基本介紹
- 中文名:Q表
- 外文名:Q meter
- 別稱:品質因數測量儀
- 組成:高頻振盪電路、定位指示電路等
- 作用:測量元件Q值等
- 學科:檢測學
簡介,組成,原理,
簡介
“Q”表示電感、電容和諧振迴路的品質因數。Q表又稱品質因數表,它是測量電路參數的多用途的電子儀表。能測量電感線圈或滿振迴路的Q值,還能測量電感線圈的電感量及其分布電容量、電容器的電容量等。
對於高頻集總參數阻抗元件,在測量精度要求不高時,通常採用諧振法進行測量。雖然其測量精確度不是很高,但它的測量過程比較符合高頻集總參數元件的實際工作情況,因而容易獲得較為可靠的測量結果。而依據諧振法製成的Q表,工作頻頻寬、使用簡便、易於校準,更適合於高Q元件的測量。
Q表在測量元件時常用的方法有直接測量法、並聯替代法和串聯替代法三種。
組成
Q表的組成框圖主要包括高頻振盪電路、定位指示電路、諧振指示電路、測試迴路和電源供給電路5個部分。
(1)高頻振盪電路
通常是一個電感三點式振盪電路。一般產生頻率為50kHz~50MHz的高頻振盪信號,分若干個頻段,由波段開關(儀器面板)控制變換頻段,每個頻段的頻率由雙聯可變電容(儀器面板的頻率度盤)連續調節。
(2)定位指示電路
加在寬頻帶低阻分壓器上的高頻信號電壓由作定位指示用的電子電壓表測量,用以監視引入串聯諧振迴路的高頻電壓的大小。
(3)測試迴路
被測線圈(或輔助線圈)與標準電容(或包括被測電容)組成一個串聯諧振迴路。當調節標準可變電容的電容量或振盪電路的頻率,使串聯諧振迴路諧振時,作為諧振指示器的電子電壓表指示最大。
(4)諧振指示電路諧振指示電路是一個用做諧振指示和Q值讀數的電子電壓表,它並接在串聯諧振迴路中的可變電容的兩端。
(5)電源供給電路
通常採用磁飽和穩壓器和穩壓管雙重穩壓,保證儀器在電源電壓變化較大的情況下正常工作。
原理
諧振法構成的測量儀器稱為Q表,Q表的工作原理是以LC諧振迴路的諧振特性為基礎進行測量的。在高頻段,諧振迴路受雜散耦合等的影響較小,且比較符合電感、電容的實際工作情況,因此,Q表在高頻段測量結果比較準確,是測量高頻元件的常用方法。LC諧振迴路是由電感、電容及迴路等效損耗電阻R組成。如果信號源電壓為Us,測量迴路處於諧振狀態,則存在如下關係:
式中, 為信號源頻率; 為諧振頻率; 為諧振角頻率,
當測量電感時,被測電感的品質因數Q為
當測量電容時,被測電容的損耗因數D為
由上可知,在信號源電壓Us一定時,電容兩端的電壓Uc與Q值成正比,電壓表可以刻度成為Q值指示器。同時增大以上電流值可以擴大Uc值,即擴大品質因數Q的測量範圍,電路中的電流表可以刻度成為Q值倍乘指示器。