shunt-Substitutionsmethode gemessen werden. Wenn die Impedanz klein ist, wird die erstere Technik verwendet, und wenn sie groß ist, wird die letztere Technik verwendet.
• Es wird verwendet, um kleine Kondensatorwerte zu messen.
• Auf diese Weise können Induktivität, effektiver Widerstand, Eigenkapazität und Bandbreite gemessen werden.

FAQs

1). Was ist ein Qualitätsfaktor?

Der Qualitätsfaktor ist ein Verhältnis der gespeicherten Leistung und der Verlustleistung in einem Element.

2). Was ist ein Q-Meter?

Das Q-Meter ist eine Art Instrument, mit dem die elektrischen Eigenschaften von Spulen und Kondensatoren gemessen werden. Dieses Instrument wird auch in Laboratorien eingesetzt.

3). Was ist das Funktionsprinzip des Q-Meters?

Das Funktionsprinzip dieses Messgeräts ist eine Serienresonanz

4). Ein praktisches Q-Meter enthält von

Es enthält einen HF-Oszillator

5). Was ist der Q-Faktor eines Serienresonanzkreises?

Der Q-Faktor eines Serienresonanzkreises ist Q = XL / R = XC / R.

Das ist also alles über eine Übersicht über Q-Meter oder RLC-Meter. Wie der Name schon sagt, wird dieses Instrument zur Berechnung des Q-Faktors der Induktivitäten und der Eigenkapazität der Spule verwendet. Hier ist eine Frage an Sie: Wie können unbekannte Komponenten zum Testen der Q-Meter-Klemmen angeschlossen werden?