De milliwattmeter

redbox.gif (41 octets)

Voor wie graag zou willen experimenteren in het domein van VHF of hogere infrequentie doet er goed aan om over zo een toestel te beschikken. Men moet er wel wat geld voor over hebben. Dus, uitkijken op de tweedehands markt kan een oplossing zijn.
Wat meten we met zo een toestel ?
Milliwatts zal je zeggen en dat is waar ook. Maar die milliwatts moeten we dan ook in staat zijn van bijvoorbeeld vanaf 1 MHz tot , ja, 10 GHz te kunnen meten. Niet niks zal je opmerken.
Zo een toestel zie je hier rechts. Het is het model 432A van Hewlett-Packard. Dit model is zowat de referentie in dit domein. U ziet alleen het toestel maar er hoor nog een "meetprobe" bij. Zeer belangrijk onderdeel en bovendien duur in aanschaf.
Het is als een opbergkoffer zonder sleutel. kijk dus op de tweedehands markt uit en laat je niet verleiden om zonder probe naar huis te komen.
Een andere benaming die U mogelijk zal tegenkomen is de "bolometer" maar dat zien we verder waarom.

mw1.gif (13899 octets)

Waarom is dit toestel zo gegeerd ?
Een groot aantal gevariëerde metingen zijn mogelijk, zoals:
  • Meting van de versterking van versterker op UHF/SHF. Indien het vermogen te groot is MOET je gepaste attenuators bij plaatsen. Zeer belangrijk voor de portomonee.
  • Invoeg verleis van filters door voor en na het plaatsen te meten.
  • Verliezen van kabels bij gebruik van grote lengtes en hogere frequenties. Op een gelijkaardige wijze te meten als filter hierboven.
  • En ga zo maar verder.....

Een zeer nuttig toestel maar spijtig van de prijs. Ervare techniekers kunnen het gebruik omzeilen maar daar is ervaring voor nodig.


Werkings principe :
Het toestel is van hogere precisie klasse. Voor een HP432A is dat BV op 1% voor volle schaal. Als U weet de de meetgamma van 10 µμ tot 10 mW gaat kan U zich voorstellen dat men voor dit toestel bijzondere technieken heeft gebruikt.

Hoewel hoog technisch maakt men toch maar gebruik van eenvoudige principes en wel de bekende brug schakeling. Een weerstand zal dienst doen voor de meting. Dit is niet zomaar een weerstand kan je je voorstellen. We maken gebruik van de wet van "JOULE" om tot het resultaat te komen.

Elektrische energie wordt steeds in warmte omgezet naast andere fysische verschijnselen. Dit moeten we goed onthouden.

Het hart bestaat uit een thermistor of temperatuur afhankelijke weerstand. De stroom er door heen doet de temperatuur stijgen. Deze verandering van temperatuur wordt vertaald in een verandering van de weerstand. De verwarming is evenredig met het verbruikte vermogen. Dit is het princiep van de meting.

mw2.gif (2052 octets)

 Het grote voordeel is wel de grote bandbreedte van dit systeem.
Het geheel zoals hier getoond is zeer eenvoudig. In de werkelijkheid moet er heel wat vebeterd worden. Nemen we nu als voorbeeld de omgevingstemperatuur.
Duidelijk dat dit een grote rol zal spelen. Dit probleem moet eenduidig opgelost worden. Plaatselijke schommelingen moeten correct opgevangen worden. Zie verder....

mw3.gif (4053 octets)


Werking :
De RF brug is de gewone brug met termistor. Aan de brug wordt het RF gevoerd waar we de meting willen van doen. De thermistor ondergaat hierdoor door JOULE effect en verwarmt. Het moet duidelijk zijn, er worden zeer hoge eisen aan de brug gesteld. Het gevaar om een te hoog vermogen te willen meten kan duur te staan komen.
Het resultaat uit de brug wordt versterkt gezien het lage niveau.		 Een tweede brug "kompensatie brug" zal de temperatuur compensatie verzorgen. Er wordt hier GEEN RF toe gevoerd. De omgevings temperatuur wordt in rekening gebracht.
Ook hier zorgt een versterking van het resultaat voor voldoend niveau. Inspelen op deze versterker laat een op "NUL" stellen van het meettoestel toe.

De uitgangen van beide bruggen wordt naar een sommatie kring (optellen) gevoerd. Twee spanningen volgen hieruit:
1 - een spanning Vrf + Vcomp
2 - een spanning Vrf - Vcomp
Vrf is de spanning komende van de brug MET het te meten RF en Vcomp de spanning van de andere brug (zonder RF).

Een multivibrator ( vierkantgolven) levert meettijden op het rythme van 5 kHz.

De spanning Vcomp + Vrf wordt naar een spanning/tijd omzetter gevoerd, samen met het signaal van 5 KHz van de multivibrator. De uitgang hier is een vierkant golf waarvan de breedte (tijd) evenredig is met Vcomp+Vrf Bekijk hiervoor goed het schema. De spanning Vcomp-Vrf  het signaal van 5 kHz zal een gelijkaardig resultaat leveren maar nu evenredig met Vcomp-Vrf. Volgt een versterker.

De spanning Vcomp-Vrf stuurt een elektronische commutator waar nog de spanning Vcom+Vrf op toe komt. Het resultaat Vcom+Vrf is een blokspanning waarvan de breedte van de pulsen evenredig is met de gemeten waarde. Vcomp-Vrf levert een blokgolf waaraan de amplitude evenredig is
Een aanduidtoestel maakt het meetresultaat zichtbaar.

Vcomp minimaliseert de temperatuur invloed.


Voorzorgen bij gebruik :
  • Het principe van meten maakt gebruik van een dubbele brug. Bij rust is er evenwicht. Bij sommige systemen bevinden de bruggen zich in de probe. Aanzetten van het toestel ZONDER probe kan gevolgen hebben voor het toestel. Daarom eerst de probe aansluiten en zeker nooit het toestel gebruiken zonder een meetprobe. De thermistor is een zeer gevoelig ding.
  • Bij tweedehands aanschaf vraag aan de verkoper om het toestel te tonen dat het werkt MET de probe aangesloten. Ga na of het nullen van het toestel stabiel en gemakkelijk te regelen is. Een zachtjes veranderen van de NUL kan maar moet beperkt blijven. (hoe zou je trouwens kunnen meten in het andere geval)
  • Voor het meten zelf plaats het toestel op de hoogste schaal. Dit is het veiligst. Weet toch maar liefst welk niveau er te vewachten is opdat U desgevallen een vezwakker kan inschakelen.
  • Indien aaanwezig, plaats de instelling voor de gebruikte frequentie correct. U mag een fout verwachten indien de juist frequentie zone niet wordt gebruikt. Het gaat om een correctie volgens de frequentie.
  • Een bijkomende probe is geen overdreven luxe. Als U die mogelijkheid tot aanschaf hebt , doen...
Toch wel een ingewikkeld toestel. Het gaat hier om een groot precisie toestel van waarde. Komt U op een tweede hands markt zoiets tegen weeg af of de aankoop voor U de prijs wel waard is.


Terug naar RCL Home page. Bewerking : ON4AWN, Herman Van Meerbeeck