Q-metro QM 10/A U.N.A. Milano Stabilimento di Misura Radioelettrica O.H.M. Ing. E. Pontremoli.
Nell`inventario D del 1956 si trova al n° 1371 e risulta acquistato il 14 ottobre del 1957 al prezzo di ₤ 390 000. Destinato al Laboratorio di Radiotecnica.
Lo Q-metro è uno strumento di misura del coefficiente di bontà Q di una induttanza definito come il rapporto tra la reattanza induttiva e la resistenza a radiofrequenza di un induttore.
Un Q basso comporta una perdita di potenza e varia con la frequenza.
Nei ricevitori un tipico Q varia da 100 a 250; nei trasmettitori da 400 a 500.
La resistenza a radiofrequenza non è la resistenza offerta dall`induttore in corrente continua, ma è di valore maggiore di essa; alle frequenze radio più basse l`aumento di resistenza è dovuto sia all`effetto pelle che all`effetto di prossimità.
L`aumento della resistenza è comunque inferiore all`aumento di 2 π f L e dunque lo Q cresce con la frequenza. Ma per frequenze radio più alte hanno luogo altre perdite, ad esempio nell`isolante tra spira e spira e tra spira e supporto, e dunque l`aumento della resistenza è più marcato e il valore dello Q resta stabile al crescere della frequenza per un certo tratto, per poi subire una diminuzione quando le frequenze sono ancora maggiori.
Un altro campo nel quale il coefficiente Q riveste grande importanza è lo studio e la realizzazione in radiotecnica dei circuiti risonanti serie e parallelo nei quali la banda passante (e quindi la selettività) è data dalla relazione B = fo/Q, dove fo è la frequenza di risonanza del circuito.
Anche nello studio e nelle applicazioni delle linee di trasmissione si ha il fenomeno della risonanza e l`esperienza dimostra che la bontà dei tronchi di linea come risonatori è superiore al quella dei circuiti oscillanti raggiungendo valori di Q di qualche migliaio.
I risonatori a cavità come i klystron e i magnetron, che trovano vasto impiego nel campo delle alte frequenze, presentano alti valori di Q e dunque hanno un comportamento nettamente superiore a quello dei circuiti e delle linee risonanti.
Lo Q-metro è costituito essenzialmente da un generatore di tensione a radiofrequenza (che deve essere il più possibile simile ad un generatore ideale di tensione cioè a resistenza interna nulla) che alimenta un circuito oscillante serie, costituito da un condensatore variabile e dall`induttore in esame.
Ai capi del condensatore è posto un voltmetro ad altissima impedenza, tarato direttamente in valori di Q.
Agendo sul condensatore variabile ed eventualmente sulla frequenza del generatore, leggibile sull`apposita scala a sinistra in alto, si porta il circuito oscillante in risonanza, in corrispondenza della quale si ha la sovratensione letta sul voltmetro nel valore di Q in alto al centro dello Q-metro . Dalla condizione di risonanza 4π²f²LC=1 si ricava il valore di L leggibile sull`apposita scala in rosso in alto a destra e si può conoscere la resistenza a radiofrequenza dell`induttore. Se al posto dell`induttanza incognita si inserisce una induttanza campione, lo Q-metro permette di misurare la capacità di un condensatore posto in parallelo al condensatore variabile interno allo strumento, capacità leggibile nella scala in alto a sinistra.
Altre applicazioni dello Q-metro sono: la misura di impedenza e di resistenza.
Questo esemplare ha nella parte superiore una etichetta che reca le seguenti caratteristiche: «Alimentazione: C.A. 110/280 volt 50 Hz. Precisione di frequenza: ± 1%. Precisione di misura del Q-metro: ±10% per frequenze fino a 25 MHz. Campo di misura di induttanze: 0,1 µH – 100 mH. 79 kHz….10 – 100 mH; 250 kHz ….1 – 10 mH; 790 kHz….0,1 – 10 mH; 2,5 MHz….10 – 100 µH; 7,9 MHz …. 1 -10 µH; 25 MHz….0,1 -1 µH».
Esso permette anche di inserire un generatore a radiofrequenza esterno.
Bibliografia.
S. Malatesta, Elementi di Radiotecnica Generale, Cursi, Pisa 1961.
S. Malatesta, L. Mezzani, E. Sportoletti, Misure Radioelettriche, Cursi, Pisa 1975.
Lo strumento è esposto al Museo MITI, su proposta di Fabio Panfili.
Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni, ricerche e testo di Fabio Panfili.
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