53. Сущность термоэлектрического и терморезисторного методов измерения мощностей.

Термоэлектрический метод реализуется с помощью полупроводниковых термоэлементов и термопар.

Полупроводниковый термоэлемент (рис. а) помещают в отверстие, выполняемое в широкой стенке волновода, на расстоянии а/4 от продольной оси (а — размер широкой стенки).

В результате нагрева внутреннего торца термоэлемента между торцами образуется разность температур, вследствие чего возникает термо-э.д. с. Последняя является линейной функцией проходящей мощности и не зависит от абсолютного значения температуры окружающей среды. Описанные термоэлементы имеют высокую чувствительность (сотни мкВ/град).

Достоинствами полупроводниковых ваттметров являются:

• высокая электрическая прочность;

• малый собственный КСВ;

• виброустойчивость;

• независимость показаний от климатических условий;

• отсутствие источников питания;

• большой срок службы.

Эти приборы позволяют вести непрерывный контроль мощности и могут служить датчиками в устройствах автоматического контроля.

Основной недостаток — инерционность: отсчет можно производить через 30 секунд после подачи колебаний в тракт.

Принцип действия ваттметров с термопарами заключается в измерении разности температур поверхности передающего тракта между участками с большим и малым сопротивлениями токам СВЧ. Участки с большим сопротивлением находятся на поверхностном поглощающем слое термопарных элементов (датчиков).

54. Сущность калориметрического метода измерения мощности.

Для измерения средних и больших уровней мощностей (от 1Вт до 10 кВт)

ЧЭ является нагрузка – калориметр

Могут быть:

• сосудом Дьюара (для жидкостей)

• сухим (для твердых поглотителейй)

также бывают:

• статические

• проточные

Рабочее тело – жидкость, твердый объемный или пленочный поглотитель.

P=cqρ∆T, где q – скоростной напор (для проточного калориметра)

Сухие изготавливаются в виде коаксиальных или волноводных согласованных нагрузок.

Достоинства: большой динамический диапазон

Недостатки:

-обладает низкой точностью

-низкая чувствительность

-малое быстродействие

Калориметрический метод. Этот метод относится к наиболее точным измерениям высокочастотной мощности больших и средних значений практически на любой частоте. Он основан на преобразовании электромагнитной энергии в тепловую. Калориметрический ваттметр состоит из приемного преобразователя, в котором расположена нагрузка, поглощающая электромагнитную энергию. При этом выделяется теплота, нагревающая некоторое рабочее тело. С помощью измерительного узла измеряется температура рабочего тела, и по ее значению определяется значение мощности. Ваттметры выполняются с твердым или, чаще, с жидким рабочим телом, работают в адиабатном режиме (без теплоотдачи во внешнюю среду) или при постоянной температуре рабочего тела.

Наибольшее распространение получили проточные (поточные) калориметрические ваттметры с непрерывно циркулирующей жидкостью — водой или кремнийорганической смесью (рис. 11.8), Здесь значение мощности функционально связано с разностью температур жидкости на входе и выходе преобразователя, Т1 и Т2 соответственно.