2016-12-25
Персональний сайт В'ячеслава Горчіліна
Всі статті
Індикатори стоячої хвилі в котушці індуктивності
У багатьох читачів часто виникає питання: як побачити або поміряти стоячу хвилю в котушці індуктивності? Точні виміри такої хвилі можуть зажадати великих трудовитрат, але цілком можна обійтися і менш точними, але куди більш простими методами вимірювань. Їх точність, як правило, достатня для всіх радіоаматорських завдань, при цьому частотний діапазон котушок може бути досить великим: 10 кГц .. 300 МГц.
Для вимірювання стоячої хвилі будемо використовувати індикатори електричного поля на частотах понад 300 кГц вони на порядок чутливіші і дають більш точні значення вузлів і пучностей, ніж, наприклад, магнітні індикатори або люмінесцентні лампи. Наше завдання полягає в наступному: отримати максимально точну картину вузлів і пучностей, при цьому, якомога менше втручаючись в хвильові процеси в котушці. Для цього наші індикатори повинні бути невеликих розмірів, споживати мало енергії і не мати прямого зв'язку з землею.
Найточніший, але не самий зручний у використанні індикатор представлений на малюнку 1.1. У ньому, в якості вимірювача виступає прилад М476/1 — це стрілочний індикатор від магнітофонів. Безумовно, тут можна застосувати і інший прилад, але з усіх досліджених автором М476 виявився оптимальним. Приміром, міліамперметри, з-за їх габаритів і меншої чутливості, показали найгірші результати.
Більш зручний індикатор зображений на малюнку 1.2, а його конструктив — на рис. 1.3. Тут, замість стрілочного приладу, застосовується світлодіод. Індикатор виходить дуже простим у виготовленні і досить точним — у вимірі. Світлодіод слід вибирати з розряду суперяскравих, т. к. звичайні можуть не дати необхідної чутливості.
Индикаторы стоячей волны в катушке индуктивности
Робиться такий індикатор досить просто. До світлодіоду подпаивается міст VD1-VD4, а до двох його нижніх кінцях — проводки завдовжки 2-3 див. Вони розлучаються під кутом 20-30 градусів відносно один одного. Фото реальных индикаторов стоячей волны На світлодіод і міст надівається кембрик за його діаметру, а від плюсового виводу мосту припаюється дріт 0.1 .. 0.3 мм, яка накручується на кембрик зверху — за схемою, це антена A2. Довжина цієї намотування повинна перекривати простір від світлодіода до мосту. На нижні проводки також надівається кембрик: на рисунку 1.3 він зображено пунктирною лінією.
Міст VD1-VD4 складається з чотирьох надшвидких діодів з малої прохідний ємністю. Хороші результати показали діоди серії 1N4148.
Представлені конструкції індикаторів хоч і є оптимальними, але їх цілком можна зробити і по-іншому. Будемо раді, якщо ви, наші шановні читачі, надішлете свої варіанти.
Як вимірювати?
На схемах 1.1 і 1.2 зображені дві антени. Перша — A1, представляє з себе пару вусиків, які є приймачами електричного поля. При вимірі, вони повинні бути звернені до котушці, і на наступній анімації зображені умовно зеленим квадратом. Відстань від індикатора до котушки ви регулюєте візуально, в залежності від напруженості поля і свічення світлодіода. Друга антена A2, в загальному випадку, являє собою окрему ємність. Посилити цю ємність можна просто взявшись за неї пальцями рук.
Нижче представлений інтерактивний стенд наочно візуалізаційний процес вимірювання. За замовчуванням, на ньому представлена четвертьволновая котушка, але ви можете вибрати і інші значення. Індикаторний світлодіод можна перемістити мишкою вправо-вліво. Від його положення над котушкою залежить рівень світіння. Він же визначає точки вузлів і пучностей електричного поля в котушці. Тут передбачається, що її лівий кінець заземлений.
Кратність довжини хвилі в котушці:

Горчилин В'ячеслав, 2016 р.
* Передрук статті можлива за умови встановлення посилання на цей сайт і дотримання авторських прав

2009-2018 © Vyacheslav Gorchilin