RU72331U1 - Устройство для измерения мощности свч - Google Patents

Устройство для измерения мощности свч Download PDF

Info

Publication number
RU72331U1
RU72331U1 RU2007141034/22U RU2007141034U RU72331U1 RU 72331 U1 RU72331 U1 RU 72331U1 RU 2007141034/22 U RU2007141034/22 U RU 2007141034/22U RU 2007141034 U RU2007141034 U RU 2007141034U RU 72331 U1 RU72331 U1 RU 72331U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
generator
input
bridge
controlled
Prior art date
Application number
RU2007141034/22U
Other languages
English (en)
Inventor
Вячеслав Хасанович Пшихопов (RU)
Вячеслав Хасанович Пшихопов
Игорь Георгиевич Дорух (RU)
Игорь Георгиевич Дорух
Алла Павловна Дорух (RU)
Алла Павловна Дорух
Original Assignee
Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет" filed Critical Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет"
Priority to RU2007141034/22U priority Critical patent/RU72331U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU72331U1 publication Critical patent/RU72331U1/ru

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

Устройство для измерения мощности СВЧ, содержащее термисторный мост, к одной диагонали которого последовательно подключены фильтр, усилитель постоянного тока, переключатель, интегратор, генератор тока и управляемый ключ, выход которого подключен к другой диагонали термисторного моста, отличающееся тем, что в него введены аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и генератор импульсов с управляемой длительностью, выход которого подключен ко входу управления управляемого ключа, вход АЦП подключен ко второму выходу переключателя, а выход является выходом устройства и подключен ко входу управления генератора импульсов с управляемой длительностью.

Description

Полезная модель относится к технике радиоизмерений и может быть использована в системах автоматизированного контроля радиолокационного оборудования.
Известно устройство для измерения мощности СВЧ по авторскому свидетельству СССР №464839, кл. G01R 21/00, 1973, содержащее термисторный мост, к одной диагонали которого последовательно подключены фильтр, усилитель постоянного тока, генератор импульсов с управляемой частотой и формирователь импульсов, управляемый ключ, сигнальный вход и выход которого подключены к другой диагонали моста, а управляющий вход - к выходу формирователя импульсов, источник опорного напряжения, подключенный к диагонали моста параллельно управляемому ключу, счетчик импульсов, вход которого подключен к выходу генератора импульсов с управляемой частотой, и мультивибратор, подключенный через резистор ко входам фильтра.
Признаками этого устройства, совпадающими с существенными признаками заявляемой полезной модели, является термисторный мост, к одной диагонали которого последовательно подключены фильтр и усилитель постоянного тока, управляемый ключ, выход которого подключен к другой диагонали моста.
Недостатком этого устройства является низкая точность измерения малых уровней мощности СВЧ, обусловленная температурным разбалансом термисторного моста.
От этого недостатка свободно устройство для измерения мощности СВЧ по авторскому свидетельству СССР №1134917, кл. G01R 21/04, 1981, содержащее термисторный мост, к одной диагонали которого последовательно подключены фильтр, усилитель постоянного тока и генератор импульсов с управляемой частотой, формирователь импульсов, управляемый ключ, управляющий вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, а выход - к другой диагонали термисторного моста, последовательно включенные переключатель, вход которого подключен к выходу генератора импульсов с управляемой частотой, а второй выход - ко входу формирователя импульсов, интегратор и первый генератор тока, выход которого соединен с выходом управляемого ключа, последовательно включенные сумматор, первый вход которого подключен к выходу первого генератора тока, перемножитель и формирователь временных интервалов, счетчик импульсов, счетный вход которого соединен со вторым выходом переключателя, а вход управления - с выходом формирователя временных интервалов, и второй генератор тока, выход которого подключен к сигнальному входу управляемого ключа и ко вторым входам сумматора и перемножителя.
Признаками этого аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемой полезной модели, являются термисторный мост, к одной диагонали которого подключены последовательно включенные фильтр и усилитель постоянного тока, генератор тока и управляемый ключ, сигнальный вход которого подключен к выходу генератора тока, а выход - к другой диагонали моста.
Недостатками этого устройства являются сложность и низкая надежность, обусловленные наличием в составе устройства двух генераторов тока, перемножителя и сумматора.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели (прототипом) является устройство для измерения мощности СВЧ по авторскому свидетельству СССР №1305606, кл. G01R 21/04, 1985, содержащее термисторный мост, к одной диагонали которого последовательно подключены фильтр, усилитель постоянного тока, переключатель, интегратор, генератор
тока и управляемый ключ, выход которого подключен к другой диагонали термисторного моста, формирователь импульсов, последовательно включенные генератор импульсов с управляемой частотой и счетчик импульсов, последовательно включенные квадратор и формирователь временных интервалов, вход генератора импульсов с управляемой частотой подключен ко второму выходу переключателя, а выход - к формирователю импульсов, выход которого подключен ко входу управления управляемого ключа, вход квадратора подключен к выходу генератора тока, а выход формирователя временных интервалов - ко входу управления счетчика импульсов.
Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемой полезной модели, являются термисторный мост, к одной диагонали которого последовательно подключены фильтр, усилитель постоянного тока, переключатель, интегратор, генератор тока и управляемый ключ, выход которого подключен к другой диагонали моста.
Это устройство несколько проще, чем устройство по а.с. №1134917, так как в нем исключены сумматор и один из генераторов тока, а перемножитель заменен более простым квадратором. Однако, оно все равно остается достаточно сложным и относительно низконадежным устройством. Другим недостатком этого устройства, присущим и устройствам по а.с. №№464839 и 1134917, является относительно низкое быстродействие. Дело в том, что измерение мощности в этих устройствах по сути сводится к измерению низкой частоты следования импульсов, осуществляемое путем подсчета числа этих импульсов в заранее заданном фиксированном интервале времени. Для снижения погрешности измерения это число должно быть достаточно велико (сотни - тысячи). Поэтому заданный интервал времени, а следовательно, и время измерения должны быть достаточно большими.
Технической задачей, на решение которой направлено создание полезной модели, является упрощение устройства и повышение его надежности и быстродействия.
Технический результат достигается тем, что в известное устройство для измерения мощности СВЧ, содержащее термисторный мост, к одной диагонали которого последовательно подключены фильтр, усилитель постоянного тока, переключатель, интегратор, генератор тока и управляемый ключ, выход которого подключен к другой диагонали термисторного моста, введены аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и генератор импульсов с управляемой длительностью, выход которого подключен ко входу управления управляемого ключа, вход АЦП подключен ко второму выходу переключателя, а выход является выходом устройства и подключен ко входу управления генератора импульсов с управляемой длительностью.
Совокупность вновь введенных АЦП и генератора импульсов с управляемой длительностью не является самостоятельным устройством и не следует явным образом из уровня техники, поэтому предлагаемое устройство следует считать новым.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором приведены:
на фиг.1 - структурная схема полезной модели;
на фиг.2 - один из вариантов структурной схемы генератора импульсов с управляемой длительностью.
Предлагаемая полезная модель для измерения мощности СВЧ содержит термисторный мост 1, к одной из диагоналей которого последовательно подключены фильтр 2, усилитель 3 постоянного тока, переключатель 4, интегратор 5, генератор 6 тока и управляемый ключ 7, а также АЦП 8 и генератор 9 импульсов с управляемой длительностью (фиг.1). Вход АЦП 8 подключен ко второму выходу переключателя 4, а выход является выходом устройства и подключен ко входу управления генератора 9. Вход управления ключа 7 подключен к выходу генератора 9, а выход - к другой диагонали моста 1.
Устройство работает следующим образом.
В исходном состоянии переключатель 4 соединяет выход усилителя 3 со входом интегратора 5, а ключ 7 - выход генератора 6 с мостом 1.
После подачи напряжения питания напряжение разбаланса с выхода моста 1 через фильтр 2 поступает на вход усилителя 3, где усиливается. Через переключатель 4 усиленное напряжение разбаланса поступает на вход интегратора 5, в котором преобразуется в постоянное напряжение, управляющее величиной тока 1 генератора 6, поступающего через ключ 7 на мост 1. По мере окончания переходного процесса сигнал разбаланса моста уменьшается и в установившемся режиме становится равным нулю.
По команде подачи на мост 1 измеряемой мощности РСВЧ (устройство подачи команды на чертеже не показано) переключатель 4 устанавливается в положение, при котором выход усилителя 3 подключается ко входу АЦП 8 и образуется новый контур следящей системы: мост 1 - фильтр 2 - усилитель 3 - АЦП 8 - генератор 9 - ключ 7 - мост 1. При этом генератор 9 формирует прямоугольные импульсы фиксированной частоты f c длительностью τ, пропорциональной численному значению кода АЦП 8 (пропорциональной напряжению разбаланса моста 1). Протекание тока I генератора 6 через ключ 7 прекращается на время τ длительности импульсов генератора 9, поступающих на вход управления ключа 7. Система поддерживается в равновесии за счет размыкания ключа 7 на время τ действия импульсов генератора 9. Размыкание ключа 7 уменьшает среднюю мощность, поступающую на термистор моста 1 на величину I2·R0·f·τ·4-1, где R0 - сопротивление термистора в рабочей точке.
Мощность P1, рассеиваемая термистором до подачи измеряемой мощности РСВЧ, определится:
Мощность P2, рассеиваемая термистором после подачи измеряемой мощности РСВЧ, определится:
Поскольку мощности, рассеиваемые термистором до и после подачи измеряемой мощности РСВЧ, одинаковы, то можно записать:
Р1=P2.
С учетом уравнений (1) и (2) получим:
I2·R0·4-1СВЧ+I2·R0·4-1-τ·f·I2·R0·4-1
или
С помощью АЦП 8 формируется код численного значения NU напряжения разбаланса с выхода моста 1.
Генератор 9 преобразует его в пропорциональную ему длительность τ импульсов фиксированной частоты. Коэффициент К9 передачи генератора 9 (коэффициент пропорциональности между длительностью τ импульсов и напряжением разбаланса) связан с численным значением NU кода на выходе АЦП 8 соотношением:
Коэффициент K9 выбирают из условия:
K9=4(I2·f·R0)-1.
Поэтому уравнение (4) можно записать в виде:
С учетом уравнения (3) получим:
NUСВЧ.
Таким образом, в установившемся режиме численное значение NU кода на выходе АЦП 8 соответствует измеряемой мощности СВЧ.
В предлагаемой полезной модели в установившемся режиме для определения конечного результата достаточно измерить длительность одного импульса генератора 9 в отличие от устройства-прототипа, в котором для определения конечного результата необходимо затратить время на подсчет сотен импульсов такой же или меньшей частоты. Это существенно повышает быстродействие предлагаемого устройства по сравнению с прототипом.
Нетрудно видеть, что предлагаемая полезная модель в отличие от прототипа не содержит в своем составе квадратора, формирователя временных интервалов, счетчика импульсов, формирователя импульсов и генератора импульсов с
управляемой частотой, а вновь введенные АЦП 8 и генератор 9 в совокупности не сложнее, чем генератор импульсов с управляемой частотой устройства-прототипа. Следовательно, предлагаемая полезная модель проще, чем прототип. Большая простота предлагаемого устройства обеспечивает ему более высокую надежность. Расчет показывает, что наработка на отказ у предлагаемого устройства примерно на 10% выше, чем у прототипа.
Заявляемая полезная модель достаточно легко реализуема.
Мост может быть выполнен на термисторах типа ТВ-2-250А. Усилитель 2, фильтр 3, интегратор 5 и источник 6 тока могут быть выполнены на основе операционных усилителей на аналоговых интегральных микросхемах. Переключатель 4 и ключ 7 могут быть реализованы на полевых транзисторах. В качестве АЦП 8 может служить АЦП типа AD9200 фирмы Analog Devises. Один из вариантов структуры генератора 9 прямоугольных импульсов с управляемой длительностью приведен на фиг.2. Он содержит генератор 10 стабильной эталонной тактовой высокой частоты, делитель 11 частоты с постоянным коэффициентом деления, элемент 12 ИЛИ, счетчик 13 импульсов, компаратор 14 кодов и RS-триггер 15. Вход делителя 11 соединен с выходом генератора 10 и счетным входом счетчика 13, а выход - с первым входом элемента 12 и S-входом триггера 15, R-вход которого подключен к выходу компаратора 14 и второму входу элемента 12, а выход является выходом генератора 9. Вход обнуления счетчика 13 подключен к выходу элемента 12, а выход - к первому входу компаратора 14, второй вход которого является входом управления генератора 9. Импульсы генератора 9 формируются триггером 15. Их частота f задается коэффициентом деления делителя 11, а передние фронты формируются короткими импульсами генератора 10, прошедшими через делитель 11 на S-вход триггера 15, под действием которых триггер 15 перебрасывается. Одновременно этими же импульсами, прошедшими через элемент 12, обнуляется счетчик 13, и начинается счет импульсов тактовой частоты генератора 10, поступающих на счетный вход счетчика 13. По достижении содержимым счетчика 13 числа, соответствующего коду на входе управления генератора 9 и втором входе
компаратора 14, последний формирует короткий импульс, под действием которого триггер 15 возвращается в исходное состояние. В результате формируется прямоугольный импульс с длительностью, пропорциональной численному значению кода на входе управления. Далее процесс повторяется с частотой f. Все элементы генератора 9 могут быть выполнены на цифровых интегральных микросхемах.

Claims (1)

  1. Устройство для измерения мощности СВЧ, содержащее термисторный мост, к одной диагонали которого последовательно подключены фильтр, усилитель постоянного тока, переключатель, интегратор, генератор тока и управляемый ключ, выход которого подключен к другой диагонали термисторного моста, отличающееся тем, что в него введены аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и генератор импульсов с управляемой длительностью, выход которого подключен ко входу управления управляемого ключа, вход АЦП подключен ко второму выходу переключателя, а выход является выходом устройства и подключен ко входу управления генератора импульсов с управляемой длительностью.
    Figure 00000001
RU2007141034/22U 2007-11-06 2007-11-06 Устройство для измерения мощности свч RU72331U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007141034/22U RU72331U1 (ru) 2007-11-06 2007-11-06 Устройство для измерения мощности свч

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007141034/22U RU72331U1 (ru) 2007-11-06 2007-11-06 Устройство для измерения мощности свч

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU72331U1 true RU72331U1 (ru) 2008-04-10

Family

ID=48233293

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007141034/22U RU72331U1 (ru) 2007-11-06 2007-11-06 Устройство для измерения мощности свч

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU72331U1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10161978B2 (en) Impedance analyzer using square wave stimuli
US3818340A (en) Electronic watt-hour meter with digital output representing time-integrated input
US3500196A (en) Digital voltage measuring instrument having a variable time base determined by a reference signal
US3760273A (en) Electronic watt hour meter
RU72331U1 (ru) Устройство для измерения мощности свч
RU2345372C1 (ru) Устройство для измерения мощности свч
US11340272B2 (en) Apparatus and method for determining a power value of a target
RU2626071C1 (ru) Способ обеспечения линейности масштабного коэффициента маятникового акселерометра компенсационного типа
RU2624406C1 (ru) Способ измерения теплового импеданса светодиодов
US3792352A (en) Analog-to-digital converter utilizing different feedback effects to obtain accuracy and resolution
US3068410A (en) Expanded scale electrical measuring system having high temperature stability
RU2565813C1 (ru) Микроконтроллерный измерительный преобразователь сопротивления, емкости и напряжения в двоичный код
Bekirov et al. Real time processing of the phase shift and the frequency by voltage signal conversion into the sequence of rectangular pulses
US3532972A (en) Detector apparatus including digitally operable bridge rebalancing means
RU2461841C1 (ru) Устройство измерения активного сопротивления диссипативных cg-двухполюсников
RU2461804C1 (ru) Преобразователь температуры
RU2245557C1 (ru) Способ измерения активных сопротивлений и устройство для его осуществления (варианты)
Selvam et al. A simple square rooting circuit based on operational amplifiers (OPAMPs)
RU2552749C1 (ru) Микроконтроллерный измерительный преобразователь с функцией измерения тока в цепи резистивного датчика
RU2722410C1 (ru) Способ измерения временного интервала и устройство для его осуществления
SU535840A1 (ru) Цифровой мегомметр
RU2247398C1 (ru) Измеритель параметров двухполюсников
SU656018A1 (ru) Устройство дл измерени длительности импульсов со случайным периодом следовани
RU2638972C2 (ru) Способ измерения частоты
SU757880A1 (ru) Устройство градуировки калориметрических установок 1

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20081107