SU1231470A1

SU1231470A1 - Измеритель мощности термисторный

Info

Publication number: SU1231470A1
Application number: SU843693340A
Authority: SU
Inventors: Олег Александрович Прудников; Владимир Григорьевич Удовенко
Original assignee: Предприятие П/Я А-1490
Priority date: 1984-01-13
Filing date: 1984-01-13
Publication date: 1986-05-15

Abstract

Изобретение может быть использовано при построении термисторных измерителей мопшости электромагнитных колебаний СВЧ. Цель изобретени повышение точности измерени . Устройство содержит рабочий 1 и компенсационный 2 мосты, дифференциальные усилители 3, 4 и 5, делитель 6 напр жени , вычислительный блок 7, фильтр J нижних частот, индикатор 9. Блок 0 точной установки нул включает / силитель 11, ключ 12, блок 13 пам - ги и преобразователь 14 напр жени в ГОК. В описании приведена функциональна схема вычислительного блока 7. Введение в устройство дифференггиаль- ного усилител 5 и использование предложенной схемы вычислительного блока 7 исключает необходимость в делителе напр жени и уменьшает выходное сопротивление мостовых усилителей 1 3.п. ф-лы, 3 ил. S. сл

Description

Из(1бретение относитс к радиотехническим измерени м и может быть ис- пользонано при построении термистор- иых измерителей мощности электромагнитных колебаний СВЧ.

Цель изобретени - повышение точности измерени .

На фиг.1 представлена функциональна схема измерител мощности термис- торного; на фиг. 2 - функциональна схема его вычислительного блока; на фиг.З - временные диаграммы вычислительного блока.

Измеритель мощности содержит рабочий 1 и компенсационный 2 мосты, три дифференциальных усилител 3, 4 и 5, -делитель напр жени 6, вычислительный блок 7, фильтр нижних частот 8, индикатор 9, блок точной установки нул 10, при зтом входы дифференциального усилител 3 подключены 5 диагонали рабочего моста 1, а выход - противоположной диагонали моста 1 и к первому входу вьпшслитель ного блока 7, выход которого через фильтр нижних частот 8 подключен к входу блока точной установки нул 10 и входу индикатора 9, входы дифференциального усилител 4 подключены к диагонали компенсационного моста 2, а выход - к противоположной диагонали этого моста, неинвертирующий вход дифференциального усилител 5 подключен к инвертирующему входу дифферен- циального усилител 4, инвертирующий вход дифференциального усилител 5 соединен с выходом делител напр жени 6 и выходом блока точной установ if(K нул 10, содержащего, например, последовательно соединенные усилител 11, ключ 12, блок пам ти 13, преобразователь 14 напр жени в ток 14, а .выхбд дифференциального усилител 5 подключен к входу делител напр же-; ни 6 и второму входу вычислительного блока 7. Вычислительный блок.7 содержит сумматор 15, три ключа 16, 17 и 18, преобразователь напр жени в длительность импульса 19, формирователь импульсов управлени 20, усилитель переменного тока 21 и генератор 22, состо щий из источника опорной частоты 23, делител частоты 24, дифференциатора 25, формировател 26, причем вход ключа 16 соединен с первым входом сумматора 15 и первым входом вычислительного блока 7, вход ключа 17 соединен- с вторым входом вы

47()2

числительного блока 7 и вторым входом сумматора 15, выход сумматора . 15, подключён к входу преобразовател напр жени в длитель- ность импульса 19, вход запуска которого соединен с первым выходом генератора 22 и первым входом формировател импульсов управлени 20, выход - с вторым входом формировател 20, выход которого подключен к управл ющему входу ключа 18, вход-ключа 18 через усилитель переменного тока 21 соединен с выходами ключей 16 и 17, управл ющие входы которых соединены с вторым выходом генератора 22.

Измеритель мощности термисторный работает следующим образом:

Два идентичных моста 1 и 2, в один из которых (I) включен рабочий термистор, а в другой (2) компенса- ционньй, балансируютс автоматически, дифференциальными усилител ми 3 и 4. Если рабочий и компенсационный тер- мисторы неидентичны, то на выходах усилителей 3 и 4 напр жени будут отличатьс друг от друга, что зафиксирует индикатор 9, после обработки разностного сигнала в вычислительном блоке 7. Дл вьфавнивани этих напр - жений введен дополнительный дифференциальный усилитель 5, на неинвертирующий вход которого подаетс половина напр жени с компенсационного моста 2. С помощью делител 6 на выходе 5 усилител 5 устанавливаетс напр жение , равное выходному усилител 3. При этом показани индикатора 9 должны быть равными нулю, и прибор готов к измерению мощности СБЧ. При перехо- 0 де на более чувствительные пределы измерени разрешающей способности делител 6 недостаточны дл установки нул ,.поэтому предусмотрена автоматическа установка нул с помощью 5 блока 10. Последний представл ет собой последовательно соединенные усилитель посто нного тока 11, ключ 12, блок пам ти 13 и преобразователь 14. При замыкании ключа 12 сигнал с вы- 50 хода фильтра нижних частот. 8 поступает через усилитель 11 на блок пам ти 13, запоминаетс и через преобразователь 14 напр жени в ток поступает на вход усилител 5 и умень- 55 шает разбаланс сигналов с усилителей 3 и 5 до нулевого значени .Затем ключ 12 в блоке точной установки нул 10 размыкаетс , а в блоке пам ти

13 запоминаетс сигнал, необходимый дл поддержани нул на выходе измерител мошности.

Как только на рабочий термистор будет подана СВЧ мощность, в рабочем мосту 1 автоматически с. помощью усилител 3 произойдет замещение измер емой мощности СВЧ равной ей мощностью посто нного тока. При этом

Р (UK +UU )(UK -и;,„б ) (,) Р,.. )

здм где и.

4 R.

- напр жение на выходе уси- . лител 5;

ров

лител 3 при подведении СВЧ мощности; R{. - сопротивление рабочего

термистора.

Решение уравнени (I) осуществл ет вычислительный блок 7 (фиг.З). Си налы с выходов усилителей 3 и 5 по- ,даютс на ключи 16, 17 и сумматор 15 вычислительного блока 7. На выходе сумматора 15 получаетс сигнал посто нного напр жени , равный

Ук + и рав

4 Rt

Этот сигнал подаетс на преобразователь напр жени в длительность импульса 19. Работой ключей 16, 17 и преобразовател 9 управл ет генератор 22. С источника опорной частот 23 сигнал поступает на делитель частоты 24, который формирует сигналы меандра дл управлени ключами 16 и 17, Сигнал управлени преобразователем I9 формируетс из сигнала делител 24, прошедшего через дифференциатор 25, и сигнала источника опорной частоты 23 формирователем 26, Длительность сигнала управлени преобразовател Напр жени в длительность импульса 19 не менее, чем на пор док меньше длительности импульса управлени ключами 16 и 17, Сигнал меандра, пропорциональный по амплитуде (U( - Up ), сформированньш ключами 16, 17 и усилителем переменного тока 21, поступает на вход ключа 18, Импульс управлени ключом 18 получа- етс на выходе формировател импульса управлени .20 из сигналов преобразовател 19 и формировател 26, поступающих на его вход.

Длительность этого сигнала равна Г 26 где Тге - длительность импульса на выходе формировател 26, Т(, - длительность импульса на выходе

npPo6):i,TTf)u;n 1-М1Я нлпр еиич т д.пите.пт.- кость импулъ п 9.

На выходе кпючл 18 форммруетс-. сигнал, пропоргтнональны выражению (1), причем блпт од р задержке сигнала упрагшени ключом 18 относительно поступающего на его вход меандра на величину 1 исключаетс погрешность , возникающа из-за искажени фронтов меандра в усилителе 21,

Сигнал с выхода ключа 18 интегрируетс фильтром нижних частот 8 и поступает на вход индикатора 9, производ щего отсчет измер емой мощности.

Предлагаемый термисторный измеритель мошности СВЧ обладает более высокой по сравнению с прототипом точностью измерени мощности СВЧ, котора повышаетс в результате исключени делител напр жени с его погрешностью в рабочем канале, уменьшени выходного сопротивлени мостовых усилителей и изменени структурной схемы вычислительного блока.

Claims

Формула изобретени

1, Измеритель мощности термистор- ный, содержащий рабочий и компенса- ционньй мосты, два дифференциальных усилител , делитель напр жени , вычислительный блок, фильтр нижних частот , индикатор, блок точной установки нул , причем входы первого дифференциального усилител подключены к диагонали рабочего моста, а вьтход - к противоположной диаг онали моста и к первому; входу вычислительного блока, выход которого через фильтр нижних частот подключен к входу блока точной установки нул , выходы второго дифференциального усилител подключены к диагонали компенсационного моста, а выход - к противоположной диагонали этого моста, отлич.аю щийс . тем, что, с целью повьтт чи точности измерени , в него введен третий диф- ференциальньш усилитель, неинверти- руюший вход которого подключен к одному из входов второго дифференциального усилител , инвертир тощий вход - к выходу делител напр жени и выходу блока точной установки нул , а выход усилител .подключен к входу делител и второму входу вычислительного блока, причем вход индикатора с оединен с выходом фильтрл ннл:них частот.

2, Измеритель по п.1, о т л и - чающийс тем, что вычислительный блок содержит три ключа„ усилитель леременного тока, сумматор, преобразователь напр жени в длительность импульса, генератор и формирователь импульсов управлени , причем вход первого ключа соединен с первым входом сумматора и первым входом вычислительного блока, вход второго ключа соединен с вторым входом вычислительного блока и вторым входом сумматора, выход сумматора подк,гаочен к входу преобразовател напр жени в

длительность импульса, вход запуска которого соединен с первым выходом генератора и первым входом формировател импульсов управлени , а выход - с вторым входом указанного формировател , выход которого подключен с управл ющему входу третьего ключа, выход ключа вл етс выходом

вычислительного блока, а его вход через усилитель переменного тока соединен с выходами первого и второго ключей, управл ющие входы которых соединены с вторым выходом генератора . .

to.f

фав.К

Редактор А.Гулько

Составитель С.Кабиков

Техред Л.ОлейникКорректор Г.Решетник

Заказ 2561/50 Тира с 728 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий П3035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие,г.Ужгород,ул.Проектна ,А

.3