2024年5月6日发(作者:)

自制Q表需要关注的几个问题

承蒙梁兄错爱,在他《大家一起讨论自制Q表方案》的帖子中点名要我发言,要说对

Q表有多少经验实不敢当,大约是前年我无意中闯入本坛,勾起了儿时对无线电的爱好,

一阵疯狂采购,买来了老书、杂志、元器件和仪表工具,支开摊子准备大干,从那时开始

我就关注Q表了,一心一意要做一台Q表,当时搜集了不少资料,元件也找的差不多了,

还做了不少局部的电路试验,后来在本坛看到有网友出售一台坏了的Q表,赶紧买了下来,

等拿到后才知道这东西竟然坏到了这种程度,好在有思想准备,不管怎么说那些结构件不

坏就行,电路都坏了也不要紧。我花了几个星期的时间把表修好了并且校准了。在这一过

程中我对自制Q表才有了一些想法和体会,愿在这里和大家交流一下。

Q表的原理并不复杂,自制也不是太困难,但难度还是有的,通过简单的电路,要想

看到由电感和电容组成电路的谐振点是比较容易的,不计较Q值的具体数值而只是比较两

只电感的大小也并不难,但要想准确地测出Q值就不是太容易了。从以前的实验中和修理

Q表的过程中,我感到要想做出有一定精度的Q表,一定要关注一下几个问题。

一、关于信号引入电阻

信号引入电阻是Q表的关键元件,要想Q表有足够的测量精度,就要求信号引入电阻

的阻值要足够的小,要小到谐振电路中接入这只电阻后电路参数基本上没有多少变化才行,

这就要求这只电阻要充分小于被测线圈的直流电阻,我曾经测过,在直径10mm磁棒上用

7X0.07的纱线绕70圈,用直流电桥测量其直流电阻是2.18欧姆,用直径0.35毫米的漆

包线在直径50毫米PVC线筒密绕70匝,用直流电桥测量其直流电阻是2.09欧姆,所以

一般Q表的信号引入电阻选0.04欧姆是有道理的,如果考虑到线圈导线的趋肤效应,好

像可以允许信号引入电阻的阻值再大些,但实际上这样做并不好,因为有些时候(比如测

李兹线的电感时)由于被测电感的趋肤效应较小,此时被加大了的信号引入电阻会使测量

结果产生较大的误差,这刚好发生在我们测量到较高Q值的时候,由于加大了的信号引入

电阻使我们测到的Q值读数没有那么高了,也就是说我们测得的Q值比实际Q值要低许

多。这正是我们不愿意看见的结果,因此为了保证测量精度,一定要有足够小的信号引入

电阻!

那么是不是信号引入电阻越小越好呢?那也不是,信号引入电阻过小也会造成一些麻

烦,首先是表的校准有麻烦(需要用灵敏度更高的高频毫伏表),信号引入电阻小了,该电

阻上的信号电压也就小了(否则信号源的输出功率就变大),如果信号引入电阻上的信号电

压过低,校准时测量就太困难了,信号幅度低了信噪比指标就差了,这也是造成测量不准

确的原因。所以信号引入电阻也不能取得太小。

信号引入电阻的阻值精度是否要很高呢?我在开始筹备做Q表时曾为这只电阻和与之

分压的那只电阻发了好一阵愁,后来我在北京还真找到了买精度是%1的0.04欧无感电阻

的地方,价钱很贵,1.96欧的也可以定做,也很贵。后来我校准自己修好的Q表时忽然领

悟到,这两只电阻只要有很高的稳定度即可,阻值的精度要求与Q表的校准方法有关,只

要有合适的校准方法,这两只电阻的阻值误差大点没有关系,至于0.04欧的电阻实际是

0.02欧或是0.05欧都无所谓,1.96欧的电阻是2欧或是1.8欧也都没关系,具体的矫正

方法后面再介绍。

二、对测量电路的要求:

Q表的测量电路就是一个高频毫伏表,说是毫伏表其实灵敏度也不能太高,否则放大

器发生限幅失真,高Q值端的刻度就会挤到一起并且失真,如果发生上述情况时Q表根本

无精度可言了。信号引入电阻上的信号电压一般在几个毫伏,比较典型的产品在测量300