термопар прямого чи непрямого нагріву і вимірюванні виникає в результаті нагрівання термо-е. д. с, пропорційної розсіюваною в термопарі НВЧ потужності. Термопари виконують одночасно функції узгодженої навантаження і диференціального термометра. Залежність між вимірюваної потужністю і величиною термо-е. д. с. виражається співвідношенням
, (1.4.1)
де - напруга термо-е. д. с. на виході термопари;- Коефіцієнт перетворення термопари.
Термоелектричний метод, як і болометричний, застосовують в основному для вимірювання потужності малих рівнів, однак він має ряд переваг перед Болометрична. Так як величина термо-е. д. с. пропорційна подводимой НВЧ потужності і практично не залежить від температури навколишнього середовища, в термоелектричних ватметри відсутні елементи і вузли для температурної компенсації. Прийомні перетворювачі термоелектричних ватметрів не вимагають тривалого часу прогріву і при високій чутливості термопар можуть працювати безпосередньо зі стрілочним індикатором. Оскільки термопара не вимагає початкового підігріву, як термістор або болометр, споживання ваттметра від джерел живлення мало, що особливо важливо у випадку живлення приладу від первинних джерел (наприклад, акумуляторів).
Термоелектричний метод використовують в діапазонах метрових, дециметрових, сантиметрових і міліметрових довжин хвиль. З його допомогою вимірюють потужності від десятків нановат до одиниць ват при використанні аттенюаторов і спрямованих відгалужувачів.
Похибка вимірювання НВЧ потужності при використанні цього методу визначається наступними основними складовими:
похибкою вимірювального блоку включає часовий дрейф і похибка відлікового пристрою (може бути зведена до ± (1-2)% і менше);
похибкою визначення коефіцієнта перетворення на змінному струмі низької частоти, що залежить від точності використовуваних методів вимірювання діючого значення напруги (при використанні вольтметра класу 0,5 похибка становитиме ± (1-2)%; для схем з вбудованим калибратором - похибка самокалібрування);
похибкою, зумовленою нелінійністю термопари в динамічному діапазоні, (звичайно становить ± (1-3)%);
похибкою визначення коефіцієнта ефективності перетворювача (при використанні калібраторів може приймати значення ± (1,5-5)%);
похибкою, зумовленою відображенням потужності від входу перетворювача;
похибкою через неузгодженості.
До переваг методу слід віднести: застосовність в широкому діапазоні частот; малий час встанов?? Ення показань, що дозволяє використовувати метод в автоматизованих системах; малу залежність результату вимірювань від температури навколишнього середовища; малий час підготовки до роботи; технологічну можливість виготовлення термопар на різні рівні потужності.
Недоліками методу є: обмежений зверху динамічний діапазон; невисока стійкість до перевантажень, що обмежує застосування термоелектричних перетворювачів при вимірюванні середньої потужності імпульсно-модульованих коливань. Плівкові ниткоподібні термопари, володіючи малою тепловою інерційністю, вже при відносно невеликому значенні енергії імпульсу перегорають.
1.5 МЕТОД ВОЛЬТМЕТРА
Потужність, що розсіюється навантаженням, можна визначити, знаючи діюче значення напруги U і імпеданс навантаження Z:
(1.5.1)
де | Z | - модуль імпед...
