Bobina campione,Q e capacità distribuita note
LucaR
Sto restaurando un vecchio Qmeter e dopo l'iniziale refurbishment e la
messa in passo del vfo interno, adesso devo solo rimettere in passo con
buona precisione la scala di lettura del Q e della capacità distribuita.
Avevo trovato un americano dotato di Qmeter Marconi che era disposto a
farmi un campione corredato di misure alla frequenza di 1Mhz ma poi ha
evidentemente cambiato idea :-(
C'è nessuno dotato di un simile apparecchio (o che abbia accesso ad un
laboratorio che ne sia dotato) che voglia (ovviamente rifondendo il
dovuto) darmi una mano??
Grazie,
Luca.
--
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Roberto P.
> messa in passo del vfo interno, adesso devo solo rimettere in passo con
> buona precisione la scala di lettura del Q e della capacità distribuita.
> Avevo trovato un americano dotato di Qmeter Marconi che era disposto a
> farmi un campione corredato di misure alla frequenza di 1Mhz ma poi ha
> evidentemente cambiato idea :-(
> C'è nessuno dotato di un simile apparecchio (o che abbia accesso ad un
> laboratorio che ne sia dotato) che voglia (ovviamente rifondendo il
> dovuto) darmi una mano??
> Grazie,
> Luca.
non dispongo di Qmeter e quindi ho sempre rilevato questi parametri
indirettamente, il metodo e' semplice e lo segnalo sperando possa tornare
utile, presumo che il tuo strumento rilevi in qualche modo una tensione rf
in qualche punto di un circuito LC, come noto una definizione del Q di un
circuito e' il rapporto tra frequenza risonanza e banda passante (a - 3 db)
, nel tuo strumento immagino tu possa applicare un frequenzimetro e rilevare
quindi la frequenza di risonanza (picco sul voltmetro), a questo punto
assumendo che le scale di misura siano lineari diminuisci la frequenza sino
ad identificare una lettura pari a 0.707 (- 3 db) del valore di picco, segui
quindi la stessa procedura per frequenze superiori a quella di picco, alla
fine avrai trovato la banda passante (a -3 db) , il rapporto tra la
frequenza risonanza e la banda passante e' appunto il valore di Q cercato,
Roberto
IZ2BFN
LucaR
> non dispongo di Qmeter e quindi ho sempre rilevato questi parametri
> indirettamente, il metodo e' semplice e lo segnalo sperando possa tornare
> utile, presumo che il tuo strumento rilevi in qualche modo una tensione rf
> in qualche punto di un circuito LC, come noto una definizione del Q di un
> circuito e' il rapporto tra frequenza risonanza e banda passante (a - 3 db)
> , nel tuo strumento immagino tu possa applicare un frequenzimetro e rilevare
> quindi la frequenza di risonanza (picco sul voltmetro), a questo punto
> assumendo che le scale di misura siano lineari diminuisci la frequenza sino
> ad identificare una lettura pari a 0.707 (- 3 db) del valore di picco, segui
> quindi la stessa procedura per frequenze superiori a quella di picco, alla
> fine avrai trovato la banda passante (a -3 db) , il rapporto tra la
> frequenza risonanza e la banda passante e' appunto il valore di Q cercato,
> Roberto
> IZ2BFN
Ciao Roberto e grazie sia per l'intervento che per la rinfrescata di idee
che fa
sempre bene!
Certo: il Qmeter in questione (Heath QM-1) ha un vfo dal quale una piccola
capacità
preleva il segnale che viene applicato tra la bobina in prova e un
condensatore di
capacità fissa a massa. l'altro capo della bobina va al variabile per la
ricerca della
risonanza e la tensione ai capi di questo variabile viene letta da un vtvm
per
indicare direttamente il Q.
La scala del variabile di risonanza non è tarata linearmente e riporta
sostanzialmente
tre scale per la lettura diretta di induttanza, Q e capacità distribuita.
Citando dal manuale:
""If the current flow from the generator through the injection padder (il
condensatore
fisso) is obtained from a constant current source, the voltage at
resonance developed
across the coil under test will be directly proportional to the Q of the
circuit.""
Adesso posso solo divertirmi ad utilizzarlo per stimare se una bobina
abbia Q maggiore
o minore di una seconda che risuoni alla stessa frequenza.
Certo non mi servirebbe molto di più, ma mi piacerebbe poterlo tarare come
si deve.
In origine veniva fornito con una bobina standardizzata (risonante a 1Mhz)
sulla quale
erano indicati Q e capacità distribuita. Inutile aggiungere che lo
strumento mi è
giunto privo di quel riferimento.
Bye, Luca.
Roberto P.
> Adesso posso solo divertirmi ad utilizzarlo per stimare se una bobina
> abbia Q maggiore
> o minore di una seconda che risuoni alla stessa frequenza.
> Certo non mi servirebbe molto di più, ma mi piacerebbe poterlo tarare come
> si deve.
> In origine veniva fornito con una bobina standardizzata (risonante a 1Mhz)
> sulla quale
> erano indicati Q e capacità distribuita. Inutile aggiungere che lo
> strumento mi è
> giunto privo di quel riferimento.
> Bye, Luca.
Se, come scrivi, hai pratica nella costruzione di induttanze non dovresti
avere problemi a progettare e costruire una bobina con Q pari a 110 (1 Mhz)
e induttanza pari a circa 200 microHenry (risonanza a 1 Mhz con 130 pf
circa), una volta costruita puoi misurare il Q reale con la procedura
descritta in precedenza (magari aiutandoti con un voltmetro digitale -posto
in parallelo allo strumento installato- per migliorare la precisione della
misura) quindi la userai come "test coil" in sostituzione di quella andata
persa. La stima della capacita' distribuita la puoi fare fare impiegando
varie procedure :
a) quella descritta a pagina 7 del manuale (Heathkit model QM-1 Q-Meter)
b) impiegando un paio di condensatori campione (ad esempio mica) ponendoli
in parallelo alla bobina e rilevando le variazioni (Q e frequenza)
Come vedi per gli strumenti base di un laboratorio hobbystico (grid-dip
meter, Q-meter etc.) si possono seguire diversi metodi per la taratura...
Roberto
LucaR
> Se, come scrivi, hai pratica nella costruzione di induttanze non dovresti
> avere problemi a progettare e costruire una bobina con Q pari a 110 (1 Mhz)
> e induttanza pari a circa 200 microHenry (risonanza a 1 Mhz con 130 pf
> circa),
Sinceramente non ho gran pratica di autocostruzioni RF in quanto la mia
vera passione consiste nel riparare e restaurare radioline valvolari.
Massimo massimo su quelle ho riavvolto qualche bobina d'af masticata dai
topi giungendo per via empirica ad approssimarne il valore originale
considerando il riavvolgimento non a nido d'ape e una stima del numero di
spire originali.
Penso però che con l'aiuto di qualche programmetto (tipo quelli di Paolo
Califano, http://iw2dgs.interfree.it/program.htm) e di qualche libro potrò
giungere a realizzarla.
Quello che mi preoccupa è la discordanza tra teoria e realizzazione
pratica.
O forse non dovrei...: il modo strumentale che ho per aver conferma che la
mia realizzazione sarà veramente da 200uH è un ponte RCL che però lavora a
1kHz.
E' possibile che, data la bassa frequenza, provando la bobina con quel
ponte l'esigua capacità parassita non abbia modo di influenzare la lettura?
Ovvero: provando una bobina sul ponte che lavora a 1kHz la lettura
rifletterà pressoché la sola componente induttiva, lasciando trascurabile
l'influenza della capacità parassita?
Penso che una simile conferma mi darebbe già un buon punto di partenza.
> una volta costruita puoi misurare il Q reale con la procedura
> descritta in precedenza (magari aiutandoti con un voltmetro digitale -posto
> in parallelo allo strumento installato- per migliorare la precisione della
> misura) quindi la userai come "test coil" in sostituzione di quella andata
> persa.
Effettivamente... quando si dice avere il prosciutto sugli occhi! Io ne ho
un etto! ;-P
Riguardo il voltmetro digitale ho solo robetta, ma un riferimento esterno
mi servirebbe per via della particolare scala dello strumento originale.
Penso di utilizzare un voltmetro analogico a fet per cc, applicandolo
sconnettendo la 12AU7 e le relative resistenze. Quello ha resistenza
d'ingresso di 10Mohm, mentre il circuito montato dal QM-1 ne mostra 6 ai
capi del punto di lettura.
Tanto meglio, no?
> La stima della capacita' distribuita la puoi fare fare impiegando
> varie procedure :
> a) quella descritta a pagina 7 del manuale (Heathkit model QM-1 Q-Meter)
Sinceramente penso di no, in quanto l'indice del condensatore variabile di
risonanza deve essere meccanicamente aggiustato rispetto alla scala in
sede di taratura. Dunque non so in questo momento quale reale capacità si
ottenga facendo corrispondere l'indice a 100pF sulla scala stessa...
> b) impiegando un paio di condensatori campione (ad esempio mica) ponendoli
> in parallelo alla bobina e rilevando le variazioni (Q e frequenza)
Ok, però non riesco a capire come poter giungere in quest'ultimo modo a
stimare la capacità propria dell'induttore in prova...
> Come vedi per gli strumenti base di un laboratorio hobbystico (grid-dip
> meter, Q-meter etc.) si possono seguire diversi metodi per la taratura...
Sì, senza cadere nello scontato, sono stato fortunato a trovare un valido
e competente aiuto!
Grazie,Luca.
Roberto P.
dovresti
> > avere problemi a progettare e costruire una bobina con Q pari a 110 (1
Mhz)
> > e induttanza pari a circa 200 microHenry (risonanza a 1 Mhz con 130 pf
> > circa),
spero di non aver sbagliato i conti, impiegando filo di rame smaltato AWG32
(diametro 0,2032 mm) dovrebbero essere circa 215 spire su un supporto di 15
mm di diametro (lunghezza circa 45 mm), una tale bobina dovrebbe avere una
induttanza di circa 200 microHenry ed un Q (teorico a 1 MHz, impendenza /
resistenza dell'avvolgimento con corrente continua) pari a circa 125, il Q
reale lo puoi misurare con la procedura descritta in precedenza. Nota che
supponendo di misurare un Q superiore a 100 la larghezza di banda (a - 3db)
sara' inferiore a 10 KHz, quindi un'escursione molto limitata per il VFO,
per operare con variazioni di frequenza cosi' limitate (tenuto conto del
range del VFO) forse occorrera' attendere che il VFO si "scaldi" quindi
agire su un compensatore (tenendo d'occhio il frequenzimetro...).
> Quello che mi preoccupa è la discordanza tra teoria e realizzazione
> pratica.
> O forse non dovrei...: il modo strumentale che ho per aver conferma che la
> mia realizzazione sarà veramente da 200uH è un ponte RCL che però lavora a
> 1kHz.
< cut
non e' importante che la bobina sia di 200 microHenry, comunque ti
suggerirei di misurare il valore (un ponte RLC va bene ma ci sono diversi
metodi, puoi, ad esempio, trovare la frequenza di risonanza mettendogli in
parallelo un condensatore di capacita' nota e quindi ricavare il valore)
puoi usare questo dato per tarare il variabile (vedi punto successivo).
>cut
> > La stima della capacita' distribuita la puoi fare fare impiegando
> > varie procedure :
> > a) quella descritta a pagina 7 del manuale (Heathkit model QM-1 Q-Meter)
>
> Sinceramente penso di no, in quanto l'indice del condensatore variabile di
> risonanza deve essere meccanicamente aggiustato rispetto alla scala in
> sede di taratura. Dunque non so in questo momento quale reale capacità si
> ottenga facendo corrispondere l'indice a 100pF sulla scala stessa...
se conosci il valore dell'induttanza della bobina e la frequenza di
risonanza il valore della capacita' lo puoi calcolare (tendendo anche conto
di qualche pf di capacita' parassite). Se invece non riesci a misurare il
valore dell'induttanza scollega nel circuito il condensatore variabile e
inserisci una capacita' nota (ad esempio un buon condensatore da 100 pf al
2% precisione), varia il VFO sino a trovare la frequenza di risonanza
(magari leggendola con un frequenzimetro) prendi nota di questo dato,
scollega il condensatore campione e ricollega il variabile, risintonizza il
VFO (aiutandoti con il frequenzimetro) alla precedente frequenza di
risonanza, aggiusta il variabile sino a trovare la risonanza (picco dello
strumento) , a questo punto il variabile avra' la stessa capacita' del
condensatore campione e puoi facilmente tarare la scala, la procedura puo'
ovviamente essere eseguita su piu' punti.
> > b) impiegando un paio di condensatori campione (ad esempio mica)
ponendoli
> > in parallelo alla bobina e rilevando le variazioni (Q e frequenza)
>
> Ok, però non riesco a capire come poter giungere in quest'ultimo modo a
> stimare la capacità propria dell'induttore in prova...
al posto del condensatore variabile di accordo impieghi due condensatori di
valore noto...
Roberto
IZ2BFN
LucaR
C'è un punto che continua ad essere annebbiato nella mia mente...
Scusa, probabilmente ti sembrerò duro come il calcestruzzo! :-)
Data la citazione che mi hai fatto della pag7 del manuale penso tu possa
vederne lo schema.
Dunque: perfetta la procedura per tarare il compensatore d'iniezione in
modo da ottenere una lettura coerente sul VTVM, ma quel condensatore da
5000pF in serie alla bobina non "sballerà" la corretta interdipendenza tra
i valori di Lx, C del condensatore di risonanza e frequenza di risonanza?
Ovvero: con 250uH e spicci in parallelo ad un condensatore da 100pF mi
aspetto la risonanza a 1Mhz... ma con il terzo incomodo dell'injection
padder??
Ha valore tanto grande da poter essere totalmente trascurato su simili
frequenze o sarà stato considerato nella taratura della
scala-etichettatura della bobina standardizzata?
Bye,
LucaR
rieccomi.
In casa ho un rocchietto di filo isolato in seta da 0,10mm, 63,42ohm/mt;
rovista rovista ho trovato anche una bacchetta in bachelite da 17mm di
diametro.
Con quanto trovato, dovrei eseguire una bobina così:
diametro 17mm,
lunghezza 14mm,
filo 0,10mm,
spire 137 affiancate.
Tot=~250uH
Che ne dici?
Roberto P.
> modo da ottenere una lettura coerente sul VTVM, ma quel condensatore da
> 5000pF in serie alla bobina non "sballerà" la corretta interdipendenza tra
> i valori di Lx, C del condensatore di risonanza e frequenza di risonanza?
> Ovvero: con 250uH e spicci in parallelo ad un condensatore da 100pF mi
> aspetto la risonanza a 1Mhz... ma con il terzo incomodo dell'injection
> padder??
> Ha valore tanto grande da poter essere totalmente trascurato su simili
> frequenze o sarà stato considerato nella taratura della
> scala-etichettatura della bobina standardizzata?
quel condensatore ha vari compiti, uno e' realizzare un punto a bassa
impendenza per consentire l'iniezione del segnale senza alterare le
caratteristiche del circuito LC, essendo parte del gruppo LC certamente
influisce (anche se poco) sulla frequenza di risonanza (e se calcoli il
valore dell'induttanza a partire da frequenza di risonanza e capacita'
campione ne devi tenere conto) vedi pagina 6 del manuale per maggiori
dettagli. Poiche' il Q-Meter usa un unico strumento con scale sovrapposte
per le diverse grandezze misurate e la taratura principale (regolazione del
livello del segnale RF iniettato nel circuito LC) e' comune per tutte le
grandezze diventa possibile adottare diversi metodi di taratura (e relativi
campioni). La procedura segnalata (calcolo del Q attraverso la misura della
banda passante a -3 db) oltre a permettere una rigorosa stima del Q di una
bobina puo' consentire di preparare vari campioni da utilizzare per una
verifica delle caratteristiche dello strumento.
>In casa ho un rocchietto di filo isolato in seta da 0,10mm, 63,42ohm/mt;
>rovista rovista ho trovato anche una bacchetta in bachelite da 17mm di
>diametro.
>Con quanto trovato, dovrei eseguire una bobina così:
>diametro 17mm,
>lunghezza 14mm,
>filo 0,10mm,
>spire 137 affiancate.
>Tot=~250uH
>Che ne dici?
e' un filo piuttosto sottile, il Q teorico si riduce ad un valore di 90
circa, sarebbe meglio usare un filo con diametro maggiore (ad esempio usando
il supporto da 17mm per fare circa 200 microHenry servono 168 spire di filo
con diametro 0.2 mm , lunghezza dell'avvolgimento circa 34 mm, il Q teorico
diventa circa 130)
Roberto
lucaR
Per cercare del filo (cosě come i ricambi devo spostarmi un po').
Cerca che ti ricerco č saltato fuori anche un rocchetto di filo 0,35
isolato in cotone...
Mi sa che realizzerň due bobine con entrambi i fili ed effettuerň le prove
in base ad entrambe.
Quella con lo 0,35 mi viene fuori uno sproposito da 11cm, meno male che ho
un bel po' di quel tubo in bachelite ;-P
GGGGGGrrazie per la competentissima assistenza che non mi era mai capitato
di ricevere su altri NG o forum, italiani o usa.
Appena i miei occhi si saranno ripresi dal contare le spire di 0,10 mi
riprometto di farti sapere gli sviluppi della faccenda.
Bye,
Luca.