瓦特功率計由功率傳感器和功率指示器兩部分組成。功率傳感器也稱功率計探頭,它把高頻電信號通過能量轉(zhuǎn)換為可以直接檢測的電信號。功率指示器包括信號放大、變換和顯示器。顯示器直接顯示功率值。
功率傳感器和功率指示器之間用電纜連接。瓦特功率計為了適應不同頻率、不同功率電平和不同傳輸線結(jié)構(gòu)的需要,一臺功率計要配若干個不同功能的功率計探頭。
瓦特功率計度量單位
功率定義為單位時間內(nèi)所做的功?;締挝粸橥撸?span lang="EN-US">W),1W等于在1秒內(nèi)做1焦耳的功。常用的功率單位還有兆瓦(1MW=10^6W)、千瓦(1KW=10^3W)、毫瓦(1mW=10-3W)、微瓦(1μW=10-6W)、皮瓦(1Pw=10-12W)。 另一種常用的功率單位以分貝毫瓦(dBm)表示。它以1毫瓦為基準電平P0=1mW,實際功率值P(mW)與P0比較后取對數(shù)。這是功率的單位。 也可用分貝瓦(dBW)作為功率單位,此時P0=1W,即1 dBW=30 dBm。
瓦特功率計分類
按瓦特功率計在測試系統(tǒng)中的連接方式分類 有終端式和通過式兩種。終端式瓦特功率計把功率計探頭作為測試系統(tǒng)的終端負載,功率計吸收全部待測功率,由功率指示器直接讀取功率值。通過式功率計,它是利用某種耦合裝置,如定向耦合器、耦合環(huán)、探針等從傳輸?shù)墓β手邪匆欢ǖ谋壤詈铣鲆徊糠止β剩腿牍β视嫸攘?,傳輸?shù)目偣β实扔诠β视嬛甘局党艘员壤禂?shù)。
按功率計的靈敏度和測量范圍分類 測熱電阻型瓦特功率計使用熱變電阻做功率傳感元件。熱變電阻值的溫度系數(shù)較大。被測信號的功率被熱變電阻吸收后產(chǎn)生熱量,使其自身溫度升高,電阻值發(fā)生顯著變化,利用電阻電橋測量電阻值的變化,顯示功率值。
熱電偶型功率計熱電偶型功率計中的熱偶結(jié)直接吸收高頻信號功率,結(jié)點溫度升高,產(chǎn)生溫差電勢,電勢的大小正比于吸收的高頻功率值。
量熱式功率計典型的熱效應功率計,利用隔熱負載吸收高頻信號功率,使負載的溫度升高,再利用熱電偶元件測量負載的溫度變化量,根據(jù)產(chǎn)生的熱量計算高頻功率值。
晶體檢波式功率計晶體二極管檢波器將高頻信號變換為低頻或直流電信號。適當選擇工作點,使檢波器輸出信號的幅度正比于高頻信號的功率。
按被測信號分類 有連續(xù)波功率計和脈沖峰值功率計。
瓦特功率計技術(shù)指標
功率范圍 保證測量精度的可測功率大值和小值范圍。功率計的功率范圍決定于功率探頭。
大允許功率 探頭不被損壞的大輸入功率值,通常指平均功率。在測量大功率峰值信號時,注意峰值電壓不能超過一定值,否則造成電壓擊穿。使用功率計時不能測量大于允許功率值的信號,否則會造成功率探頭燒毀。 頻率范圍 能保證測量精度和性能指標的被測信號的頻率范圍。
測量精度 指功率探頭校準修正后的精度。不包括測試系統(tǒng)的失配誤差。
穩(wěn)定性 功率計的穩(wěn)定性取決于功率探頭的穩(wěn)定性和指示器的零漂及噪聲干燥。
響應時間 也稱功率傳感元件的時間常數(shù)。通常指功率指示器上升到穩(wěn)定值的64%所需的時間。 輸入駐波比
探頭的型號、阻抗 選用功率計探頭時,功率探頭的使用頻率、功率范圍必須與被測信號一致,探頭傳輸線的結(jié)構(gòu)和阻抗應與被測傳輸線相互匹配。