Oscylator zanurzeniowy siatki
- „Miernik zanurzenia” może również odnosić się do wpływowego wczesnego komercyjnego systemu eksperckiego o nazwie Dipmeter Advisor ; lub może odnosić się do instrumentu, który mierzy zanurzenia magnetycznego pola magnetycznego Ziemi, kąt linii pola w płaszczyźnie pionowej.
Oscylator dip siatki ( GDO ), zwany także miernikiem dip siatki , miernikiem dip bramki , miernikiem dip lub po prostu dipperem , jest rodzajem instrumentu elektronicznego , który mierzy częstotliwość rezonansową pobliskich niepołączonych obwodów strojonych o częstotliwości radiowej . Jest to oscylator o zmiennej częstotliwości który przepuszcza sygnał o małej amplitudzie przez odsłoniętą cewkę, której pole elektromagnetyczne może oddziaływać z sąsiednimi obwodami. Oscylator traci moc, gdy jego cewka znajduje się w pobliżu obwodu, który rezonuje z tą samą częstotliwością. Miernik na GDO rejestruje spadek amplitudy lub „spadek”, stąd nazwa.
Oscylatory zanurzeniowe są szeroko stosowane przez radioamatorów do pomiaru właściwości obwodów rezonansowych, filtrów i anten . Mogą być również używane do testowania linii transmisyjnych, jako generatory sygnałów oraz do pomiaru indukcyjności i pojemności komponentów. Pomiar za pomocą GDO nazywany jest „zanurzeniem” obwodu.
Zasada działania
Centralnym elementem miernika zanurzeniowego jest oscylator o zmiennej częstotliwości o wysokiej częstotliwości ze skalibrowanym kondensatorem strojenia i dopasowanymi wymiennymi cewkami, jak pokazano na schemacie obwodu po prawej stronie. Rezonans jest wskazywany przez spadek amplitudy sygnału w GDO, przez miernik na urządzeniu.
Kiedy odsłonięta cewka oscylatora znajduje się w pobliżu innego obwodu rezonansowego, sprzężona para zachowuje się jak transformator o niskiej dobroci , którego sprzężenie jest najbardziej efektywne, gdy ich odpowiednie częstotliwości rezonansowe są zgodne. Stopień sprzężenia wpływa na częstotliwość i amplitudę oscylacji miernika zanurzeniowego, który jest wykrywany na kilka sposobów, z których najprostszym i najczęstszym jest wbudowany mikroamperomierz . Odległość między cewką a badanym obwodem musi być tak dobrana, aby na amplitudę GDO miał sprzężony obwód, ale jego częstotliwość nie jest .
Historia
Siatkowe oscylatory zanurzeniowe zostały po raz pierwszy opracowane w latach dwudziestych XX wieku i były zbudowane z lamp próżniowych . Urządzenia wyświetlały amplitudę prądu siatki lampy , stąd „G” w GDO.
Nowoczesne mierniki zanurzenia są urządzeniami półprzewodnikowymi i są czasami nazywane oscylatorami zanurzeniowymi bramki lub oscylatorami zanurzeniowymi emitera w odniesieniu do analogicznej części tranzystora, której prąd jest mierzony zamiast siatki lamp próżniowych. Wersje półprzewodnikowe oscylatora zanurzeniowego siatki są bardziej wszechstronne, ponieważ mogą działać z wyższą Q i niższą amplitudą i nie są przywiązane przewodem zasilającym.
Mierniki zanurzenia wszystkich typów są wypierane przez analizatory antenowe , które są bardziej złożone, ale wykonują wiele tych samych funkcji wygodniej i wymagają mniejszej zręczności.
Operacja
Miernik zanurzenia może być używany do pomiaru względnej mocy traconej w pobliskim obwodzie (w takim przypadku amplituda pokazana na mierniku „spada”) lub do pomiaru względnej mocy pochłoniętej z pobliskiego obwodu zasilanego (w takim przypadku miernik piki amplitudowe). W obu trybach działania potrzebne jest trochę eksperymentów, aby znaleźć odległość między cewką pobierającą a testowanym obwodem, aby upewnić się, że dwa obwody są wystarczająco blisko, aby przenosić moc, ale nie są sprzężone tak blisko, że obwód zasilany przytłacza moc odpowiadający obwód i zmusza go do oscylacji niezależnie od częstotliwości.
Sztuka łączenia odległości
Sercem przyrządu jest przestrajalny obwód LC , którego odsłonięta cewka zewnętrzna luźno łączy się z mierzonym obwodem rezonansowym , gdy trzyma się go umiarkowanie blisko. Odległość pomiarowa musi być umiejętnie dostosowana, aby była wystarczająco blisko, aby zapewnić wystarczające sprzężenie, aby spadek był wyraźnie widoczny, ale wystarczająco daleko, aby miernik i badany obwód oscylowały niezależnie, aby częstotliwość żadnego urządzenia nie została znacząco zniekształcona przez drugie, a moc zgubiony do obwodu zewnętrznego nie zalewa oscylatora miernika zanurzeniowego.
Cewka i obwód testowy mogą być sprzężone indukcyjnie lub pojemnościowo: Sprzężenie jest indukcyjne, jeśli przewody cewki są trzymane równolegle do najbliższych przewodów testowanego obwodu, pojemnościowe, jeśli przewody cewki i przewody obwodu są trzymane prostopadle . W zależności od kontekstu pożądanego dla pomiaru, testowany obwód można tymczasowo odłączyć od otoczenia, aby uniknąć zniekształceń przez części, do których jest normalnie podłączony, lub pozostawić okablowany na miejscu, aby zmierzyć odpowiedź połączonego systemu.
Miernik częstotliwości emisji
W normalnym użytkowaniu tylko oscylator w mierniku zanurzenia jest zasilany, a jedyną mocą testowanego obwodu jest to, co pobiera z sygnału w cewce GDO. Gdy oba obwody są w rezonansie z tą samą częstotliwością, przenoszenie mocy z cewki do sąsiedniego badanego obwodu osiąga maksimum, w konsekwencji amplituda oscylatora miernika zanurzeniowego osiąga minimum z powodu utraty mocy w badanym obwodzie.
Operator dostosowuje częstotliwość GDO, aż jego miernik pokaże najniższy odczyt („spadek”). Częstotliwość odczytuje się z tarczy na GDO lub można ją zmierzyć, znajdując sygnał miernika zanurzeniowego na dobrze skalibrowanym odbiorniku radiowym. Niektóre nowoczesne GDO mają wbudowany miernik częstotliwości, co sprawia, że nadmierne sprzężenie jest nieco mniej kłopotliwe.
Miernik częstotliwości absorpcji
mierniki natężenia pola o bardzo krótkim zasięgu . Operator znajduje częstotliwość, przy której następuje największy wzrost mocy miernika w niezasilanym GDO, gdy jego cewka jest trzymana blisko przewodów aktywnego obwodu rezonansowego. Ponieważ moc w badanym obwodzie musi być wystarczająco wysoka, aby mogła zostać zarejestrowana przez miernik, ta niecodzienna metoda jest ryzykowna zarówno dla operatora, jak i sprzętu.
Zobacz też
- Falomierz absorpcyjny
- Analizator antenowy
- Miernik natężenia pola
- Oscylator o zmiennej częstotliwości
Linki zewnętrzne
- „Mierniki zanurzenia siatki” . galeria zdjęć.