傾角計或電網(wǎng)傾角計可以被認(rèn)為是一種頻率計,其功能是確定LC電路的諧振頻率。
為此,電路不必相互“輻射”任何波或頻率。相反,只需將傾角計的線圈靠近相關(guān)外部調(diào)諧LC級即可實(shí)現(xiàn)該過程,這會導(dǎo)致傾角計發(fā)生偏轉(zhuǎn),從而使用戶了解并優(yōu)化外部LC網(wǎng)絡(luò)的諧振。
應(yīng)用領(lǐng)域
傾角儀通常用于需要精確諧振優(yōu)化的領(lǐng)域,例如無線電和發(fā)射器、感應(yīng)加熱器、業(yè)余無線電電路,或任何旨在與調(diào)諧電感和電容網(wǎng)絡(luò)或LC諧振電路配合使用的應(yīng)用。
電路的工作原理
要確切了解其工作原理,我們可以直接查看電路圖。構(gòu)成傾角計的組件通常非常相似,它們與可調(diào)振蕩器級、整流器和動圈計一起工作。
本概念中的振蕩器以T1和T2為中心,并通過電容器C1和線圈Lx進(jìn)行調(diào)諧。
L1由10圈0.5mm超漆包銅線繞成,無需使用前熔線或鐵芯。
線圈LX固定在需要安裝電路的金屬外殼外部,因此在需要時可以快速用其他線圈替換線圈,以便定制儀表范圍。
一旦鏟斗上電,產(chǎn)生的振蕩電壓由D1和C2整流,然后通過預(yù)設(shè)P1傳輸?shù)絻x表,用于調(diào)諧儀表顯示。
主要工作特點(diǎn)
到目前為止,沒有什么看起來是非常規(guī)的,但是現(xiàn)在讓我們了解一下這種傾角計設(shè)計的有趣功能。
當(dāng)電感Lx與另一個LC電路的諧振電路電感耦合時,該外部線圈迅速開始從電路的振蕩器線圈獲取功率。
因此,提供給儀表的電壓下降,導(dǎo)致儀表上的讀數(shù)“下降”。
從以下測試過程中可以理解實(shí)際發(fā)生的情況:
當(dāng)用戶將上述電路的線圈Lx靠近任何具有電感器和電容器并聯(lián)的無源LC電路時,該外部LC電路開始從Lx吸收能量,導(dǎo)致儀表指針下降到零。
這基本上是因?yàn)槲覀兊膬A角計的Lx線圈產(chǎn)生的頻率與外部LC諧振電路的諧振頻率不匹配。現(xiàn)在,當(dāng)調(diào)整C1以使傾角計的頻率與LC電路的諧振頻率相匹配時,電平表上的跌落消失,C1讀數(shù)告知讀者外部LC電路的諧振頻率。
如何設(shè)置傾角計電路
我們的鏟斗電路通過調(diào)整預(yù)設(shè)的P1和線圈Lx來供電和設(shè)置,以確保儀表提供最佳的讀數(shù)顯示,或盡可能高的針偏轉(zhuǎn)。
LC電路中需要測試的電感器或線圈靠近Lx放置,并調(diào)整C1以確保儀表產(chǎn)生令人信服的“DIP”。此時的頻率可以從可變電容器C1上的校準(zhǔn)刻度中可視化。
如何校準(zhǔn)DIP振蕩器電容器
振蕩器線圈Lx是通過在直徑為2mm的空芯成型機(jī)上纏繞1圈15mm超漆包銅線而構(gòu)建的。
這將提供大約50至150MHz諧振頻率的測量范圍。對于較低的頻率,只需按比例增加線圈Lx的匝數(shù)即可。
為了使C1校準(zhǔn)準(zhǔn)確,您需要一個高質(zhì)量的頻率計。
一旦知道頻率,在儀表上產(chǎn)生滿量程偏轉(zhuǎn),C1表盤就可以針對該頻率值在整個范圍內(nèi)線性校準(zhǔn)
關(guān)于此電網(wǎng)傾角計電路,必須記住的幾個因素是:
哪個晶體管可用于更高頻率
圖中的BF494晶體管只能處理高達(dá)150MHz的頻率。
如果需要測量更大的頻率,則應(yīng)用其他合適的變體代替指示的晶體管,例如BFR91,它可以實(shí)現(xiàn)大約250MHz的范圍。
電容器與頻率的關(guān)系
您會發(fā)現(xiàn)各種不同的選項可以代替可變電容器C1。
例如,50pF電容,或者更便宜的選擇是使用串聯(lián)連接的幾個100pF云母盤電容。
另一種選擇是從任何舊的FM收音機(jī)中搶救出4針FM組聚光器,并集成四個部分,當(dāng)使用以下數(shù)據(jù)并聯(lián)連接時,每個部分約為10至14pF。
將傾角計轉(zhuǎn)換為場強(qiáng)計
最后,任何傾角計,包括上面討論的傾角計,實(shí)際上也可以像吸收計或場強(qiáng)計一樣實(shí)現(xiàn)。
為了使它像場強(qiáng)計一樣工作,消除儀表的電壓源輸入并忽略傾角動作,只需專注于在儀表上產(chǎn)生最大撓度的響應(yīng),當(dāng)線圈靠近另一個LC諧振電路時。
場強(qiáng)計
這種小巧方便的場強(qiáng)計電路使任何射頻遙控器的用戶都能驗(yàn)證其遙控發(fā)射器是否高效工作。它甚至顯示問題出在接收器還是發(fā)射器單元上。
晶體管是簡單電路中唯一的有源電子元件。它用作計量橋的一個臂中的調(diào)節(jié)電阻。
電線或棒天線連接到晶體管的底座上。架空底部快速上升的高頻電壓為晶體管提供動力,迫使電橋失去平衡。
然后,電流通過R2、電流表和晶體管的集電極-發(fā)射極結(jié)。作為預(yù)防措施,儀表必須用P歸零1在打開發(fā)射器之前。
高頻場強(qiáng)計
由于多種原因,以下場強(qiáng)計可能非常敏感。首先,該設(shè)備和發(fā)射器之間可以有多個波長的范圍。在使用這種靈敏的場強(qiáng)計時,極弱的信號無疑就足夠了。最后,大多數(shù)發(fā)射器的輸出強(qiáng)度較弱(例如,500mW)。
這些通常是該特定場強(qiáng)計配備RF放大器級的三個主要因素,該級由雙柵極MOSFET,T1組成。放大元件用P1定義。開關(guān)S2允許確定3個范圍之一:480kHz至2.4MHz(L1);2.4至12MHz(L2)和12至40MHz(L3)。大約30厘米的桿子足以充當(dāng)天線。就像任何其他射頻電路一樣,建議在整個施工過程中進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖o(hù)理。
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