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有谁见过这样形式的Q表

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发表于 2018-2-12 18:16:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
玩矿机,高频Q表的重要性不言而喻,有谁见过或仿制过采用衰减震荡法测量线圈的品质系数的方法。
Image 1.jpg

补充内容 (2019-1-14 10:05):
多谢99版主加章

补充内容 (2019-8-2 20:21):
升级版点击这里 http://www.crystalradio.cn/thread-1613531-10-2.html

补充内容 (2021-4-8 14:09):
增强版点击这里http://www.crystalradio.cn/forum ... ;extra=#pid23237736

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 楼主| 发表于 2021-4-8 13:57:24 | 显示全部楼层
本次对衰减法高频Q表(增强版)软、硬件做了很大的改动,将供电电池集成到PCB上,使仪表结构更加紧凑,进一步放宽了测试频率的范围,同时降低了被测线圈的最低可测电感,具体情况如下:
1.主控单片机芯片升级为ATMEGA88,主频速度提升至24MHz,单片机端口的最高有效计数频率升至9.6MHz
2.高速比较器升级为MAX9012,传输延时由原来的10ns降为5ns,测量范围频率上限由2.5MHz扩展至10MHz
3.信号放大部分采用集成高速运放AD8051替代原来的分列元件,频带延伸至10MHz以上
4.被测线圈的最小可测电感量进一步下降到10uH
5.程序算法与硬件同步修正
6.高频Q表由外部供电改为内部供电,单节18650锂电池集成在仪表内部的电路板上,同时18650锂电池带充电保护装置,使用更为安全和方便
通过以上改动后,新版与老款使用方法完全一样,以下为增强版高频Q表的指标汇总:

Q表主要性能和规格(增强型).png

高频Q表原理图:
Q表原理图.png

高频Q表外部效果图
正视效果图.jpg

内部布局图
内部布局图.jpg

增强版高频Q表的实际测量的数据如下:
R40C1,45MM窄磁环,φ1MM单股镀银铜线,16匝,电感量10uH         
3.0M    4.0M     5.0M   6.0M          7.0M    8.0M    9.0M    10M
566Q    578Q    583Q   579Q   538Q    511Q   457Q           404Q
其中三点的实测数据;
10uH3000.jpg
10uH6000.jpg
10uH9000.jpg

R40C1,37MM窄磁环,φ1MM单股镀银铜线,32匝,电感量26uH
2.0M    2.5M    3.0M   4.0M    5.0M    6.0M
833Q    851Q   844Q   812Q   750Q    699Q
其中三点的实测数据;
26uH2000.jpg
26uH4000.jpg
26uH6000.jpg

R40C1,37MM厚磁环,李磁线0.04x270股,54匝,电感量153uH
750KHz   800KHz   900KHz   1.0M           1.1M     1.2M    1.3M     1.4M    1.5M    1.6M    1.7M
1288Q    1292Q     1290Q    1283Q   1267Q   1247Q  1224Q  1198Q  1168Q  1142Q  1114Q
其中三点的实测数据;
153uH800.jpg
153uH1100.jpg
153uH1600.jpg

增强版高频Q表的测试工作得到了远在海外麦老师的大力支持,以及矿坛前辈的扶持,在此再次表示感谢他们!
以下为mak1939老师的测试数据表,做的很专业:

DIY Ring Down Q Meter Test Record- 2.zip (28.94 KB, 下载次数: 215)

关于周边环境干扰对测量结果造成影响的说明:
高频Q表的与普通收音机前段部分本质上是一样的,都是LC调谐回路与高频放大器相连接,所以很容易引入电磁干扰,中强等级的干扰可以观察液晶显示器上场强指示发现,较弱的干扰会造成仪表显示的测量频率和Q值尾数不稳定。
第一代高频Q表只能工作在AM范围内,最高工作频率被限制在2.5兆,带宽同样也在此范围内,升级为增强版后,带宽上升为10兆,因此新版Q表更容易引入电磁干扰,特别是SW波段情况较为严重,因此在测量线圈Q值时,要尽可能避免上述情况发生,比如换个测量环境、避开干扰时段等方法。

使用交流电源的说明:
高频Q表工作电源由内部1节18650锂电池提供,通过充电保护板上的MICRO-USB接口与机箱外部连接,可以使用带有MICRO-USB接口的普通手机充电器为高频Q表充电,充电电压为DC5V,不要使用快充,整个充电过程是自动完成的,充电时指示为红灯,充电完成后转变为兰灯,不要在充电时候使用高频Q表,部分充电器会引入谐波对仪表产生干扰。



补充内容 (2021-6-9 12:39):
谢谢版主置顶!

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发表于 2019-1-3 17:41:16 | 显示全部楼层
skyrusher 发表于 2019-1-3 17:27
谢谢梁老师提供的参考数据,我把它做了个图表:

通过分析图表可得到下面信息:

目前想试的是矿机的LCQ值,这是最有意义的,将Q表的两条线接到矿机的LC上一测便知,之后换可变或线圈使之最高,此机最佳。试过几个LC相差很大,特别是密封可变的很低。

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 楼主| 发表于 2019-1-1 15:21:18 | 显示全部楼层
补充说明;
Q表LC谐振回路参考下图连接。
LC回路接线说明.jpg
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 楼主| 发表于 2018-12-30 16:53:48 | 显示全部楼层
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 楼主| 发表于 2018-12-1 19:38:30 | 显示全部楼层
焊接好的电路板全貌
IMG_20180630_152944B.jpg
Q表内部元件布局
IMG_20180905_151602B.jpg
Q表正视图
IMG_20180905_151646B.jpg
Q表左视图
IMG_20180905_151821B.jpg
Q表右视图
IMG_20180905_151756B.jpg
Q表后视图
IMG_20180905_151711B.jpg
Q表全机完整的效果图
IMG_20180905_152116B.jpg

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 楼主| 发表于 2018-6-23 10:05:51 | 显示全部楼层
skyrusher 发表于 2018-6-22 12:23
终于有新进展了,稍晚会提供套件吧?

等到制作成功在考虑吧
完整的电路图:
衰减震荡法电路图.png
刚发现少一根电池欠压取样线,M8(ADC1脚)与DW2(1脚)相连,作为电池耗完报警。
算了以后在一起补上

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发表于 2018-2-12 19:23:06 | 显示全部楼层
纯技术看不懂啊
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发表于 2018-2-13 08:26:39 来自手机 | 显示全部楼层
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 楼主| 发表于 2018-2-13 19:05:19 | 显示全部楼层
skyrusher 发表于 2018-2-13 08:26
楼主可以参考下这个:
http://www.lessmiths.com/~kjsmith/crystal/coilqm.shtml

感谢提供线索

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 楼主| 发表于 2018-2-15 13:30:24 | 显示全部楼层
本帖最后由 gxg0000 于 2018-2-15 13:33 编辑

http://www.lessmiths.com/~kjsmith/crystal/coilqm.shtml
老外真行,通过靠近LC衰减振荡的感应线圈,接入数字示波器(模拟示波器不行,没有记忆功能),最后得到在示波器上得到正弦波衰减波形,在根据图形计算振荡频率和Q值,接近于无损耗检测。
1.jpg

数字示波器上显示的图形
ogram1.jpg

线圈测试值如下:
n = 45
T = (tn - to) / n = (47.82 - 4.70)/45        = 0.958 uS
f = 1/T = 1/0.958        = 1.044 MHz   -----计算得到的振荡频率

Ao = 18.05 mV
An = 13.65

d = 1/n ln(Ao/An)        = 1/45exp(18.05/13.65)        = 0.00621
Qt = pi / d        = 3.142 / 0.00621 = 506   -----计算得到的Q值

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发表于 2018-2-16 10:38:41 来自手机 | 显示全部楼层
纯技术,来学习一下,还不懂。
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发表于 2018-2-16 11:10:10 | 显示全部楼层
本帖最后由 lq19512003 于 2018-2-16 11:20 编辑

此方法的优点:可用常规仪表组成,因此成本低。缺点:测量步骤繁琐,判读麻烦。

晒一下我的两台Q表:

QBG-3
CIMG4019.JPG

HP4342
IMG_3164.JPG




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发表于 2018-2-24 18:23:35 | 显示全部楼层
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发表于 2018-2-24 20:19:02 来自手机 | 显示全部楼层
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发表于 2018-2-24 20:54:33 来自手机 | 显示全部楼层
lq19512003 发表于 2018-2-16 11:10
此方法的优点:可用常规仪表组成,因此成本低。缺点:测量步骤繁琐,判读麻烦。

晒一下我的两台Q表:

Q表能测最高Q值是多少?目前中波有超过2000Q值的吗
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 楼主| 发表于 2018-2-25 09:49:52 | 显示全部楼层
skyrusher 发表于 2018-2-24 18:23
早先看过另一篇比较正式地介绍的振铃法测算Q值的文章:
http://www.giangrandi.ch/electronics/ringd ...

谢谢关注
确实有此意,以前用3dB带宽法做的高频Q表,需要电脑配合应用,使用起来不方便。
振铃法原理虽然复杂点,测线圈Q值要在几百微秒里完成,期间还要穿插测量频率,设计难道确实不小。
但是他结构简单,Q值数据直读,制作成本低,校准方便,目前此方案只通过软件仿真是可行的

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发表于 2018-2-26 11:21:27 | 显示全部楼层
见到高手了!只能默默关注
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发表于 2018-2-26 15:44:43 | 显示全部楼层
skyrusher 发表于 2018-2-13 08:26
楼主可以参考下这个:
http://www.lessmiths.com/~kjsmith/crystal/coilqm.shtml

感谢您提供的站点,看到一些pdf书籍,很经典!
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 楼主| 发表于 2018-2-26 18:27:52 | 显示全部楼层
drzhu 发表于 2018-2-26 11:21
见到高手了!只能默默关注

谢谢关注
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 楼主| 发表于 2018-3-29 21:21:08 | 显示全部楼层
这是通过软件仿真的电路图模拟部分,LC回路谐振在1M是,感抗1571欧,回路损耗约1.6欧,Q=1000,与仿真结果基本一致。
电路图
仿真图.jpg
示波器2
XSC2.jpg
示波器1
XSC1.jpg
绿色线100%计数脉冲开始,黄色线为4.34%计数脉冲结束,差值为Q值
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