Все файлы / Метрология / Лабораторные работы / Лабораторная работа №1

6 Отсчитать показания ваттметров PВПМ и PВПРМ. Внести в заранее подготов-

ленную таблицу. Отключить выходную мощность генератора кнопкой .

7 Сформировать ряд из трёх измерений PВПМ и PВПРМ. Рассчитать среднее зна-

чение измеренных мощностей. Рассчитать калибровочный коэффициент ВПРМ,

пользуясь рассчитанными средними значениями и предполагая калибровочный ко-

эффициент ВПМ КВПМ = 0,85 (домашняя работа).

8 Повторить измерения и расчёты для второй частоты, заданной по варианту.

41

Перечень вопросов к сдаче лабораторной работы

1.Какой метод измерения реализован в термисторном измерителе мощности?

2.Что служит мерой мощности, материализующей действительные значения мощности с которой сравнивают измеряемую мощность СВЧ?

3.Ваш измеритель имеет размер волновода 23x10 мм (28,5x12,6 мм). Какими значениями частот ограничен диапазон: снизу ( fМИН), сверху ( fМАКС)?

Показать по какой причине.

4. Для какого типа волны предназначены измерители мощности в волновод-

ных трактах?

5. Дать определение формулой для:

- коэффициента эффективности;

- калибровочного коэффициента;

- коэффициента отражения термисторного измерителя мощности.

6. Из каких составных частей состоит ваттметр проходящей мощности

(ВПРМ) в лабораторной установке? Дать определение формулой для калибровоч-

ного коэффициента (КК) ВПРМ. Каким образом можно изменить КК в ВПРМ лабо-

раторной установки?

7. Перечислить функции составных частей термисторного ваттметра погло-

щаемой мощности:

- первичного термисторного преобразователя;

- блока измерительного.

8. Отношением каких величин определяется коэффициент преобразования:

- первичного термисторного преобразователя;

- блока измерительного Я2М-64?

9. Что является устройством сравнения в термисторном ваттметре? Какие функции оно выполняет?

10. По какому из четырёх алгоритмов производится сравнение мощности СВЧ

- XИЗМ с мощностью постоянного тока – XД:

- XИЗМ и XД – не преобразуются;

- XИЗМ – преобразуется, XД – не преобразуется;

42

-XД – преобразуется, XИЗМ – не преобразуется;

-преобразуются обе XИЗМ и XД.

Как называется погрешность X X ИЗМ X Д из-за неравенства XИЗМ и XД.

11. По какой схеме преобразования измеряется мощность СВЧ XИЗМ. Нарисо-

вать структуру, участки прямого и уравновешивающего преобразования.

12. Перечислить преобразования XИЗМ и XД в термисторном ВПМ.

Написать размерности последовательных коэффициентов преобразования

XВХ = PСВЧ(ПАД)XВЫХ – угловое перемещение (угол поворота стрелки блока из-

мерительного).

PСВЧ – мощность, падающая на вход ВПМ с выхода ВПРМ. Сопротивление термистора в преобразователе ВПМ равно волновому.

13. Сопротивление термистора в преобразователе ВПМ равно волновому со-

противлению RТ = ZВ

Чему равно полное входное сопротивление в плоскостях I, II, III.

14. Вы устанавливаете сопротивление термистора (на задней стенке блока)

последовательно 240 Ом, 150 Ом, 400 Ом. Как изменяется (больше, меньше):

-мощность постоянного тока, выделяемая в термисторе;

-коэффициент отражения преобразователя;

-калибровочный коэффициент ваттметра.

15. Вы измерили дрейф ваттметра в определённые моменты времени после включения мощности подогрева термистора. Определите постоянную времени τВ в

целом, считая, что зависимость разности средней температуры ваттметра TВ и ок-

ружающей среды T0 выражается формулой при ступенчатом изменении значения

RТ.

TВ T0 RHТ (1 e t / В ) ,

43

где RТ – мощность подогрева термистора [Вт];

Н – коэффициент теплоотдачи преобразователя в окружающую среду [Вт / К];

К – градус Кельвина.

16. Какое время необходимо для уменьшения дрейфа:

а) в 3 раза;

б) в 10 раз;

в) в 30 раз?

Рассчитать на основе полученных результатов изменения дрейфа нуля.

17. Чему равен по результатам ваших измерений калибровочный коэффици-

ент ВПРМ при установке лимба (шкалы) аттенюатора с отсчётом показаний по шкале равных: 10, 20, 30, 40, 50?

Выход ВПРМ в плоскости выхода аттенюатора. У ВПМ КК = 1.

18. Температура окружающей среды изменяется во времени по зависимости рис. а).

Нарисовать (рис. б), как изменяются показания блока измерительного ватт-

метра.

T0 – температура в начальный момент времени t0;

TК – температура в конечный момент наблюдений tК;

N – показания блока.

44

19. На вход преобразователя поступает импульсно-модулированное излуче-

ние.

Постоянная времени термистора Т 10 3 с . Длительность импульсов tИ = 10- 3с. Скважность последовательности Q = 4. Нарисовать зависимость относительно изменения сопротивления R / RТ сопротивления термистора от времени (качест-

венную):

а) блок измерительный не включен;

б) блок измерительный включен.

20.Какими физическими явлениями и параметрами (свойствами) ваттметра ограничен верхний предел измерения мощности ВПМ?

21.Какими физическими явлениями и параметрами (свойствами) ваттметра ограничен нижний предел измерения мощности ВПМ?

22.У блока измерительного Я2М-64 шкала 10 мВт – неравномерная (нели-

нейная), а шкала 0,15 мВт линейная. Дать объяснение этой разнице на основе фор-

мулы измерения мощности СВЧ, поглощённой преобразователем ваттметра (пись-

менно).

23. Температура окружающей среды в момент t0 изменяется как на рис а). На-

рисовать:

-как изменяются показания N блока измерительного Я2М-64 – б);

-как изменяется мощность подогрева, выделяемая в термисторе – в).

45

24. Рассчитать калибровочный коэффициент и максимальную измеряемую мощность ваттметра проходящей мощности PМАКС, состоящего из направленного от-

ветвителя с термисторным измерителем М3-10А в боком плече и аттенюатором на выходе, если: А – ослабление аттенюатора; КК – клибровочный коэффициент ватт-

метра Я2М-64; С – переходное ослабление направленного ответвителя [дБ] равны приведённым в таблице:

При расчёте потерями в первичном канале ответвителя считать равными нулю

(S21= 1).

Варианты:

25.Какими источниками мощности подогревается термистор, когда ваттметр измеряет поступающую на вход преобразователя мощность СВЧ?

26.Рассчитайте на основе изучения шкалы БИ Я2М-64 во сколько раз изме-

няется цена деления:

-на шкале 10 мВт при PЗАМ = 10 мВт и PЗАМ = 4 мВт, то есть при 100% и 40% шкалы;

-на шкале 0,15 мВт при PЗАМ = 0,15 мВт и PЗАМ = 0,06 мВт, то есть так же при

100% и 40% шкалы.

Объясните формулой причину разности результатов расчёта для двух шкал.

47

Варианты вопросов

49