Skip to content Skip to sidebar Skip to footer

Apa itu Q Meter: Prinsip Kerja, Kegunaan (Aplikasi), dan Sirkuit

Q meter dikembangkan oleh William D. Loughlin di Boonton Radio Corporation pada tahun 1934 di Boonton, New Jersey. Instrumen Q-meter menjadi lebih populer dalam pengukuran impedansi RF. Ada berbagai jenis instrumen yang tersedia berdasarkan penggunaan sistem. Ini dipisahkan menjadi dua jenis seperti injeksi impedansi rendah & injeksi impedansi tinggi.

Perangkat ini memainkan peran penting dalam menguji sirkuit RF dan juga diganti di laboratorium dengan perangkat pengukur impedansi lainnya, meskipun masih digunakan di kalangan amatir radio. Artikel ini membahas gambaran umum tentang Q meter.

Apa itu Q Meter?

Definisi: Suatu perangkat yang digunakan untuk mengukur QF (Quality Factor) atau faktor penyimpanan atau faktor kualitas rangkaian pada frekuensi radio disebut Q-meter. Dalam sistem osilasi, QF adalah salah satu parameter penting, digunakan untuk menggambarkan hubungan antara energi yang dihamburkan & disimpan.

q-meter

Dengan menggunakan nilai Q, efisiensi keseluruhan dapat dievaluasi untuk kapasitor serta kumparan yang digunakan dalam aplikasi RF. Prinsip meter ini terutama bergantung pada resonansi seri karena penurunan tegangan adalah Q kali lipat dari tegangan yang diberikan melintasi kapasitor atau kumparan.

Ketika tegangan tetap diterapkan ke rangkaian listrik, voltmeter digunakan untuk menyesuaikan nilai Q kapasitor untuk dibaca secara langsung.

Efisiensi total kapasitor & kumparan yang digunakan untuk aplikasi RF dapat dihitung dengan bantuan nilai Q.

Pada resonansi XL = XC dan EL = IXL, EC = IXC, E = IR

Di mana

  • E adalah tegangan yang diberikan
  • EC adalah tegangan kapasitor
  • EL adalah tegangan induktif
  • XL adalah reaktansi induktif
  • XC adalah reaktansi kapasitif
  • R adalah resistansi koil
  • I adalah arus sirkuit

Jadi, Q = XL/R = XC/R = EC/E

Dari persamaan 'Q' di atas, jika tegangan yang diberikan tetap stabil sehingga tegangan yang melintasi kapasitor dapat dihitung menggunakan voltmeter untuk membaca nilai 'Q' secara langsung.

Prinsip Kerja Q Meter

Prinsip kerja dari Q meter adalah seri resonansi karena resonansi ada dalam rangkaian setelah reaktansi kapasitansi & reaktansi adalah sama besarnya. Mereka menginduksi energi untuk berosilasi di antara bidang listrik & magnet masing-masing induktor & kapasitor. Meteran ini terutama tergantung pada fitur kapasitansi, induktansi & resistansi rangkaian seri resonansi.

Diagram Rangkaian Q Meter

Diagram rangkaian dari Q-meter ditunjukkan di bawah ini. Ini dirancang dengan osilator yang menggunakan frekuensi yang berkisar antara 50 kHz - 50 MHz. dan memberikan arus ke resistansi shunt 'Rsh' dengan nilai 0,02 ohm.

Di sini pengukur termokopel digunakan untuk menghitung tegangan melintasi resistansi shunt sedangkan voltmeter elektronik digunakan untuk menghitung tegangan melintasi kapasitor. Pengukur ini dapat dikalibrasi untuk membaca 'Q' secara langsung.

rangkaian-q-meter

Di rangkaian, energi osilator dapat disupply ke rangkaian tangki. Rangkaian ini dapat diatur untuk resonansi melalui 'C' yang tidak stabil sampai voltmeter membaca nilai tertinggi.

Tegangan output daya resonansi adalah 'E', setara dengan 'Ec' adalah E = QX e dan Q = E/e. Karena 'e' diketahui maka voltmeter disesuaikan untuk membaca nilai 'Q' secara langsung.

Coil dihubungkan ke dua terminal uji instrumen untuk menentukan induktansi coil

Rangkaian ini disesuaikan dengan resonansi melalui perubahan frekuensi osilator atau kapasitansi. Setelah kapasitansi diubah, maka frekuensi osilator dapat disesuaikan ke frekuensi yang ditentukan & resonansi tercapai.

Jika nilai kapasitansi sudah ditetapkan ke nilai yang disukai, maka frekuensi osilator akan berubah sampai resonansi terjadi.

Pembacaan 'Q' pada meteran output daya dikalikan melalui pengaturan indeks untuk mendapatkan nilai 'Q' yang sebenarnya. Induktansi kumparan dihitung dari nilai frekuensi kumparan yang diketahui serta kapasitor beresonansi.

Q yang ditentukan bukan Q yang pasti, karena kerugian voltmeter, resistansi yang dimasukkan & kapasitor beresonansi semuanya tergabung dalam rangkaian. Di sini, 'Q' pasti dari kumparan yang dihitung sedikit lebih besar dari Q yang ditentukan. Ketidaksamaan ini tidak signifikan kecuali jika resistansi kumparan relatif lebih kecil dibandingkan dengan resistansi 'Rsh'.

Aplikasi Q-meter

Penerapan Q-meter meliputi berikut ini.

  • Ini digunakan untuk mengukur faktor kualitas induktor.
  • Dengan menggunakan meteran ini, impedansi yang tidak diketahui dapat diukur dengan menggunakan metode substitusi seri atau shunt. Jika impedansinya kecil, teknik yang pertama digunakan dan jika besar, maka teknik yang terakhir digunakan.
  • Ini digunakan untuk mengukur nilai kapasitor kecil.
  • Dengan menggunakan ini, induktansi, resistansi efektif, kapasitansi diri, dan bandwidth dapat diukur.

Pertanyaan

1). Apa itu Quality Factor (faktor kualitas)?

Faktor kualitas adalah rasio daya yang disimpan dan daya yang dihamburkan dalam suatu elemen.

2). Apa itu Q meter?

Q-meter adalah salah satu jenis instrumen, digunakan untuk mengukur sifat listrik kumparan & kapasitor. Instrumen ini juga digunakan di laboratorium.

3). Apa prinsip kerja Q meter?

Prinsip kerja dari meteran ini adalah resonansi seri

4). Q meter praktis mencakup

Ini termasuk osilator RF

5). Apa faktor Q dari rangkaian resonansi seri?

Faktor Q dari rangkaian resonansi seri adalah Q = XL/R = XC/R

Jadi, ini semua tentang gambaran umum tentang Q-Meter atau RLC meter. Seperti namanya, instrumen ini digunakan untuk menghitung faktor-Q dari induktor & kapasitansi diri kumparan.