Grid dip oscillator
- "Dipmeter" kan också hänvisa till ett inflytelserik tidigt kommersiellt expertsystem som kallas Dipmeter Advisor ; eller kan hänvisa till ett instrument som mäter den magnetiska dipvinkeln för jordens magnetfält, fältlinjevinkeln i ett vertikalt plan.
Grid dip oscillator ( GDO ), även kallad grid dip meter , gate dip meter , dip meter , eller bara dipper , är en typ av elektroniskt instrument som mäter resonansfrekvensen för närliggande oanslutna radiofrekvensavstämda kretsar . Det är en oscillator med variabel frekvens som cirkulerar en signal med liten amplitud genom en exponerad spole, vars elektromagnetiska fält kan interagera med intilliggande kretsar. Oscillatorn tappar ström när dess spole är nära en krets som resonerar med samma frekvens. En mätare på GDO:n registrerar amplitudfallet, eller "dipp", därav namnet.
Dip-oscillatorer har använts i stor utsträckning av amatörradiooperatörer för att mäta egenskaperna hos resonanskretsar, filter och antenner . De kan också användas för testning av transmissionsledningar, som signalgeneratorer och för mätning av induktans och kapacitans hos komponenter. Mätning med en GDO kallas "doppning" av en krets.
Funktionsprincip
Centralt för dip-mätaren är en högfrekvent variabel frekvensoscillator med en kalibrerad avstämningskondensator och matchande utbytbara spolar, som visas i kopplingsschemat till höger. Resonans indikeras av en dipp i amplituden för signalen inom GDO, med en mätare på enheten.
När oscillatorns exponerade spole är i närheten av en annan resonanskrets, beter sig det kopplade paret som en låg-Q- transformator vars koppling är mest effektiv när deras respektive resonansfrekvenser matchar. Graden av koppling påverkar svängningsfrekvensen och amplituden i dip-mätaren, som avkänns på något av flera sätt, varav det enklaste och vanligaste är en inbyggd mikroamperemeter . Avståndet mellan spolen och den testade kretsen måste justeras noggrant så att GDO-amplituden påverkas avsevärt av den kopplade kretsen, men dess frekvens är inte .
Historia
Grid dip oscillatorer utvecklades först på 1920-talet och byggdes med vakuumrör . Enheterna visade amplituden för rörets nätström , därav "G" i GDO.
Moderna dip-mätare är solid-state- enheter och kallas ibland gate-dip-oscillatorer eller emitter-dip-oscillatorer med hänvisning till den analoga delen av transistorn vars ström mäts istället för ett vakuumrörsnät. Solid-state-versioner av grid-dip-oscillatorn är mer mångsidiga, eftersom de kan arbeta med högre Q och lägre amplitud och inte är tjudrade av en nätsladd.
Doppmätare av alla typer ersätts av antennanalysatorer , som är mer komplexa, men utför många av samma funktioner mer bekvämt och kräver mindre fingerfärdighet.
Drift
Dippmätaren kan användas antingen för att mäta den relativa effekten som går förlorad till en närliggande krets (i vilket fall amplituden som visas på mätaren "faller") eller för att mäta den relativa effekten som absorberas från en närliggande strömkrets (i vilket fall mätaren amplitudtoppar). I båda driftsätten krävs en del experiment för att hitta ett avstånd mellan pickupspolen och kretsen som testas, för att säkerställa att de två kretsarna är tillräckligt nära för att överföra ström, men inte så nära kopplade att kretsen som försörjs med ström överväldiga svarande krets och tvingar den att svänga oavsett frekvens.
Konsten att koppla avstånd
Hjärtat i instrumentet är en avstämbar LC-krets vars exponerade externa spole kommer att kopplas löst till den uppmätta resonanskretsen när den hålls måttligt nära. Mätavståndet måste vara skickligt justerat för att vara tillräckligt nära för att ge tillräcklig koppling för att dippen ska visa tydligt, men tillräckligt långt för att mätaren och den testade kretsen oscillerar oberoende av varandra, så att ingen av enhetens frekvens förvrängs nämnvärt av den andra, och så att effekten svämmar inte över dipmätarens oscillator.
Spolen och testkretsen kan antingen vara induktivt eller kapacitivt kopplade: Kopplingen är induktiv om spoltrådarna hålls parallella med de närmaste ledningarna i den krets som testas, kapacitiv om spoltrådarna och kretsledningarna hålls vinkelräta . Beroende på det sammanhang som önskas för mätningen, kan kretsen som testas tillfälligt kopplas bort från sin omgivning för att undvika förvrängning av de delar som den normalt är ansluten till, eller lämnas kopplad på plats för att mäta det kombinerade systemets respons.
Emissionsfrekvensmätare
Vid vanlig användning är det bara oscillatorn i dip-mätaren som är strömförsörjd, och kretsen som testas är den enda kraft som den tappar från signalen i GDO-spolen. När båda kretsarna är resonans vid samma frekvens, når effektöverföringen från spolen till den intilliggande testade kretsen ett maximum, följaktligen når dipmätarens oscillatoramplitud ett minimum på grund av den effekt som förloras till kretsen som testas.
Operatören justerar frekvensen för GDO tills dess mätare visar sin lägsta avläsning ("dipp"). Frekvensen avläses från ratten på GDO, eller så kan frekvensen mätas genom att hitta dipmätarens signal på en välkalibrerad radiomottagare. Vissa moderna GDO:er har en inbyggd frekvensmätare, vilket gör överkopplingen något mindre besvärlig.
Absorptionsfrekvensmätare
Vissa dip-mätare kan användas omvänt, som ultrakort räckvidd, avstämda fältstyrkemätare . Operatören hittar den frekvens vid vilken den högsta ökningen i mätareffekt inträffar i den oströmförsedda GDO:n, när dess spole hålls nära trådarna i en aktiv resonanskrets. Eftersom effekten i kretsen som testas måste vara tillräckligt hög för att registreras på mätaren är denna ovanliga metod riskabel både för operatören och utrustningen.
Se även
externa länkar
- "Grid Dip Meters" . bildgalleri.