Известны компарирующие устройства дл измерени величины электрического напр жени или мощности высокочастотного «юл в коаксиальных лини х путем сравнени амплитуды колебаний гибкого металлического зычка, помещенного в продольную щель наружного проводника коаксиального кабел , наход щегос под действием механических сил электромагнитного пол высокой или сверхвысокой частоты с амплитудой колебаний зычка при воздействии на него электромагнитного пол низкой частоты известной величины.Compressing devices are known for measuring the magnitude of an electrical voltage or high-frequency power in coaxial lines by comparing the amplitude of oscillations of a flexible metal tongue placed in the longitudinal slit of the outer conductor of a coaxial cable, which is under the action of mechanical forces of an electromagnetic field of high or ultrahigh frequency with an amplitude of oscillation tongue when exposed to a low-frequency electromagnetic field of known magnitude.
Подобные устройства пригодны дл приведени измерений только в режиме бегущих волн и не могут быть использованы в режиме сто чих волн. Точность измерени параметров пол получаетс низкой. Указанные недостатки устранены в описываемом изобретении тем, что длина зычка выбрана короче минимальной рабочей волны, а дл измерени его перемещени использовано микрофазометрическое устройство.Such devices are suitable for measuring measurements only in the traveling wave mode and cannot be used in the standing wave mode. The measurement accuracy of the field parameters is low. These drawbacks are eliminated in the described invention by the fact that the tongue length is chosen shorter than the minimum operating wave, and a microphasometric device is used to measure its movement.
При достаточно коротком зычке величина силы, действующей на него, будет пропорциональна квадрату электрического пол и при заданной величине приложенного напр жени не будет зависеть от частоты тока,-протекающего вдоль стенок кабел .With a sufficiently short tongue, the magnitude of the force acting on it will be proportional to the square of the electric field and, for a given value of the applied voltage, will not depend on the frequency of the current flowing along the cable walls.
Силы, действующие на зычок, имеют величину пор дка дин. Действие таких малых сил может быть обнаружено при весьма чувствительных зычках и индикаторах, определ ющих перемещени этих зычков. Методика измерени малых перемещений зычка в значительной степени определ ет чувствительность, точность и диапазон измерени перемещений и, следователь,но, напр жени и мощностиДл измерени малых перемещений зычка, в отличие от известных методов, применен микрофазометрический метод измерени с применением фиксирующего устройства. При использовании этого метода просачивание низкочастотного пол из внутреннего объема коаксиальной . № 109290- 2 - линии в промежутки между зычком и стенками щели не сказываетс на точности измерени , так как между зычком и электронной усилительной частью устройства находитс оптический прибор - интерферометр , действие которого не зависит от частоты электромагнитного пол в коаксиальном кабеле. Поэтому дл получени эталонного отклонени йзычка может быть применено напр жение низкой частоты. Установка зычка в щели коаксиальной линии показана на фиг- 1. Блок-схема устройства изображена на фиг. 2. К линии, в прорези которой установлен зычок, подводитс попеременно с помощью переключател Я напр жение, модулированное сигналом пр моугольной формы со скважностью 1 : 1 от генератора 2 сверхвысокой частоты, или напр жение от генератора пр моугольных сигналов 3. В результате действи механических сил электромагнитного пол на зычок с частотой, равной основной резонансной частоте зычка, последний приходит в колебание. Отклонение зычка измер етс с помощью индикаторного устройства , состо щего из оптической части 4, электронного фотоумножител 5 и узкополосного усилител 6. К выходу усилител прдключаетс стрелочный прибор 7. Осциллограф // облегчает настройку устройства. Низкочастотное напр жение пр моугольной формы измер етс с помощью термоэлектрического прибора 9. Коэффициент сто чей волны напр жени в линии определ етс с помощью измерительной линии 10 . и индикатора 8. Нагрузйой линии / служит сопротивление 12. Измерени могут осуществл тьс при наличии сто чих воли напр жени в коаксиальном тракте. Проведение измерений при наличии сто чих воли упрощает методику и делает результаты измерени более достоверными, поскольку из тракта удал ютс согласующие трансформаторы . Однако при наличии сто чих волн в результат измерени мощности необходимо вводить поправку. Б- этом случае поправка будет зависеть не только от величины напр жени , но также от величины сто чей волны, положени максимума или минимума сто чей волны по отнощению к положению зычка и соотношени между длиной зычка и длиной волны в тракте. Дл уменьшени величины поправки длина зычка беретс значительно короче наиболее короткой длины волны измер емого диапазона частотОписываемое устройство позвол ет измер ть мощность со среднеквадратичной погрешностью, не превышающей 3-6%. Предмет изобретени Компарирующее устройство дл измерени величины электрического напр жени и мощности высокочастотного пол в коаксиальных лини х путем сравнени амплитуды колебаний гибкого металлического зычка, помещенного в продольную щель наружного проводника коаксиального кабел , наход щегос под действием механических сил электромагнитного пол высокой или сверхвысокой частоты с амплитудой колебаний того же зычка при действии измеренного электромагнитного пол низкой частоты, отличающеес тем, что, с целью проведени измерени не только в режиме бегущи-х волн, но и в режиме сто чих волн, а также повышени точности измерени , применен металл ический зычок, длина которого значительно короче наиболее короткой волны измер емого диапазона, и микрофазометрическое устройство с фиксатором положени иитеференционной полосы по отношению к положению щели дл измерени весьма малых перемещений зычка.The forces acting on the tongue have a magnitude of the order of din. The effect of such small forces can be detected with very sensitive tongues and indicators that determine the movements of these tabs. The method of measuring small movements of the tongue largely determines the sensitivity, accuracy and range of measurement of movements and, therefore, the investigator, but the voltage and power. To measure small movements of the tongue, unlike the known methods, a microphasometric method of measurement using a fixing device is used. When using this method, the infiltration of the low-frequency field from the internal volume of the coaxial. No. 109290-2 — the lines in the gaps between the tongue and the walls of the slit do not affect the measurement accuracy, since between the tongue and the electronic amplifying part of the device is an optical interferometer device whose effect does not depend on the frequency of the electromagnetic field in the coaxial cable. Therefore, a low-frequency voltage can be applied to obtain the reference deviation of the tongue. The installation of a tongue in the slot of a coaxial line is shown in FIG. 1. The block diagram of the device is shown in FIG. 2. The line, in the slot of which a tongue is set, is supplied alternately with a switch I, the voltage modulated by a square wave signal with a 1: 1 duty cycle from the ultra high frequency generator 2, or the voltage from the square signal generator 3. As a result of mechanical forces of the electromagnetic field on the tongue with a frequency equal to the fundamental resonant frequency of the tongue, the latter comes into oscillation. The deviation of the tongue is measured using an indicator device consisting of an optical part 4, an electronic photomultiplier 5 and a narrowband amplifier 6. A switch device 7 is connected to the output of the amplifier. The oscilloscope // makes it easy to set up the device. The low-frequency voltage of a rectangular shape is measured using a thermoelectric device 9. The standing wave voltage coefficient in a line is determined using a measuring line 10. and indicator 8. The load line / serves as resistance 12. Measurements can be made if there is a strong will in the coaxial path. Performing measurements with standing will simplifies the procedure and makes the measurement results more reliable as matching transformers are removed from the path. However, in the presence of standing waves, an amendment must be made to the result of the power measurement. In this case, the correction will depend not only on the magnitude of the voltage, but also on the magnitude of the standing wave, the position of the maximum or minimum of the standing wave with respect to the position of the tongue and the ratio between the tongue length and the wavelength in the path. To reduce the amount of correction, the length of the tongue is taken much shorter than the shortest wavelength of the measured frequency range. The described device allows to measure the power with the rms error not exceeding 3-6%. The subject of the invention is a comparator device for measuring the magnitude of an electrical voltage and the power of a high-frequency field in coaxial lines by comparing the amplitude of oscillations of a flexible metal tongue placed in the longitudinal slit of the outer conductor of a coaxial cable, which is under the action of mechanical forces of an electromagnetic field of high or ultrahigh frequency with an amplitude of oscillation the same tongue under the action of a measured low-frequency electromagnetic field, characterized in that, in order to carry out measurements not only in the mode of running waves, but also in the mode of standing waves, as well as improving the measurement accuracy, a metal tongue was used, the length of which is much shorter than the shortest wave of the measured range, and a microphasometric device with a fixture to the position of the slit to measure very small movements of the tongue.