DE2413573B2

DE2413573B2 - Elektrische messvorrichtung zur bestimmung der abweichung eines unbekannten von einem bekannten widerstand, insbesondere zur bestimmung von reflexionsfaktoren in der hochfrequenz-technik, mittels einer brueckenschaltung

Info

Publication number: DE2413573B2
Application number: DE19742413573
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Heiden, Kurt, Ing.(grad), 8000 München
Priority date: 1974-03-21
Filing date: 1974-03-21
Publication date: 1976-09-02
Also published as: DE2413573A1

Description

Der Reflexionsfaktor reines Meßobjektes läßt sich in einer Brückenschaltung (Fig/1) nach der bekannten Formel

EMK R_x-R

EMK

(Formel 1)

messen, wenn die Brücke wellenwiderstandsrichtig aufgebaut ist.

Stand der Technik ist heute entweder die Oszillator-Ausgangsspannung oder die vom Oszillator zur Brücke vorlaufende Leistung, die der EMK entspricht, konstant zu halten und den Reflexionsfaktor r mittels der Spannung Udct zu bestimmen.

Das Konstanthalten der vom Oszillator zur Brücke vorlaufenden Leistung ist besonders bei hohen Frequenzen nur mit großem Aufwand realisierbar. Es werden hier meist aufwendige PIN-Dioden-Regler verwendet. Dies hat u. a. den Nachteil, daß der unvermeidbare Regelfehler des PIN-Reglers voll in das Meßergebnis eingeht und nur durch zusätzliche Geräte wie Data-Normalizer o. ä. verkleinert werden kann. Siehe hierzu Fi g. 3.

Das Konstanthalten der Oszillator-Ausgangsspannung und nicht der EMK des Oszillators hat den weiteren Nachteil, daß bei Meßobjekten mit großer Fehlanpassung weitere Meßfehler entstehen, da ja nur bei Anpassung die EMK proportional der Ausgangsspannung ist. Siehe hierzu Fig. 2 (W i 11 rο η, Technical Review, VoI 1, No. 1, July 1970).

Es sind andere Brückenschaltungen bekannt, (z. B. ATM Archiv für Technisches Messen J 912-3 Juni 1939, T 80) die es gestatten, die Abweichung eines unbekannten von einem bekannten Widerstand zu bestimmen. Diese sind aber für Messungen bei Hochfrequenz ungeeignet, da ihr Innenwiderstand vom Meßobjekt aus gesehen nicht der nominalen Impedanz entspricht, was zu Mehrfachreflexionen und damit zu Meßfehlern führt. Es sind also nur Brückenschaltungen nach Fig.]

ίο brauchbar und hierbei mußte, nach dem Stand der Technik, zur Vermeidung oben geschilderter Meßfehler die vom Oszillator zur Brücke vorlaufende Leistung oder die dieser entsprechende EMK konstant gehalten werden.

Der Erfindung hegt nun die Aufgabe zugrunde, den Reflexionsfaktor eines Meßobjektes, bzw. die Abweichung eines unbekannten von einem bekannten Widerstand in der Hochfrequenztechnik, in einer Brückenschaltung nach F i g. 1 zu messen, ohne die Oszillator-EMK konstanthalten zu müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs gelöst. Es wird also an Stelle der schwer konstant zu haltenden EMK die leicht zu messende Spannung Uda und Ur\ verwendet, um die Abweichung des Widerstands R_x von Rt, d. h. den Reflexionsfaktor ranzuzeigen.

In einer Brücke nach F i g. 1 gilt wie bereits dargelegt. Formel 1.

Die Spannung Uda ist also von der EMK und dem Reflexionsfaktor r abhängig. Es kann aber nachgewiesen werden, daß die Spannung an dem Widerstand R₁ prop, der EMK und unabhängig von der Größe des Widerstandes R_x ist. Es gilt die Formel 2.

Il _ EMK

(Formel 2)
Aus der Formel 1 und 2 ergibt sich die Formel 3.

^udrl — τ '

oder

(Formel 3)

Aus der Formel 3 geht hervor, daß durch die Messung der Spannungen Uda und Ur\ und deren Quotientenbildung Meßgeräte möglich sind, die den Reflexionsfaktor r bzw. die Abweichung eines unbekannten von einem bekann'en Widerstand direkt und ohne konstantgehaltene EMK anzeigen.

Hierzu 2 BIaIi /.eichium·;'.·!!

Claims

Patentanspruch:

Meßvorrichtung zur Bestimmung der Abweichung eines unbekannten von einem bekannten Widerstand, insbesondere zur Bestimmung von Reflexionsfaktoren in der Hochfrequenz-Technik, mittels einer Brückenschaltung ähnlich einer Wheatstone-Brücke, die in einem Zweig den Widerstand R_x, im anderen, diagonal gegenüberliegenden Zweig den Widerstand R\ enthält und in der Brückendiagonale den Widerstand A₃ aufweist und deren Widerstände einschließlich des Quellwiderstandes Ro der Spannungsquelle außer R_x gleiche Impedanz besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß durch Messung der an A3 anliegenden EMK-prop. und /^abhängigen Spannung U^, und der an R₁ anliegenden EMK-prop. und ^-unabhängigen Spannung Ur\ und eine, eine Division dieser beiden Größen ausführende Schaltung (Multiplizierbaustein o. ä.), der Reflexionsfaktor bzw. die Widerstandsabweichung angezeigt wird.