Kısa dalgalar için yüksek frekanslı ampermetre. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Ölçüm teknolojisi

 makale yorumları

Ekipmanı kurarken veya test ederken, kısa dalga operatörlerinin sıklıkla yüksek frekanslı akımı ölçmesi gerekir. Radyo amatörlerinin genellikle bu tür ölçümler için standart cihazları yoktur. Yüksek frekanslı voltajı (diyot, kapasitör, gösterge) ölçmek kolaydır. Cihazlarda voltaj ölçümünde herhangi bir sorun yaşanmamaktadır. Tüm voltajların ölçüldüğü bir mahfaza vardır. Ve ölçüm noktalarından RF voltmetreye giden teller genellikle o kadar kısadır ki (ölçülen voltajın λ dalga boyu açısından) test edilen cihaz üzerinde neredeyse hiçbir etkisi yoktur.

Ancak anten teknolojisinde durum daha karmaşıktır. İlk olarak, antenlerin çoğu zaman hiçbir topraklaması yoktur (örneğin simetrik antenler). İkinci olarak, bir toprak olsa bile (mesela bir GP veya Y uyumlu dipol) test uçları kabul edilemeyecek kadar uzundur. GP'nin ortasındaki voltajı ölçmeye çalışmanın nasıl bir şey olacağını hayal edin: sonuçta, bu noktadan pimin tabanına kadar bir kablo çekmeniz gerekir! Aslında antenin bir parçası haline gelirler, çalışmasını ve voltaj dağılımını öyle bir değiştirirler ki, bu tür ölçümlerin doğruluğu ve değeri çok düşüktür.

Anten iletkenlerinde neler olduğunu incelemek ve ölçmek için bir RF ampermetreye ihtiyacınız vardır. Bir voltmetreden farklı olarak tek bir noktaya bağlanır, bu da ölçümü bozan uzun ölçüm kablolarına sahip olmadığı anlamına gelir.

RF ampermetrenin temeli akım sensörüdür. Bu, ferrit halkalı manyetik çekirdek üzerindeki özel bir HF transformatörüdür. Bu transformatörün birincil sargısı, akımı ölçtüğümüz teldir. İkincil sargı, düşük dirençli bir direnç üzerine yüklenen birkaç düzine dönüşten oluşur.

Şekil 1'de gösterilmiştir. 20 adet akım trafosu bu şekilde çalışmaktadır. Manyetik çekirdek boyunca ölçülen teldeki akım, ikincil sargıda bir akım indükler; bu, sargıların dönüş sayısına bağlı olarak birincil devredeki akımdan daha az olacaktır. Örneğin sarım dönüş sayısının oranı 20 ise (cihazımızdaki gibi) XNUMX kat daha az olacaktır. Yük direncinden akan bu akım, onun üzerinde bir RF voltaj düşüşü yaratacaktır. İkincisi zaten herhangi bir RF voltmetreyle ölçülebilir (ölçüm için iki nokta vardır - ikincil sargının çıkışları): dedektör diyotundan spektrum analizörüne veya alıcıya.

Pirinç. 1. Akım trafo devresi

Yük direnci R'nin direnci I akımıyla örneğin 50 Ohm seçilirse_ent trafo voltajının U birincil sargısında_O (ikincil sargısında U olacak_sen=( ben_ent/20)*50=2,5I_вx. Yük olarak 50 Ohm'luk direnç tesadüfen değil, bir alıcının veya spektrum analiz cihazının RF voltaj ölçer (çok küçük RF akımlarını ölçen) olarak kullanılabilmesi için seçilmiştir.

Sargıların sarım sayısının N oranı, yani ikincil sarımın sarım sayısı (birincil sargının her zaman bir sarımı vardır), uzlaşma nedenlerinden dolayı seçilmiştir. Bir yandan, sekonder sargıdaki sarım sayısı ne kadar azsa transformatör o kadar geniş olacaktır. Öte yandan, N ne kadar büyük olursa, ölçülen tele uygulanan direnç o kadar düşük olur ve transformatörümüzün ölçülen tel üzerindeki etkisi o kadar az olur. Ortaya çıkan direnç R/N'ye eşittir², yani bizim durumumuzda 50/20²=0,125Ohm. Böylece RF ampermetremizin aktif giriş direnci çoğu ölçüm için kabul edilebilir olan 0,125 Ohm'dur.

Bize "gösteri ölçer"e değil, ölçüm cihazına ihtiyacımız var. Bunu yapmak için, manyetik çekirdeğin belirli bir bantta çalışabilmesi (yani ferritin çok düşük frekansta olmaması) ve ölçülen teldeki önemli akımlara (yani manyetik çekirdeğin boyutlarına) doymaması gerekir. yeterince büyük olmalıdır).

Ek olarak, manyetik çekirdek ikiye bölünmeli ve çerçevesi mandallanmalıdır. Bu olmadan, cihazı kullanmak neredeyse imkansız olacaktır: her seferinde ölçülen telin başlangıcını manyetik devreden geçirip ikincisini ölçüm noktasına taşımayacaksınız.

Ve bir akım transformatörünün manyetik çekirdeği için son (ama bir o kadar da önemli) gereklilik: kalın kablo örgülerindeki akımı ölçebilmek için deliğin büyük olması gerekir.

Yukarıdakilere dayanarak, 28x3851x0 mm boyutlarında 2A30-30A33 manyetik çekirdek ve 13 mm çapında bir delik seçildi. Bu, 300 MHz frekansında yaklaşık 25 başlangıç ​​geçirgenliğine sahip, gürültü bastırıcı, geçmeli ferrit manyetik çekirdektir. Büyük olasılıkla, amaç açısından benzer birçok başka manyetik çekirdek uygun olacaktır.

Manyetik çekirdeğin üzerine 20 tur ince montaj teli sarıyoruz (Şekil 2) ve ikincil sargıyı ısıyla büzüşen bir tüple koruyoruz (Şekil 3).

Pirinç. 2. İnce montaj telli manyetik çekirdek

Pirinç. 3. Isıyla büzüşen tüplü manyetik çekirdek

Bunu, alt ucunda koaksiyel alet konektörü bulunan küçük (20...30 cm) bir dielektrik çubuğa bağlarız. Konektörden çubuktaki ikincil sargıya kadar, karakteristik empedansı 50 Ohm olan ince bir koaksiyel kabloyu çalıştırıyoruz.

Artık üretilen akım trafosunun kalitesini kontrol edebilirsiniz. Bunu yapmak için, Şekil 4'de gösterilen şemaya göre ölçümler yapacağız. XNUMX.

Pirinç. 4. Ölçüm şeması

Beklenen iletim katsayısını tahmin edelim. R1'den geçen akım U'dur_ent/R1. Bunu I yerine koyuyorum_ent önceki formülde U elde ederiz_O=U_ent/ 20.

Yani böyle bir devrenin iletim katsayısı 1/20 veya -26 dB olacaktır. Bu, transformatörün mükemmel çalıştığı zamandır. Hesaplanan bu değeri pratikle karşılaştıralım. 0,3...30 MHz bandındaki ölçüm sonuçları Şekil 5'de gösterilmektedir. XNUMX.

Pirinç. 5. 0,3...30 MHz bandındaki ölçüm sonuçları

İletim katsayısı ile hesaplanan arasındaki farkın 0,9 dB'den az olduğu görülebilir, yani. transformatörün çok hassas bir ölçüm sensörü olduğu ortaya çıktı. Ve HF kenarındaki frekans tepkisindeki düşüşün, transformatörden geçen akımdaki gerçek düşüşle değil, ferritin özellikleriyle ilişkili olduğunu garanti edemeyiz. Gerçek şu ki, transformatörden geçen tel sıfır olmayan bir endüktansa sahiptir, bu da yük empedansını arttırır, sonuçta ortaya çıkan SWR'nin hafifçe artmasına (1,1 MHz frekansında 30'e ulaşması) ve yük akımının düşmesine neden olur. Ve frekans tepkisi grafiğindeki düşüşün basitçe gerçeği göstermesi muhtemeldir: HF yükündeki akım düşüyor.

Her durumda, 1 ila 0,3 MHz frekans bandında ölçüm doğruluğunun çok yüksek (hata 30 dB'den az) olduğu açıktır.

Yukarıda açıklanan akım trafosu iki versiyonda kullanılır.

İlk olarak, özerk çalışma için (örneğin, antenlerdeki akımı ölçmek ve dağıtımını incelemek veya vericiden gelen ortak mod akımının bir radyo istasyonunun hangi kablolarına yayıldığını aramak için çatıda), giriş empedansına sahip bir diyot dedektörü Ölçüm limitleri için 50 Ohm'luk bir anahtar ve transformatör cihazına bir anahtar bağlanır. Örneğin, Şekil 6'de gösterildiği gibi. XNUMX.

Pirinç. 6. Bağlantı şeması

R3-R6 dirençleri, aşağıdaki yöntem kullanılarak işaretçi enstrümanın hassasiyetine göre seçilir. SA1 anahtarı “10 A” olarak ayarlandığında, güç kaynağından cihazın girişine 25 V'luk sabit bir voltaj uyguluyoruz ve R6 direncini seçerek tam ölçek sapmasını ayarlıyoruz. Bu hızlı bir şekilde yapılmalıdır, R1 ve R2 dirençleri çok ısınır. "3 A" sınırında, aynısını 7,5 V voltajda, "5 A" sınırında R1 direncini seçerek yapıyoruz - 2,5 V voltajda, "4 A" sınırında R0,3 direncini seçiyoruz " - 0,75, 3 V voltajda RXNUMX direncini seçin.

Sonuç, hemen hemen her anteni inceleyebileceğiniz kullanışlı, bağımsız bir RF ampermetresidir. Neredeyse herhangi bir ampermetrenin direncinin, ölçülen devrenin direncinden kat kat daha az olması gerektiği için. Bu nedenle direncin birkaç ohm'dan az olduğu yerlerde (kısa devre döngüleri, manyetik çerçeveler, kısaltılmış antenler) bu RF ampermetreyi kullanmak tam olarak imkansız olmasa da akıllıca değildir. Bu tür yerlerde ampermetreyi açmak akımda gözle görülür bir değişime neden olacak ve gerçek değerini bilemeyeceksiniz.

Küçük akımları ölçmek için (örneğin, çeşitli kablo ve kablolardaki sahte ortak mod girişim akımları), alıcının veya spektrum analizörünün 50 ohm girişini transformatöre bağlayın.

Örneğin, Şekil 7'de. Şekil 160, bilgisayarın, monitörün ve dijital osiloskobun (ayrıca prensip olarak bir bilgisayarın) bağlandığı uzatma kablosunun güç kablosunda hangi sinyallerin mevcut olduğunu göstermektedir. 1,8 ila 2 MHz arasındaki XNUMX metrelik amatör bant üzerinde çalışılıyor.

Pirinç. 7. Bir bilgisayarın, monitörün ve dijital osiloskobun bağlı olduğu uzatma kablosundaki sinyallerin varlığını gösteren grafik

Yalnızca üç anahtarlamalı güç kaynağı bu kadar üzücü bir tablo veriyor. Üstelik bunlar aynı zamanda başıboş radyasyon standartlarını karşılayan iyi güç kaynaklarıdır. Ancak bu, bunların DX alımına pekala müdahale edebileceği gerçeğini dışlamaz. Açıklanan RF akım sensörü, parazit emisyonları açısından en sorunlu kabloları ve cihazları bulmanıza yardımcı olacaktır.

Yazar: I.Goncharenko

Diğer makalelere bakın bölüm Ölçüm teknolojisi.

Oku ve yaz yararlı bu makaleye yapılan yorumlar.

<< Geri

En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:

Dünyanın en yüksek astronomi gözlemevi açıldı 04.05.2024

Uzayı ve onun gizemlerini keşfetmek, dünyanın her yerindeki gökbilimcilerin dikkatini çeken bir görevdir. Şehrin ışık kirliliğinden uzak, yüksek dağların temiz havasında yıldızlar ve gezegenler sırlarını daha net bir şekilde açığa çıkarıyor. Dünyanın en yüksek astronomi gözlemevi olan Tokyo Üniversitesi Atacama Gözlemevi'nin açılışıyla astronomi tarihinde yeni bir sayfa açılıyor. Deniz seviyesinden 5640 metre yükseklikte bulunan Atacama Gözlemevi, uzay araştırmalarında gökbilimcilere yeni fırsatlar sunuyor. Bu site, yer tabanlı bir teleskop için en yüksek konum haline geldi ve araştırmacılara Evrendeki kızılötesi dalgaları incelemek için benzersiz bir araç sağladı. Yüksek rakımlı konum daha açık gökyüzü ve atmosferden daha az müdahale sağlasa da, yüksek bir dağa gözlemevi inşa etmek çok büyük zorluklar ve zorluklar doğurur. Ancak zorluklara rağmen yeni gözlemevi gökbilimcilere geniş araştırma olanakları sunuyor. ... >>

Hava akımlarını kullanarak nesneleri kontrol etme 04.05.2024

Robotiğin gelişimi, çeşitli nesnelerin otomasyonu ve kontrolü alanında bize yeni ufuklar açmaya devam ediyor. Son zamanlarda Finlandiyalı bilim adamları, insansı robotları hava akımlarını kullanarak kontrol etmeye yönelik yenilikçi bir yaklaşım sundular. Bu yöntem, nesnelerin manipüle edilme biçiminde devrim yaratmayı ve robotik alanında yeni ufuklar açmayı vaat ediyor. Nesneleri hava akımlarını kullanarak kontrol etme fikri yeni değil, ancak yakın zamana kadar bu tür kavramların uygulanması zordu. Finli araştırmacılar, robotların "hava parmakları" gibi özel hava jetleri kullanarak nesneleri manipüle etmesine olanak tanıyan yenilikçi bir yöntem geliştirdiler. Uzmanlardan oluşan bir ekip tarafından geliştirilen hava akışı kontrol algoritması, hava akışındaki nesnelerin hareketinin kapsamlı bir çalışmasına dayanmaktadır. Özel motorlar kullanılarak gerçekleştirilen hava jeti kontrol sistemi, fiziksel müdahaleye gerek kalmadan nesneleri yönlendirmenize olanak sağlar. ... >>

Safkan köpekler safkan köpeklerden daha sık hastalanmaz 03.05.2024

Evcil hayvanlarımızın sağlığına özen göstermek, her köpek sahibinin hayatının önemli bir yönüdür. Ancak safkan köpeklerin, karma köpeklere göre hastalıklara daha duyarlı olduğu yönünde yaygın bir kanı vardır. Texas Veterinerlik ve Biyomedikal Bilimler Okulu'ndaki araştırmacılar tarafından yürütülen yeni araştırma, bu soruya yeni bir bakış açısı getiriyor. Dog Aging Project (DAP) tarafından 27'den fazla refakatçi köpek üzerinde yürütülen bir araştırma, safkan ve melez köpeklerin çeşitli hastalıklara yakalanma olasılığının genellikle eşit olduğunu ortaya çıkardı. Bazı ırklar belirli hastalıklara karşı daha duyarlı olsa da genel teşhis oranı her iki grup arasında hemen hemen aynıdır. Köpek Yaşlandırma Projesi'nin baş veterineri Dr. Keith Creevy, bazı köpek türlerinde daha yaygın olan, iyi bilinen bazı hastalıkların bulunduğunu ve bunun da safkan köpeklerin hastalıklara karşı daha duyarlı olduğu fikrini desteklediğini belirtiyor. ... >>

Arşivden rastgele haberler TOSA elektrikli otobüs sistemi 30.06.2014 İsviçreli şirket ABB Secheron, ortaklarıyla birlikte, 2017 yılında Cenevre'de benzersiz bir hızlı pil şarj sistemine sahip bir TOSA (Troleybüs Optimizasyon Sistemi Alimentasyonu) elektrikli otobüs ağı kurmayı planlıyor. Aracın güzergahı boyunca bazı duraklara özel şarj istasyonlarının yerleştirileceği tahmin ediliyor. Böyle bir kuruluma yaklaşan otobüs, çatıda bulunan özel bir robotik kol kullanarak bir enerji kaynağına bağlanabilecek. Lazer sensörü, bağlantının doğruluğunu sağlamaktan sorumlu olacaktır. Şarj istasyonu 400 kW güç sağlayacak. İşlemin yaklaşık 15 saniye süreceği varsayılır ve alınan enerjinin bir sonraki şarj noktasına ulaşmak için yeterli olacağı garanti edilir. TOSA otobüsleri 133 yolcu taşıyacak şekilde tasarlanmıştır. Şarj işlemi yolda gerçekleştirileceğinden, büyük pil paketlerinden vazgeçilebilir. Bu arada, TOSA durumunda, piller çatıda bulunur. Lozan Federal Politeknik Okulu'ndan araştırmacılar, TOSA sistemini mümkün olduğunca uygun maliyetli hale getirmeye yardımcı olacak özel bir bilgisayar modeli geliştirdiler. Verimlilik değerlendirilirken, özellikle sürücülerin maaşı, duraklar arasındaki mesafe, şarj istasyonu sayısı, akülerin dayanıklılığı, zaman çizelgesi vb. TOSA otobüsleri şu anda Cenevre havaalanı ile Palexpo sergi merkezi arasındaki güzergahta test ediliyor.

Diğer ilginç haberler:

▪ Grafen filtresi su hariç her şeyi hapseder

▪ hafıza geliştirici molekül

▪ Havadan köfteler

▪ NVIDIA bazı video kartlarını kendi başına toplamaya başladı

▪ Samsung ISOCELL GN2 görüntü sensörü

Bilim ve teknolojinin haber akışı, yeni elektronik

Ücretsiz Teknik Kitaplığın ilginç malzemeleri:

▪ sitenin bölümü Hikayeleriniz. Makale seçimi

▪ makale Ayaklanma durumunda davranış kuralları ve korunma yöntemleri. Güvenli yaşamın temelleri

▪ makale Jüpiter'in kaç uydusu var? ayrıntılı cevap

▪ makale Emniyet kemerlerinin, portatif merdivenlerin ve merdivenlerin test edilmesi. İş güvenliğine ilişkin standart talimat

▪ makale Aktif iç mekan KB anteninin iyileştirilmesi. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

▪ makale GPA frekansının dengelenmesi hakkında. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

Bu makaleye yorumunuzu bırakın:

Bu sayfanın tüm dilleri

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri

www.diagram.com.ua
2000-2024