Perustiedot ruudukkomittarista

Grid Dip Meter (GDM) tai Grid Dip Oscillator (GDO) on sähköinen laite, jota käytetään mittaus- ja testaus sekä radiotaajuiset piirit. Se on pohjimmiltaan oskillaattori, jolla on paljastettu kela ja värähtelyamplitudin lukema. Sillä on kolme päätehtävää:

• Resonanssitaajuuden mittaaminen
  • LC-resonanssipiiristä,
  • kristalli / keraaminen resonaattori,
  • tai antenni,
• Induktanssin tai kapasitanssin mittaaminen,
• Signaalin taajuuden mittaaminen,
• RF-siniaaltosignaalien muodostaminen.

Yllä olevassa GDM-kuvassa näet, että nuppi hattu ohjaa virityskondensaattoria taajuusasteikolla ja vasemmalla puolella on vaihdettavia keloja eri taajuuskaistoille ja juuri taajuusasteikon alla on mittari, joka lukee oskillaattorin ulostulojännite. Lisätietoja erilaisista oskillaattoreista on täällä.

Mikä on nimen takana?

Grid Dip -mittareita kutsutaan näin, koska tuolloin ne valmistettiin triodeilla ja niitä käytettiin oskillaattorin amplitudin mittaamiseen mittaamalla verkkovastuksen läpi virtaava virta.

Nykyaikaisia ​​GDO: ita ei valmisteta tyhjiöputkilla, vaan transistoreilla - mieluiten JFET- tai Dual-Gate MOSFET -laitteilla, koska niiden korkea tuloimpedanssi tekee oskillaattorista vakaamman. Transistoreilla varustettuja GDO: ita voidaan kutsua TDO: ksi tai TDM: ksi (Trans-dip-oskillaattori / metri). Ne voidaan valmistaa myös tunnelidiodilla (tunnelin diposkillaattori / metri) transistorin tai putken sijaan.

Peruspiiri

Tässä esitetty piiri on peräisin Andrzej Janeczekin kutsukirjasta SP5AHT kutsutusta kirjasta " Konstrukcje krótkofalarskie dla początkujących ". Se on todennäköisesti yksinkertaisin GDM-piiri, joka käyttää BJT: tä,

Tämän piirin ytimessä on VFO Hartley-konfiguraatiossa, R1 tarjoaa perusjännitteen, R2 rajoittaa kollektorivirtaa, C5 irrottaa GF-kytkimen kytkemän virtalähteen, C4 estää kannan esijännityksen oikosulussa L. C3 ja L muoto resonanssipiiri, joka asettaa taajuuden, C2, P2 (tulostusvirheen, pitäisi olla D2) ja D1 muodostaa jännitteen kaksinkertaistimen, joka korjaa (magneettimittarit eivät voi mitata AC: tä) signaalin, joka sitten suodatetaan C1: llä ja syötetään 50uA: han mittari herkkyysasetusastian P1 kautta.

L tulee asentaa kotelon ulkopuolelle pistorasiaan, jotta se voidaan vaihtaa eri keloille eri nauhoille. Pistorasia ja kelapistoke voivat olla 5- tai 3-napainen DIN, 3,5 mm: n stereoliitin / liitin tai mikä tahansa käsilläsi oleva, mikä myös estää kelan liittämisen väärin päin (maadoitettu osa alustaan ​​ja päinvastoin), koska se voi estää värähtelyn. C3 voi olla transistoriradion tavanomainen vaihteleva kondensaattori, vaikkakin sellainen, jossa levyjen välissä ei ole mitään (ilmatyyppi), on edullinen korkeamman taajuuden vakauden kannalta. T1 voi olla mikä tahansa NPN BJT, jonka hFE on yli 150 ja siirtymätaajuus yli 100 MHz, kuten 2SC1815, 2N2222A, 2N3904, BF199. L riippuu halutusta kaistasta, LW: lle ja MW: lle se voidaan kääriä ferriittitankoon, mutta lounaalla ja ylöspäin oleva ydin on parempi.3–8 MHz: n taajuusalueella se on 11 uH, mutta se voidaan laskea käyttämällä useita verkossa olevia kela-laskimia eri taajuuksille

LC-piirin resonanssin mittaaminen

Grid Dip -mittarin käyttö induktori-kondensaattori-resonanssipiirin resonanssimittauslaitteena riippuu piiristä. Jos se on vain resonanssipiiri, jota ei ole kytketty mihinkään, ja kela on paljaana, sinun on vain asetettava resonanssipiirin kela lähelle GDM: n paljasta kelaa, viritettävä GDM: ääsi, kunnes mittari putoaa. Tämä pudotus johtuu siitä, että GDM: n kelaan kytketty resonanssipiiri absorboi osan resonanssipiirin energiasta aiheuttaen oskillaattorin lähtöjännitteen pudotuksen ja muutoksen mittarin näytetyssä arvossa.

Jos kela on suojattu (esimerkiksi jos muuntajat), sinun on kytkettävä GDM kelaamalla muutama kierros johtoa ja yhdistämällä se

Resonaattorin resonanssin mittaaminen

Kristalliresonaattoreiden mittaaminen GDM: llä on helppoa, mutta ei kovin tarkkaa. Tämä menetelmä on hyödyllinen kiteen taajuuden määrittämiseksi, kun tarra on kulunut loppuun. Sinun tarvitsee vain liittää muutama kierros kierrosta GDM-kelan ympärille ja liittää silmukka kristalliin. Resonanssi on erittäin jyrkkä, joten sinun on viritettävä GDM hyvin hitaasti.

Antenniresonanssin mittaaminen

Antennin (kuten dipolin) resonanssitaajuuksien mittaamiseksi kierrä muutama kierros johtoa GDM-kelan ympärille ja kytke se antenniliittimeen. Viritä GDM ja vaihda kelat, kunnes näet mittarin laskun. Voit myös mitata antennin laajakaistan merkitsemällä kuinka nopeasti neula putoaa virityksen aikana.

Induktanssin tai kapasitanssin mittaaminen

Voit mitata induktanssin tai kondensaattorin induktanssin tekemällä resonanssipiirin mitatulla induktorilla tai kondensaattorilla ja tunnetulla arvoisella kondensaattorilla / induktorilla rinnakkain ja virittämällä GDM: ää ja vaihtamalla keloja, kunnes näet mittarin laskun, kuten säännöllinen LC-piiri. Syötä resonanssitaajuus ja tunnettu kapasitanssi / induktanssi LC-resonanssilaskimeen tuntemattoman induktanssin / kapasitanssin saamiseksi.

Aikaisemmin teimme Arduino-pohjaisen kapasitanssimittarin ja taajuusmittarin kapasitanssin ja taajuuden mittaamiseksi.

Signaalin taajuuden mittaaminen

GDM: llä voidaan taajuus mitata kahdella tavalla:

• Absorptiotaajuuden mittaus
• Heterodyne-taajuuden mittaus

Absorptiotaajuuden mittaus toimii, kun GDM kytketään pois päältä, signaali syötetään muutamaan kierrokseen johtoja, jotka on silmukoitu GDM-kelan ympärille, sitten mittaria viritetään ja keloja vaihdetaan, kunnes mittarin lukema nousee ja se on signaalin taajuus.

Absorptiotaajuuden mittaustila toimii samalla tavalla kuin kristalliradio, GDM-viritetty piiri hylkää kaikki signaalit muilta taajuuksilta kuin resonanssitaajuudelta, diodi kääntää signaalin suurtaajuisen vaihtovirran tasavirtaan, koska mittarit voivat toimia vain tasavirran kanssa. Se toimii vain niiden GDM-tyyppien kanssa, joissa mittari on kytketty resonanssipiiriin diodin kautta, kuten aiemmin selitetty Basic TDO -piirissä. Signaalin amplitudin on oltava suhteellisen korkea, vähintään 100 mV, diodin lähtöjännitteen takia. Sitä voidaan käyttää myös signaalin harmonisten vääristymien tason näkemiseen, yksinkertaisesti virittämällä GDM taajuudelle 2, 3 tai 4 kertaa korkeammalle kuin mitattu signaalin taajuus ja virittämällä myös 2 tai 3 kertaa pienemmälle taajuudelle nähdäksesi, onko ei mitannut yhtään harmonista.

Heterodyne-taajuuden mittaustila toimii vain niiden GDM-laitteiden kanssa, joilla on oma puhelinpistoke. Se toimii taajuuksien sekoittamisen periaatteella, esimerkiksi jos GDM värähtelee taajuudella 1000 kHz ja GDM-kelaan on kytketty 1001 kHz: n signaali, jonka taajuuksien heterodyne (sekoitus) luo signaalin taajuudella 1 kHz (1001 kHz - 1000 kHz = 1 kHz), joka voidaan kuullut, jos liittimeen on kytketty kuulokkeita.

Tämä on paljon herkempi ja tarkempi menetelmä taajuuden mittaamiseksi ja sitä voidaan käyttää kiteiden sovittamiseen kidesuodattimelle.

Signaalin tuottaminen

Jos haluat käyttää GDM: ääsi taajuusoskillaattorina, sinun tarvitsee vain kelata kela alkuperäisen GDM-kelan päälle ja kytkeä siihen puskurivahvistin. Puskurivahvistimen käyttöä suositellaan, koska ulostulon ottaminen suoraan käämin kelasta GDM-kelan yli kuormittaa sitä ja aiheuttaa amplitudin ja taajuuden epävakautta ja ehkä jopa värähtelyjä.

Moduloitujen RF-signaalien generointi

Jotkut verkkomittarit pystyvät tuottamaan AM-moduloituja signaaleja, ne joko tekevät sen moduloimalla sen 60 Hz: n vaihtovirralla tehomuuntajalta, 120 Hz: n vaihtovirralla tasasuuntauksen jälkeen (kaksi ensimmäistä ovat tavanomaisia ​​menetelmiä vanhassa putkessa olevassa GDM: ssä) tai omistamalla sisäisen AF-generaattorin (löytyy useammin hienoista transistoreista TDM). Jos modulointi tapahtuu generaattorilla, AM-signaalissa voi olla pieni FM-komponentti.