Полная версия

Главная arrow Техника arrow ИЗМЕРЕНИЯ В ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Термоэлектрический метод

Сущность термоэлектрического метода измерения мощности заключается в преобразовании электрической энергии в тепловую с помощью термопреобразователей (термопар) с последующим измерением термоЭДС, возникающей в результате нагрева.

Получили распространение термопреобразователи с прямым и косвенным нагревом. В термопреобразователе с прямым подогревом высокочастотный ток проходит через термопару, а в преобразователе с косвенным нагревом электромагнитная энергия нагревает резистивную пленку или проволоку, и термопара реагирует на разность температур.

В ваттметрах, работающих по термоэлектрическому методу, гермо- преобразователи являются основными элементами, определяющими метрологические характеристики приборов. Они определяют диапазон рабочих частот, диапазон уровней измеряемых мощностей, чувствительность, время установления показаний.

Термопреобразователи исполняются в виде вставок (головок), размещаемых в коаксиальных или волноводных трактах. Конструкции термоэлектрических вставок различны. Один из вариантов их конструктивного исполнения показан на рис. 6.9 [8].

Термоэлектрическая вставка

Рис. 6.9. Термоэлектрическая вставка:

1 — слюдяной диск; 2 — электроды; 3 — термопары

Термоэлектрическая вставка состоит из следующих активных элементов: слюдяного диска /, электродов 2 для подключения к линии СВЧ; термопар 3. Термопары выполняют из двух тонких пластинок (висмут-сурьма, копель-сурьма, хромель-копель), распыленных на диэлектрическую подложку.

ТермоЭДС на выходе преобразователя измеряют вольтметром постоянного тока. При этом измеряемая мощность СВЧ сигнала Рх, мВт, связана с напряжением термоЭДС UT, мВ, на выходе термопары через коэффициент преобразования термопреобразователя Кпр, мВ/мВт:

Получили распространение аналоговые (МЗ-21, МЗ-21А) и цифровые (М3-51е, M3-53) термоэлектрические ваттметры.

В схеме аналогового ваттметра (МЗ-21) (рис. 6.10) термоЭДС с выхода термопреобразователя подается через фильтр нижних частот на интегральный преобразователь (модулятор), формирующий из постоянного пульсирующее напряжение. После усиления усилителем низкой частоты и выпрямления фазовым детектором сигнал усиливается усилителем постоянного тока, а затем подается на стрелочный прибор, проградуированный в единицах мощности.

Структурная схема аналогового термоэлектрического ваттметра

Рис. 6.10. Структурная схема аналогового термоэлектрического ваттметра

Схемой предусмотрена калибровка прибора с помощью калибратора, вырабатывающего калибровочный сигнал (меандр с частотой 20...50 Гц). С помощью опорного генератора низкой частоты ГНЧ осуществляется синхронизация интегрального преобразователя и фазового детектора.

Основные достоинства термоэлектрических ваттметров: широкий диапазон частот (0...37,5 ГГц), большие пределы измеряемых мощностей (10~6...102 Вт), малое время установления показаний, высокая чувствительность, малая зависимость результата измерения от температуры окружающей среды.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>