JP5461261B2 - 電力測定装置の信頼性の評価方法 - Google Patents
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Description
FPW=Pf×(100−FPU)/100〜Pf×(100+FPU)/100
RPW=Pr×(100−RPU)/100〜Pr×(100+RPU)/100
但し、
Pf:進行波電力測定値
Pr:反射波電力測定値
±FPU:進行波電力の不確かさ(Forward Power Uncertainty)
±RPU:反射波電力の不確かさ(Reflected Power Uncertainty)
FPU=2×C×ρl×100(%)
RPU=200×(A+(A+C)×ρl+(ρs×ρl×ρl))(%)
A :前記方向性結合器の進行波方向性
C :前記高周波電源装置側から見た前記方向性結合器の反射係数
ρs :前記負荷側から見た前記方向性結合器の反射係数
ρl :前記方向性結合器から見た前記負荷の反射係数
±RPU=±200×(A+(A+C)×ρl+(ρs×ρl×ρl))(%)
・・・(6)
±FPU:進行波電力の不確かさ(Forward Power Uncertainty)
±RPU:反射波電力の不確かさ(Reflected Power Uncertainty)
A :方向性結合器の進行波方向性
C :電源から見た方向性結合器の反射係数
ρs :負荷から見た方向性結合器の反射係数
ρl :方向性結合器から見た負荷の反射係数
1 高周波電源装置
2 電力計(第2の電力測定装置)
3 インピーダンス変換装置(第2のインピーダンス変換装置)
4 基準電力測定装置
5 高周波測定装置(評価対象の電力測定装置)
6 インピーダンス変換装置(第1のインピーダンス変換装置、擬似負荷再現装置)
7 電力計(第1の電力測定装置)
8 基準負荷
9,9’ 制御装置
Claims (10)
- 高周波電源装置とこの高周波電源装置から高周波電力が供給される複素インピーダンスを有する負荷との間に接続され、当該接続点における前記高周波電力を測定する電力測定装置の信頼性を所定の評価システムを用いて評価する評価方法であって、
前記高周波電源装置から出力される高周波電力の伝送線路を前記負荷を擬似的に再現する擬似負荷再現装置で終端し、前記高周波電源装置と前記擬似負荷再現装置との間に、評価対象の電力測定装置と基準電力測定装置とを配置して前記評価システムを構成し、
前記基準電力測定装置によって測定される電力測定値に前記基準電力測定装置自体の不確かさに基づく値を加算した上限値と、前記不確かさに基づく値を減算した下限値とで定まる、当該電力測定値の不確かさの範囲を算出し、
前記評価対象の電力測定装置によって測定される電力測定値が前記基準電力測定装置の電力測定値の不確かさの範囲内であるか否かを判別し、
前記評価対象の電力測定装置の電力測定値が前記基準電力測定装置の電力測定値の不確かさの範囲内にあれば、前記評価対象の電力測定装置が信頼できると評価する、
ことを特徴とする、電力測定装置の信頼性の評価方法。 - 前記評価対象の電力測定装置と前記基準電力測定装置の電力測定値には、前記高周波電源装置から前記擬似負荷再現装置に伝送する進行波電力の測定値と前記擬似負荷再現装置から前記高周波電源装置に伝送する反射波電力の測定値とが含まれ、
前記進行波電力と前記反射波電力についてそれぞれ前記評価対象の電力測定装置の電力測定値が前記基準電力測定装置の電力測定値の不確かさの範囲内であるか否かを判別することにより前記評価対象の電力測定装置の信頼性を評価する、
請求項1に記載の評価方法。 - 前記擬似負荷再現装置は可変リアクタンス素子を有し、その可変リアクタンス素子のリアクタンス値を調整することにより複数の複素インピーダンスを設定することができる、請求項1または2に記載の評価方法。
- 高周波電源装置とこの高周波電源装置から高周波電力が供給される複素インピーダンスを有する負荷との間に接続され、当該接続点における前記高周波電力を測定する電力測定装置の信頼性を所定の評価システムを用いて評価する評価方法であって、
前記高周波電源装置から出力される高周波電力の伝送線路を当該伝送線路の特性インピーダンスと同一のインピーダンスを有する基準負荷で終端し、前記伝送線路上に評価対象の電力測定装置と電力測定値の不確かさが算出可能な基準電力測定装置とを配置し、さらに前記評価対象の電力測定装置および前記基準電力測定装置の後段に前記基準負荷側を見たインピーダンスが前記複素インピーダンスとなるようにインピーダンス変換を行なう第1のインピーダンス変換装置を配置するとともに当該第1のインピーダンス変換装置と前記基準負荷の間に当該基準負荷に入力される電力を測定する第1の電力測定装置を配置し、前記評価対象の電力測定装置および前記基準電力測定装置の前段に前記基準負荷側を見たインピーダンスが前記特性インピーダンスとなるようにインピーダンス変換を行なう第2のインピーダンス変換装置を配置するとともに当該第2のインピーダンス変換装置と前記高周波電源装置の間に当該高周波電源装置から出力される電力を測定する第2の電力測定装置を配置して前記評価システムを構成し、
前記基準電力測定装置によって測定される電力測定値と前記基準電力測定装置の不確かさとから所定の演算式により当該電力測定値の不確かさの範囲を算出するとともに、前記第1の電力測定装置によって測定される電力測定値と前記第2の電力測定装置によって測定される電力測定値とに基づく所定の電力測定範囲を算出し、
前記評価対象の電力測定装置によって測定される電力測定値と、前記基準電力測定装置の電力測定値の不確かさの範囲と、前記所定の電力測定範囲とに基づいて、前記評価対象の電力測定装置の信頼性を評価する、
ことを特徴とする、電力測定装置の信頼性の評価方法。 - 前記所定の電力測定範囲は、前記第1の電力測定装置の電力測定値と前記第2の電力測定装置の電力測定値との間の範囲である、請求項4に記載の評価方法。
- 前記所定の電力測定範囲は、前記第1の電力測定装置の電力測定値と前記第2の電力測定装置の電力測定値との中間値を中心とする所定の範囲である、請求項4に記載の評価方法。
- 前記基準電力測定装置の電力測定値の不確かさの範囲が前記所定の電力測定範囲よりも狭いか否かを判別し、
前記不確かさの範囲が前記所定の電力測定範囲よりも狭い場合、前記評価対象の電力測定装置の電力測定値が前記基準電力測定装置の電力測定値の不確かさの範囲内にあれば、前記評価対象の電力測定装置が信頼できると評価し、
前記不確かさの範囲が前記所定の電力測定範囲よりも狭くない場合、前記評価対象の電力測定装置の電力測定値である前記基準負荷側に伝送される進行波電力の測定値と前記高周波電源装置側に伝送される反射波電力の測定値との差が前記所定の電力測定範囲の範囲内にあれば、前記評価対象の電力測定装置が信頼できると評価する、
請求項4ないし6のいずれかに記載の評価方法。 - 前記基準電力測定装置は方向性結合器を備え、当該方向性結合器で分離された進行波電力と反射波電力をそれぞれ測定する、請求項1ないし7のいずれかに記載の評価方法。
- 前記基準電力測定装置の進行波電力測定値の不確かさの範囲FPWと反射波電力測定値の不確かさの範囲RPWは、下記の演算式で算出される、請求項8に記載の評価方法。
FPW=Pf×(100−FPU)/100〜Pf×(100+FPU)/100
RPW=Pr×(100−RPU)/100〜Pr×(100+RPU)/100
但し、
Pf:進行波電力測定値
Pr:反射波電力測定値
±FPU:進行波電力の不確かさ(Forward Power Uncertainty)
±RPU:反射波電力の不確かさ(Reflected Power Uncertainty)
FPU=2×C×ρl×100(%)
RPU=200×(A+(A+C)×ρl+(ρs×ρl×ρl))(%)
A :前記方向性結合器の進行波方向性
C :前記高周波電源装置側から見た前記方向性結合器の反射係数
ρs :前記負荷側から見た前記方向性結合器の反射係数
ρl :前記方向性結合器から見た前記負荷の反射係数 - 前記評価対象の電力測定装置は高周波電圧と高周波電流を測定し、これらの測定値から高周波電圧と高周波電流の位相差、インピーダンス、反射係数、進行波電力および反射波電力の少なくとも1つを算出する高周波測定装置である、請求項1ないし9のいずれかに記載の評価方法。
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