- •Минский государственный высший авиационный колледж
- •Электрорадиоизмерения
- •Предисловие
- •Введение
- •Тема 1 общие вопросы электрорадиоизмерений
- •Основные сведения о средствах измерений
- •Общие сведения
- •1.1.2 Меры электрических величин
- •1.1.3 Измерительные преобразователи
- •1.1.4 Измерительные приборы, установки и системы
- •Основные свойства и характеристики средств измерений
- •1.2.1 Основные свойства средств измерений
- •Тема 2. Погрешности измерений
- •2.1 Общие сведения о погрешностях измерений
- •2.1.1 Классификация погрешностей измерений
- •2.1.2 Систематические составляющие погрешностей измерения
- •2.1.3 Случайные составляющие погрешностей измерения
- •Тема 3. Измерение тока и напряжения
- •3.1 Общие представления об измерении тока и напряжения
- •3.1.1 Измеряемые параметры тока и напряжения
- •3.1.2 Классификация приборов для измерения тока и напряжения
- •3.1.3 Измерение тока и напряжения с помощью электромеханических приборов Общие сведения об электромеханических приборах
- •Магнитоэлектрические приборы
- •Магнитоэлектрические амперметры
- •Магнитоэлектрические вольтметры
- •Электродинамические приборы
- •Электродинамические амперметры
- •Электродинамические вольтметры
- •Электромагнитные приборы
- •Электростатические приборы
- •3.3 Электронные вольтметры
- •3.3.1 Общие сведения об электронных вольтметрах
- •3.3.2 Аналоговые электронные вольтметры
- •Вольтметры амплитудных значений
- •Вольтметры средневыпрямленных значений
- •Вольтметры среднеквадратических значений
- •3.3.3 Цифровые вольтметры
- •Цифровые вольтметры с времяимпульсным кодированием
- •Тема 4. Измерение мощности электрических сигналов
- •4.1. Измерение мощности в цепях постоянного и переменного тока
- •4.1.1 Общие сведения
- •4.1.2 Измерение мощности постоянного тока и переменного тока низкой частоты Измерение мощности постоянного тока
- •Измерение мощности переменного тока низкой частоты
- •4.2 Измерение мощности электрического тока на высоких и сверхвысоких частотах
- •4.2.1 Термоэлектрический метод
- •4.2.2 Метод терморезистора
- •4.2.3 Калориметрический метод
- •4.2.4 Измерение проходящей мощности на основе использования направленных ответвителей
- •4.2.5 Пондеромоторный метод
4.2.5 Пондеромоторный метод
Метод основан на использовании пондеромоторного (механического) действия электромагнитного поля.
Наличие механического давления электромагнитных волн на отражающую поверхность впервые было установлено русским физиком П. Н. Лебедевым в 1899 г. Величина этого давления пропорциональна значению вектора Умова - Пойнтинга. Следовательно, измеряя величину механического давления, можно определить мощность электромагнитных колебаний.
Принцип работы пондеромоторного ваттметра упрощенно можно представить следующим образом. В прямоугольном волноводе, возбуждаемом волной типа Н10, механизм передачи электромагнитной волны можно представить как результат многократного отражения электромагнитных волн от стенок волновода. Механическое давление электромагнитных волн можно измерить, если удалить часть стенки волновода и заменить ее упругой пластиной, связанной с датчиком механического давления (например, пьезоэлектрического), вырабатывающего сигнал в зависимости от мощности колебаний СВЧ.
К преимуществам пондеромоторных ваттметров следует отнести малую потребляемую мощность, малую инерционность, устойчивость к перегрузкам. Последнее дает возможность использовать пондеромоторные ваттметры, как для измерения малой мощности, так и для измерения очень больших мощностей (от одного милливатта до десятков мегаватт). Следует также отметить и практически неограниченные частотные пределы ваттметров пондеромоторного типа.