Qメーターとは：動作原理、回路、アプリケーション

Q メーター 1934年にニュージャージー州ブーントンでブーントンラジオコーポレーションのウィリアムD.ラフリンによって開発されました。 Qメーター機器はRFインピーダンス測定でより一般的になっています。システムの使用状況に基づいて、さまざまな種類の機器を利用できます。これらは、低インピーダンス注入と高インピーダンス注入の2つのタイプに分けられます。このデバイスはで重要な役割を果たします テスト RF回路は、アマチュア無線家の間でまだ使用されていますが、実験室では他のインピーダンス測定デバイスに置き換えられています。この記事では、Qメーターの概要について説明します。

Qメーターとは？

定義： 無線周波数で回路のQF​​（品質係数）またはストレージ係数または品質係数を測定するために使用されるデバイスは、Qメーターと呼ばれます。振動システムでは、QFは重要なパラメータの1つであり、散逸エネルギーと蓄積エネルギーの関係を説明するために使用されます。

qメーター

Q値を使用することにより、全体的な効率を評価できます。 コンデンサ RFアプリケーションで使用されるコイルと同様に。このメーターの原理は主に直列共振に依存します。これは、電圧降下がコンデンサーに印加される電圧のQ倍であるためです。電気回路に固定電圧を印加すると、 電圧計 コンデンサのQ値を調整して直接読み取るために使用されます。

RFアプリケーションに使用されるコンデンサとコイルの総効率は、Q値を使用して計算できます。

共鳴時 バツ_L= X_CおよびE_L=私_XL、IS_C=私_XC、E = I R

ここで、「E」は印加電圧です。

「EC」はコンデンサの電圧です

「EL」は誘導電圧です

「XL」は誘導性リアクタンスです

「XC」は容量性リアクタンスです

「R」はコイル抵抗です

「私」は回路電流です

したがって、 Q = X_L/ R = X_c/ R = E_{C /}IS

上記の「Q」の式から、印加電圧が安定している場合、 コンデンサ 電圧計を使用して計算し、「Q」値を直接読み取ることができます。

動作原理

ザ・ Qメーターの動作原理 静電容量とリアクタンスのリアクタンスが同じ大きさになると、回路内に共振が存在するため、は直列共振です。それらは、インダクターとコンデンサーの電場と磁場の間でそれぞれ振動するエネルギーを誘導します。このメーターは、主に静電容量、インダクタンス、および 抵抗 共振直列回路の。

Qメーター回路

「Q」メーターの回路図を以下に示します。それはで設計されています オシレーター 50 kHz〜50MHzの範囲の周波数を使用します。そして、0.02オームの値でシャント抵抗「Rsh」に電流を供給します。

ここに 熱電対 メーターはシャント抵抗の両端の電圧を計算するために使用されますが、電子電圧計はコンデンサの両端の電圧を計算するために使用されます。これらのメーターは、「Q」を直接読み取るように校正できます。

qメーター回路

この回路では、発振器のエネルギーをタンク回路に供給することができます。この回路は、電圧計が最大値を読み取るまで、不安定な「C」を介して共振を調整できます。

共振のo / p電圧は「E」であり、「Ec」はE = Q XeおよびQ = E / eに相当します。 「e」がわかっているため、電圧計は「Q」値を直接読み取るように調整されます。

コイルは機器の2つのテスト端子に接続され、コイルのインダクタンスを決定します

この回路は、発振器周波数または静電容量のいずれかを変更することによって共振するように調整されます。静電容量が変更されると、発振器の周波数を指定された周波数に調整することができ、共振が達成されます。

静電容量の値がすでに好ましい値に固定されている場合、共振が発生するまで発振器の周波数が変更されます。

o / pメーターの「Q」の読み取り値にインデックスの設定を掛けて、実際の「Q」値を取得します。コイルのインダクタンスは、コイル周波数の既知の値と共振コンデンサから計算されます。

電圧計の損失、挿入された抵抗、共振コンデンサがすべて回路に組み込まれているため、指定されたQは明確なQではありません。ここで、計算されたコイルの明確な「Q」は、指定されたQよりも少し大きいです。この非類似性は、コイルの抵抗が「Rsh」抵抗と比較して比較的小さい場合を除いて、重要ではありません。

Qメーターの用途

Qメーターの用途は以下のとおりです。

• の品質係数を測定するために使用されます インダクタ 。
• このメーターを使用することにより、未知のインピーダンスを直列またはシャント置換法を使用して測定できます。インピーダンスが小さい場合は前者の手法を使用し、インピーダンスが大きい場合は後者の手法を使用します。
• 小さなコンデンサ値を測定するために使用されます。
• これを使用することにより、インダクタンス、実効抵抗、自己容量、および帯域幅を測定できます。

よくある質問

1）。品質要因とは何ですか？

品質係数は、要素に蓄積された電力と消費された電力の比率です。

2）。 「Q」メーターとは何ですか？

Qメーターは、コイルやコンデンサーの電気的特性を測定するために使用される機器の一種です。この機器は実験室でも使用されています。

3）。 Qメーターの動作原理は何ですか？

このメーターの動作原理は直列共振です

4）。実用的なQメーターには以下が含まれます

RF発振器が含まれています

5）。直列共振回路のQファクターは何ですか？

直列共振回路のQファクターはQ = XL / R = XC / Rです。

したがって、これはすべてについてです Qメーターの概要 またはRLCメータ。名前が示すように、この機器はインダクタのQ値とコイルの自己容量を計算するために使用されます。ここにあなたへの質問があります、Qメーター端子をテストするために未知のコンポーネントを接続する方法は何ですか？