Крутильный ваттметр
Cтраница 1
 |
Качающийся крутильный ваттметр для низких уровней мощности ( порядка милливатт. [1] |
Крутильные ваттметры ( см., например, 3 - 5 - 1) пригодны для мощностей в несколько ватт, но не пригодны для милливатт. На рис. 3 - 5 - 4 показан качающийся крутильный ваттметр, пригодный для измерения мощностей в несколько милливатт. В приборе используется электрический и механический резонансы. Размеры диполя, резонатора и отверстия связи выбраны относительно рабочей длины волны так, что резонатор оказывается согласованным с волноводом и настроенным в резонанс, когда диполь образует угол 45 с линиями поля. Когда диполь, будучи в покое, находится в этом положении, включается источник измеряемой мощности. Диполь стремится расположиться вдоль результирующего электрического поля в резонаторе, но поворачиваясь, расстраивает резонатор и уменьшает этим крутящий момент, действующий на него, до весьма малой величины. Когда диполь достигнет предела в ( измеряемого от положения 45) источник мощности выключается ( автоматически) и диполь поворачивается обратно под влиянием кварцевой нити до предельного положения в. В утой точке источник включается. Мощность не оказывает немедленного действия, поскольку резонатор почти полностью расстроен, но когда диполь переходит снова через положение 45, он получает импульс, который увеличивает амплитуду его колебаний. При продолжении процесса амплитуда механических колебаний диполя возрастает до такой величины, что небольшая доля подводимой мощности с. Таким образом, механический резонанс используется для увеличения чувствительности прибора, а электрический резонанс - для обеспечения автоматической синхронизации импульса с. Амплитуда качаний растет пропорционально корню из мощности. Электрическую добротность резонатора нет необходимости знать, если она достаточно велика. Механическая добротность, будучи мерой потерь мощности механических колебаний, должна быть определена с возможно большей точностью. Это измерение, являющееся по существу измерением декремента крутильного маятника, очень просто. [2]
Было показано, что такие крутильные ваттметры [82] могут быть сделаны более чувствительными, особенно на верхнем участке области сверхвысоких частот, если воспользоваться принципом механического резонанса, применяемым в вибрационных гальванометрах. Вибрационные ваттметры такого рода были разработаны Калленом и Фрэнчем [80] для частот около 10 Ггц. [3]
 |
Каскадное. соединение кристаллов Холла. [4] |
На рис. 3 - 5 - 1 показан общий вид одно пластиночного, а на рис. 3 - 5 - 2 - устройство проходного двухпластиночного крутильного ваттметра. [5]
Таким образом, измерение мощности основано на измерении массы, длины и времени. Качающиеся крутильные ваттметры разработаны для 3-см и 8-мм диапазонов волн. [6]
Крутильные ваттметры ( см., например, 3 - 5 - 1) пригодны для мощностей в несколько ватт, но не пригодны для милливатт. На рис. 3 - 5 - 4 показан качающийся крутильный ваттметр, пригодный для измерения мощностей в несколько милливатт. В приборе используется электрический и механический резонансы. Размеры диполя, резонатора и отверстия связи выбраны относительно рабочей длины волны так, что резонатор оказывается согласованным с волноводом и настроенным в резонанс, когда диполь образует угол 45 с линиями поля. Когда диполь, будучи в покое, находится в этом положении, включается источник измеряемой мощности. Диполь стремится расположиться вдоль результирующего электрического поля в резонаторе, но поворачиваясь, расстраивает резонатор и уменьшает этим крутящий момент, действующий на него, до весьма малой величины. Когда диполь достигнет предела в ( измеряемого от положения 45) источник мощности выключается ( автоматически) и диполь поворачивается обратно под влиянием кварцевой нити до предельного положения в. В утой точке источник включается. Мощность не оказывает немедленного действия, поскольку резонатор почти полностью расстроен, но когда диполь переходит снова через положение 45, он получает импульс, который увеличивает амплитуду его колебаний. При продолжении процесса амплитуда механических колебаний диполя возрастает до такой величины, что небольшая доля подводимой мощности с. Таким образом, механический резонанс используется для увеличения чувствительности прибора, а электрический резонанс - для обеспечения автоматической синхронизации импульса с. Амплитуда качаний растет пропорционально корню из мощности. Электрическую добротность резонатора нет необходимости знать, если она достаточно велика. Механическая добротность, будучи мерой потерь мощности механических колебаний, должна быть определена с возможно большей точностью. Это измерение, являющееся по существу измерением декремента крутильного маятника, очень просто. [7]
Страницы: 1