Q-metru - cum se face

[Mircea]

Alta metoda, cea a frecventei. Am mai gasit-o pe Internet.

 

Aici o descriere a ing. Malaius de la IEMI. Se pare ca a fost un protototip sau chiar produs un Q-metru la sfarsitul anilor 80.

 

[VAX]

1. Q-ul este adimensional (Q=X/R) si daca se determina cu circuit LC la rezonanta serie, este egal cu raportul dintre tensiunea (RF) pe elementele reactive (L sau C) si tensiunea (RF) pe intreg circuitul. Nu este necesara calibrarea, cum am vazut ca isi imagineaza unii.

2. Masurarea acelor tensiuni cu detector de varf introduce erori (din cauza diodelor) cand amplitudinea este mica (adica pe tot circuitul). Mai practic este sa se masoare tensiunile cu osciloscop cu doua canale, varf la varf. Daca se utilizeaza osciloscop digital, se poate calcula Q--ul automat.

3. Conditia ca impedanta la iesirea generatorului RF sa fie mica se pune doar pentru ca sa se afiseze Q-ul masurand tensiunea (RF) pe condensatorul variabil, fara sa se mai calculeze ceva. Trebuie ca rezistenta interna a generatorului sa fie egala cu cel mult o zecime din rezistenta (la rezonanta) a circuitului (R)LC.

 

4. La bobinele cu Q foarte mare (impedanta la rezonanta=rezistenta - foarte mica) se forteaza etajul final (repetor pe emitor sau de tip supercatodina). In astfel de situatii este mai bine sa se determine Q-ul cu circuit LC paralel alimentat in curent constant (RF) din generator cu impedanta interna foarte mare. Un astfel de circuit se realizeaza usor cu un banal amplificator cu tranzistor bipolar in conexiune cu baza la masa.

 

 

Generatorul RF extern comanda tranzistorul Q1 in emitor cu tensiune sinusoidala de ordinul mV, iar tensiune amplificata se culege de pe circuitul oscilant din colector (L1, C4), prin etaj separator cu impedanda de intrare foarte mare (Q2, Q3). R6 este rezistenta de pierderi a bobinei. Se determina frecventa de rezonanta (Fo - la care tensiunea este maxima pe circuitul LC) si ulterior se modifica lent frecventa generatorului (peste Fo si sub Fo), astfel incat sa se determine cele doua frecvente la care nivelul semnalului scade la 0,7071 din cel maxim (la rezonanta). Se noteaza cele doua frecvente F1 si F2 si se calculeaza banda de trecere la 3dB ca fiind B=F2-F1, respectiv se calculeaza Q=Fo/B.

Condensatorul pus in paralel cu bobina poate sa fie fix (cu pierderi mici), sau chiar un variabil.

Am mai postat in trecut o schema de genul asta, la alt topic.

 

 

Am folosit montajele respective la laborator, cu studentii. Sunt atat de sensibile, incat se vede cum scade Q-ul si cand atingi cu un deget izolatia sarmei care vine de la circuit la montajul LC studiat.

Este un Q-metru simplu si de calitate, dar nu afiseaza Q-ul direct.

 

Editat Februarie 28, 2019 de VAX

[franzm]

Scade Q, se dezacordeaza circuitul oscilant sau ambele?

[VAX]

@franzm

Scade Q-ul (vizibil - la mai putin de jumatate - se turteste curba de rezonanta) si se dezacordeaza putin de la capacitatea suplimentara. Campul electromagnetic radiat de fir se absoarbe in tesutul degetelor cu care se atinge izolatia firului. Am folosit fire telefonice izolate cu polietilena (presupun).

Eu am lucrat cu sweep-generator polonez si vedeam curba de rezonanta direct pe osciloscop cu tub de memorare (analogic - Tektronix). Nu am lucrat cu generator clasic, actionat din buton.

Am folosit si un generator clasic (E-0502) pentru marcaj ("fluture") plimbat pe curba de rezonanta, sa citesc frecventa in orice punct al curbei.

Editat Februarie 28, 2019 de VAX

[gauss]

Oleaca de brum de 50 Hz e si el binevenit ...

[VAX]

Nu intra brum pentru ca bobina este legata la masa montajului. Componenta de 50Hz este eliminata total.

 

Mai este o chestie, trebuie ca tranzistorul de RF din circuitul cu baza la masa sa aiba beta mic, daca s-ar putea sub 20. Tranzistoarele cu beta mic au rezistenta (dinamica) la iesire  (Rce) mare, de peste 500 Kohmi. Tranzistoarele npn merg mai bine decat cele pnp, au Rce mai mare. Asta in general, dar sunt si tranzistoare pnp de RF cu Rce foarte mare. Se sorteaza pe caracteriscop, sau pe montaj simplu cu mA-metru in colector si sursa cu tensiunea (colector-emitor) variabila.

[gauss]

Depinde unde pui degetul . Adica pe ce fire de la circuitul oscilant . Daca ating firul " cald " ... Ma rog , fiecare cu parerile lui . Astea cu " total " merg cu creta pe tabla , nu in realitate . Astia  de produc Q - metre ( si AMC - uri mai pricopsite ) le mai si ecraneaza ... , ei stiu de ce . 

Editat Februarie 28, 2019 de gauss

[Ion_Bumbu]

Cam stiu eu de ce, au un generator de frecventa de ordiunul watilor!

 

[gauss]

Aceasta este o informatie interesanta . Abordarea de pe - aici cred ca foloseste putere de 10 ori mai mica . Daca nu mai mica ... Ma rog , parere personala . Poate fi si gresita . 

Editat Februarie 28, 2019 de gauss

[Ion_Bumbu]

Pai se folosea un divizor rezistiv cu banda de kantal, era ceva de ordinul miliohmilor la ala ce l`am vazut/studiat.

Dar avea scala pina la 1000, maxima masurata de mine a fost in jur de 300, o bobina de filtru pi in 3,5Mhz, cu sirma groasa, cred ca peste 1,5mm.

[gauss]

N - am negat ... , comparam ce am vazut si eu cu ce se vehiculeaza in topic . Q - metrele ( cele cu care am lucrat ) erau " pacatoase " , si aveau o multime de limitari . Nu masurai ca cu ohmetrul ... 2 contacte si o citire . Aceeasi valoare cu oricare ... Ma rog , nu e relevant . De aceea vorbeam de ceva inductante masurate cu unul de fabrica , pentru comparatie . Asta daca se vrea ceva rezultat cantitativ . In fine , imi dau si eu cu parerea ... n - am in viitorul apropiat necesitati sa masor Q - ul vreunei inductante , indiferent de metoda si aparat . 

 

P.S. - unul din " impricinati " :

 

Editat Februarie 28, 2019 de gauss

[Marele Savant]

  Nu stiu cit de corect indica (nu am avut un aparat industrial pentru comparatie), nici cum functioneaza, site-ul fiind in limba germana, dar si vestitul SuperMultiTester are o varianta unde la masurarea bobinelor, indica si Q. Tinind cont de faptul ca restul masuratorilor sint foarte precise, posibil ca si aici sa fie utilizabil. Din practica, am constatat ca indicatiile erau in jurul celor asteptate, deci este o varianta de luat in calcul. Pare o realizare simpla, dar sa avem in vedere ca foloseste totusi un microcontroler cu o gramada de stiinta in ele si un soft foarte bine eleborat.

[gauss]

Eu am o punte RLC . Zice ca masoara si Q . Ma rog , la cateva frecvente :

 

http://www.pcbtech.it/demo/MO_MT4080.pdf

[Mircea]

4 hours ago, Marele Savant said:

... si vestitul SuperMultiTester are o varianta unde la masurarea bobinelor, indica si Q. Tinind cont de faptul ca restul masuratorilor sint foarte precise, posibil ca si aici sa fie utilizabil.

Q la frecventa de kHz? Pai nici inductanta nu e aceeasi cand pui bobina masurata la 50kHz in circuit rezonant de 5MHz.

 

Metoda cu frecventele (vezi ce am postat pe pagina 2) e mai simplu de implementat.

[franzm]

Ce ziceti de metoda cu oscilatii amortizate? S-a discutat si pe radioboard.