Cтраница 4
В установке применен модуляционный метод измерения ослабления с использованием преобразования частоты. Установка позволяет определять отношение двух последовательно подаваемых на ее вход сигналов сравнением их по уровням с сигналами промежуточной частоты, получаемыми от внутреннего генератора, по образцовому аттенюатору установки. [46]
Принцип работы серийно выпускаемых установок для поверки аттенюаторов основывается на линейном преобразовании частоты входного сигнала в промежуточную, на которой осуществляется сравнение ослабления измеряемого четырехполюсника с ослаблением образцового аттенюатора. [47]
Способ замещения, при котором непосредственно определяется ослабление энергии в исследуемом материале, дает более точные результаты, так как при нем устраняется влияние погрешностей детектора, усилителя и показывающго прибора. Влагомер СВЧ, работающий по принципу сравнения, может иметь две ветви, одна из которых содержит передающий и приемные рупоры, вторая - отрезок волновода с образцовым аттенюатором, настроенным на ослабление, соответствующее определенному значению измеряемой влажности. Во всех случаях необходимым условием точности результатов измерения является постоянство толщины образца ( или его уплотнения в датчике при работе с сыпучими) и строгое фиксирование датчика ( образца) относительно рупоров. Чувствительность измерительного устройства ( можно повысить, применяя низкочастотную модуляцию ( частотой 1 - 3 кгц) колебаний генератора СВЧ и усиливая детектированный сигнал резонансным усилителем с узкой полосой пропускания. [48]
Измерение выполняется в два этапа. Сначала схема уравновешивается без четырехполюсника регулировкой частоты гетеродина Гет и фазового сдвига фазовращателями fl и ф2 при минимальном ослаблении образцового аттенюатора; затем уравновешивание выполняется при включенном четырехполюснике, для чего нужно ввести дополнительное ослабление образцового аттенюатора. Разность отсчетов по его шкале равна собственному ослаблению измеряемого четырехполюсника. Применение фазовращателей позволяет получить на входах направленного ответвителя Я02 когерентные колебания промежуточной частоты, что значительно повышает чувствительность метода и точность измерения Погрешность метода замещения определяется линейной зависимостью между уровнем мощности СВЧ и амплитудой напряжения промежуточной частоты. Эта линейность обеспечивается характеристикой смесителей См, если сигнал гетеродина превышает сигнал СВЧ, по крайней мере, в десять раз. Практически это требование всегда выполняется. [49]
При измерении абсолютной величины ослабления измеряемого объекта его сначала исключают из тракта, производят балансировку сигналов, затем его включают в СВЧ тракт и вновь производят балансировку. Разность показаний образцового аттенюатора соответствует величине измеряемого ослабления. Образцовый аттенюатор имеет очень малую погрешность, определяемую в основном точностью его механического изготовления. [50]
В качестве образцовых аттенюаторов в волноводных установках чаще всего применяют приборы поляризационного типа. В коаксиальных установках приходится применять аттенюаторы поглощающего типа, так как предельные аттенюаторы имеют чрезмерно большое начальное затухание. Погрешность образцовых аттенюаторов, как правило, растет по мере увеличения затухания. Поэтому при измерениях затухания применяют два способа. [51]
При этом методе СВЧ тракт состоит из двух параллельных каналов, в один из которых включается образцовый аттенюатор, а во второй - поверяемый. По индикатору с помощью образцового аттенюатора устанавливается равное затухание в обоих каналах. Затухание поверяемого аттенюатора определяется по затуханию образцового аттенюатора. Погрешность измерения определяется погрешностью образцового аттенюатора, погрешностью за счет неидентичности каналов и нестабильностью генератора. [52]
![]() |
Схемы измерения собственного ослабления методом замещения. [53] |
Метод замещения на рабочей частоте наполняется в следующем порядке. Собирают измерительную установьу ( рис. 13 - 7, а), состоящую из генератора Г, работающего в нужном диапазоне СВЧ; двух каналов - верхнего - измерительного и нижнего вспомогательного; индикаторного устройства. Измерительный канал, куда входят образцовый аттенюатор Лт0бр и исследуемый четырехполюсник ( штриховой прямоугольник) предварительно согласуют с помощью измерительной линии и согласующих устройств СУ. [54]
![]() |
Схемы измерения собственного ослабления методом замещения. [55] |
Метод замещения на рабочей частоте выполняется в следующем порядке. Собирают измерительную установку ( рис. 13 - 7, а), состоящую из генератора Г, работающего в нужном диапазоне СВЧ; двух каналов - верхнего - измерительного и нижнего вспомогательного; индикаторного устройства. Измерительный канал, куда входят образцовый аттенюатор Лт0бр и исследуемый четырехполюсник ( штриховой прямоугольник) предварительно согласуют с помощью измерительной линии и согласующих устройств СУ. [56]
Если необходимо малые затухания измерять с возможно большей точностью, применяют другой способ. На измеряемом объекте1 и на образцовом аттенюаторе устанавливают начальное затухание Увеличивая затухание измеряемого объекта, замечают показания индикатора. Затухание измеряемого объекта уменьшают до начального значения, а затухание образцового аттенюатора увеличивают до получения первоначальных показаний индикатора. [57]
![]() |
Схема измерения затухания отрезка волновода резонансным методом.| Схема измерения ослабления методом параллельного замещения на п. ч. [58] |
Поверяемый аттенюатор ПА, питаемый высокочастотным генератором сигнала ГС, подключен к смесителю СМ. Выход смесителя подключен к усилителю промежуточной частоты УПЧ. На вход УПЧ подается также сигнал от генератора промежуточной частоты ГПЧ через образцовый аттенюатор ОА. [59]
Установка ДК1 - 12 может работать в режиме как одноканального измерения, так н двухканального. Все элементы, связанные с формированием опорного сигнала двухканального измерителя ( образцовый фазовращатель, детекторное устройство н пр. Установка более сложна по устройству, однако позволяет достигнуть лучших параметров ( шире диапазон измеряемых ослаблений, меньше погрешности измерения ослабления) н обеспечивает измерение фазы коэффициента передачи четырехполюсников. Отсчет ослабления производится непосредственно по шкале образцового аттенюатора, а фазы - по шкале встроенного измерителя фазы, также работающего на определенной промежуточной частоте, В качестве образцового аттенюатора в установке используется аттенюатор предельного типа, погрешность которого определяется размерами предельного волновода н микрометрического винта, изготовленных по первому классу точности. Результаты измерения модуля н фазы коэффициента передачи четырехполюсника регистрируются на ЦПУ. [60]