 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Термоэлектрический метод
Термоэлектрический метод основан на преобразовании с помощью термопар энергии СВЧ в тепловую энергию и измерении возникающей термо-ЭДС Ет, пропорциональной рассеиваемой в термопаре СВЧ мощности. Таким образом, термопары одновременно выполняют функции согласованной нагрузки и термометра.
Термоэлектрический метод, как и болометрический, применим для измерения малых уровней мощности. Однако, он имеет существенное преимущество перед болометрическим: значение Ет практически не зависит от температуры окружающей среды, и отпадает необходимость в специальных схемах термокомпенсации. Кроме того, термопары не требуют начального подогрева, имеют высокую чувствительность и совместно с простым измерительным устройством позволяют реализовывать термоэлектрические ваттметры прямого преобразования.
Рис. 4 Эквивалентная схема термоэлектрического преобразователя с дифференциальным включением термопар(а); амплитудная характеристика термоэлектрического преобразователя (б)
Конструкция термоэлектрических головок коаксиального и волноводного типа аналогична конструкции болометрических. Для повышения чувствительности термопары выполняют дифференциальными, причем по постоянному току ветви термопары соединяют последовательно, а по высокой частоте – параллельно. Как видно из эквивалентной схемы (рис. 4,а), это достигается с помощью конструктивного конденсатора С2. Также конструктивный конденсатор С1 позволяет развязать цепи постоянного тока и СВЧ. Значения Rt1 и Rt2 выбирают из условия согласования головки. В основном применяют пленочные термопары (металлические пленки, напыленные на диэлектрические подложки), причем наибольшее распространение получили термопары висмут – сурьма, копель – сурьма и хромель – копель.
Основной характеристикой термоэлектрического преобразователя является амплитудная характеристика ЕТ(Рх), типичный вид которой представлен на рис. 4,б. Линейный участок характеристики определяет пределы измерения Рх, причем максимальную линейность имеют характеристики дифференциальных термопар.
Поскольку выходным сигналом преобразователя является постоянное напряжение, измерительное устройство термоэлектрических ваттметров представляет собой вольтметр постоянного тока, шкала которого проградуирована в значениях Рх. В практических схемах ваттметров применяют как аналоговые, так и цифровые вольтметры. Дополнительным функциональным узлом измерительного устройства является калибратор мощности – стабилизированный генератор меандра частоты 20...50 кГц. С его помощью производится калибровка ваттметра перед началом работы, и после смены преобразователя. Благодаря этому устраняется разброс характеристик ЕТ(Рх).
Основные достоинства и параметры термоэлектрических ваттметров те же, что и у болометрических (термисторных). Дополнительным важным преимуществом является малая зависимость результатов измерений от температуры окружающей среды. Основной недостаток ваттметров – малые пределы измерений и малая устойчивость к перегрузкам.
Поиск по сайту: