簡介: Q表是一種通用的多用途,多量程的阻抗測量儀器。可用以測量高頻電感或諧振回路的Q值、電感器的電感量和分布電容量、電容器的電容量和損耗角、電工材料的高頻介質損耗、高頻回路的有效并聯及串聯電阻、傳輸線的特性阻抗等。能廣泛地用于科研機關、學校、工廠等單位。
Q值 Q值是衡量電感器件的主要參數。是指電感器在某一頻率的交流電壓下工作時,所呈現的感抗與其等效損耗電阻之比。電感器的Q值越高,其損耗越小,效率越高。 電感器品質因數的高低與線圈導線的直流電阻、線圈骨架的介質損耗及鐵心、屏蔽罩等引起的損耗等有關。 Q值過大,引起電感燒毀,電容擊穿,電路振蕩。Q很大時,將有VL=VC>>V的現象出現。這種現象在電力系統中,往往導致電感器的絕緣和電容器中的電介質被擊穿,造成損失。所以在電力系統中應該避免出現諧振現象。而在一些無線電設備中,卻常利用諧振的特性,提高微弱信號的幅值。品質因數又可寫成Q=2pi*電路中存儲的能量/電路一個周期內消耗的能量。通頻帶BW與諧振頻率w0和品質因數Q的關系為:BW=wo/Q,表明,Q大則通頻帶窄,Q小則通頻帶寬。Q=wL/R=1/wRC 其中: Q是品質因素;w是電路諧振時的電源頻率;L是電感;R是串的電阻;C是電容。
環氧樹脂膠介電常數測試儀規格參數:1. Q值測量
范圍:10~1000 四檔量程:30、100、300、1000 誤差:(均值為基準) 固有誤差:±5%±滿刻度3% 工作誤差:±7%±滿刻度3%
2. 電感量測量
范圍:0.1μH~100mH 六檔量程:0.1~1μH、1~10μH、10~100μH、0.1~1mH、1~10mH、10~100mH 誤差:5%±0.03μH
3. 調諧電容器規格
范圍:40~500PF 誤差:<±1%或1PF 微調電容器:±3PF 分辨率:0.2PF
4. 信號源規格
頻率范圍:50KHz~50MHz,分六檔量程,四位LED數字顯示 誤差:0.5%
5. Q表予置范圍
50~300
6. 正常工作條件
環境溫度:0℃~40℃ 相對濕度:≤80% 電源:220V±10%、50Hz±4%
Q表的使用方法Q表可以用來測量高頻電感或諧振回路的Q值、電感器的電感量及其分布電容量、電容器的電容量及其損耗角、電工材料的高頻介質損耗、高頻回路的有效并聯電阻及串聯電阻、傳輸線特性阻抗等。Q表雖然型號不少。但是它們除頻率范圍、測量范圍、測量精度等不全一樣外,基本使用方法是相同的。現以QBG-3型高頻Q表為例加以介紹。Q表的原理功能方框圖如圖1所示。由圖可見,Q表包括高頻振蕩電路、定位指示電路、諧振指示電路、測試回路和電源供給電路5個部分。現分別介紹如下。
圖1 高頻Q表原理功能方框圖步驟/方法1、測試準備,先查看面板裝置(圖2)。進行各項測試時均應做好本項使用工作。
(1)將儀器安裝在水平的工作臺上,校正定位指示電表的機械零點。
(2)將定位粗調旋鈕向逆時針方向旋到底,定位零位校正和Q值零位校正旋鈕置于中間附近位置,微調電容度盤調到零。
(3)接通電源(指示燈亮),預熱30分鐘以上,待儀器穩定后進行測試。
圖2 ZJD-C型高頻Q表面板圖2、高頻線圈電感量的測量。Q表在測量高頻線圈的Q值時,能夠知道與被測高頻線圈相諧振時的電容量C值和頻率fo值。按照公式 可計算出被測高頻線圈的電感量。實際上測量高頻線圈電感值時,為了能夠直讀,通常是在某些指頻率上進行電感測量的。在頻率已經的情況下,Lx與C成反比例的關系,所以在標準可變電容器的度盤上可附加直讀電感的刻度,以免除計算的麻煩。
(1)將被測線圈接在儀器頂部“Lx"接線柱上(接觸必須良好)。
(2)根據被測線圈的大約電感值,在面板上的“電感、倍率、頻率"對照表中選擇一標準頻率。然后通過頻段選擇開關和頻率度盤,將高頻信號調到這一標準頻率上。
(3)使被測電感在此標準頻率上諧振。
(4)微調電容度盤置于“0"上,調節主調電容度盤,使測試回路諧振。則主調電容度盤對應的電感數乘以對照表上所指示的倍率就是被測線圈的近似電感值。
“電感、倍率、頻率"對照表見表1所示。對照表的使用方法舉例如下:如被測的高頻線圈的大約電感值為50μH,根據表1所示查得被測電感量在10μH~100μH范圍內,測試頻率為2.52MHz,電感量按主調電容度盤上的L讀數乘以倍率10。
(5)要測得準確的電感數,必須先測得電感的分布電容量Co(分布電容的具體測法見后面所述)。然后照上述步驟讀得約略電感值后,再將主調電容度盤的刻度調在“C1+Co"的位置上,這時度盤的電感讀數乘以對照表上所指示的倍率即為線圈的較精確的電感量。
(6)在被測電感小于10μH時,按上述方法測得的電感值,還應減去儀器中測試回路本身的剩余電感Lo(Lo近似等于0.07μH)。
表1電感、倍率、頻率"對照表3、電容器容量的測量
(1)小于460pF電容器的測量
通常采用并聯替代法測量電容量小于460pF電容量,具體測量步驟如下。
① 取一個電感量大于lmH的輔助線圈,接在“Lx"接線柱上,與標準可變電容器組成串聯諧振回路。
② 將微調電容度盤調到“0"位,主調電容度盤調到較大電容量C1上。
③ 定位粗調旋鈕置于起始零位時,調節定位零位校正旋鈕,使定位表示于零。調節定位粗調和定位細調旋鈕,使定位表指示在“Q×1"位置附近。
④ 調節高頻振蕩頻率,使遠離諧振點(即Q值表頭指示最小),調節Q值零位校正旋鈕,使Q值表指示于零。
⑤ 調節頻段選擇開關和頻率度盤,使測試回路諧振。
⑥ 將被測電容器接在“Cx"接線柱上,與標準可變電容器并聯,保持高頻振蕩頻率不變,調節(減小)主調電容度盤。使測試回路恢復諧振,若此時主調電容器度盤的讀數為C2,則C1=C2+Cx。所以被測電容器的電容量為Cx=C1-C2。
(2)大于460pF電容量的測量
通常標準可變電容器的電容變化范圍有限,一般Q表的主調電容度盤的電容變化范圍為460pF(從500pF變化到40pF)。故按上述的并聯替代法只能測量電容量小于460pF的電容,若要測量大于460pF的電容時,可借助一只已知電容量的電容器作輔助元件,再用并聯替代法進行測量或采用串聯替代法進行測量。
