Ampe kế cao tần cho sóng ngắn. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Công nghệ đo lường

 Bình luận bài viết

Đối với sóng ngắn, khi thiết lập hoặc thử nghiệm thiết bị, thường cần phải đo dòng điện tần số cao. Một đài nghiệp dư thường không có dụng cụ tiêu chuẩn cho các phép đo như vậy. Thật dễ dàng để đo điện áp tần số cao (diode, tụ điện, chỉ báo). Không có vấn đề với việc đo điện áp trong các thiết bị. Có một vỏ để đo tất cả các điện áp. Và các dây dẫn từ các điểm đo đến vôn kế RF thường ngắn đến mức chúng hầu như không ảnh hưởng đến thiết bị được kiểm tra.

Nhưng trong công nghệ ăng-ten thì khó hơn. Đầu tiên, ăng-ten thường không có "mặt đất" (ví dụ: ăng-ten đối xứng). Thứ hai, ngay cả khi có tiếp đất (giả sử, lưỡng cực GP hoặc Y phù hợp), các dây dẫn thử nghiệm dài không thể chấp nhận được. Hãy tưởng tượng nó sẽ như thế nào khi thử đo điện áp ở giữa GP: sau tất cả, từ điểm này đến chân của chốt, bạn sẽ phải kéo một sợi dây! Chúng thực sự trở thành một phần của ăng-ten, làm thay đổi hoạt động và phân phối điện áp của nó đến mức độ chính xác và giá trị của các phép đo như vậy là rất thấp.

Để nghiên cứu và đo lường những gì đang xảy ra trong dây dẫn của ăng-ten, bạn cần có một ampe kế RF. Nó, không giống như một vôn kế, được kết nối tại một điểm, có nghĩa là nó không có dây đo dài làm sai lệch phép đo.

Cơ sở của ampe kế RF là cảm biến hiện tại. Đây là một máy biến áp tần số cao đặc biệt trên lõi từ tính dạng vòng ferit. Cuộn sơ cấp của máy biến áp này là dây mà chúng ta đo dòng điện. Cuộn thứ cấp bao gồm vài chục vòng được nạp trên một điện trở có điện trở thấp.

Thể hiện trong hình. 1 máy biến dòng hoạt động như thế này. Dòng điện trong dây đo được qua mạch từ tạo ra dòng điện trong cuộn thứ cấp, dòng điện này sẽ nhỏ hơn dòng điện trong mạch sơ cấp xét theo số vòng dây của cuộn dây. Ví dụ: với tỷ lệ số vòng dây là 20 (như trong thiết bị của chúng tôi), nó sẽ ít hơn 20 lần. Dòng điện này, chạy qua điện trở tải, sẽ tạo ra sự sụt giảm điện áp RF trên nó. Cái sau có thể được đo bằng bất kỳ vôn kế RF nào (có hai điểm để đo - đầu ra của cuộn thứ cấp): từ điốt dò đến máy phân tích phổ hoặc máy thu.

Cơm. 1. Mạch biến dòng

Nếu điện trở của điện trở tải R được chọn, ví dụ, 50 Ohm, ở dòng điện I_trong ở cuộn sơ cấp của máy biến áp hiệu điện thế U_{ra ngoài} (trên cuộn thứ cấp của nó sẽ có chữ U_vượn=(tôi_trong/20)*50=2,5I_inx. Điện trở 50 Ohm không được chọn ngẫu nhiên làm tải mà để có thể sử dụng máy thu hoặc máy phân tích phổ làm máy đo điện áp RF (đo dòng RF rất nhỏ).

Tỷ lệ N của số vòng dây cuộn dây, tức là số vòng dây cuộn thứ cấp (sơ cấp luôn có một vòng), được chọn từ các cân nhắc thỏa hiệp. Một mặt, cuộn thứ cấp càng ít vòng thì máy biến áp càng rộng. Mặt khác, N càng lớn, điện trở được đưa vào dây đo càng ít và máy biến áp của chúng ta càng ít ảnh hưởng đến dây đo. Điện trở chèn bằng R/N², tức là trong trường hợp của chúng tôi 50/20²\u0,125d 0,125 Ôm. Do đó, điện trở đầu vào hoạt động của ampe kế RF của chúng tôi là XNUMX ôm, có thể chấp nhận được đối với hầu hết các phép đo.

Chúng ta cần một thiết bị đo chứ không phải "máy đo hiển thị". Để làm được điều này, điều cần thiết là mạch từ có thể hoạt động trong một dải nhất định (nghĩa là ferit không được có tần số quá thấp) và không bão hòa ở dòng điện đáng kể trong dây được đo (tức là kích thước của mạch từ phải đủ lớn).

Ngoài ra, mạch từ phải được chia thành hai nửa và khung của nó phải được gắn vào. Nếu không có điều này, thiết bị sẽ gần như không thể sử dụng được: bạn sẽ không phải lúc nào cũng đưa phần đầu của dây được đo qua mạch từ và di chuyển phần sau đến điểm đo.

Và yêu cầu cuối cùng (đã đề cập, nhưng không quan trọng) đối với mạch từ của máy biến dòng: lỗ phải lớn để có thể đo dòng điện trong các dây cáp dày.

Dựa trên những điều đã nói ở trên, mạch từ 28A3851-0A2 được chọn với kích thước 30x30x33 mm và một lỗ có đường kính 13 mm. Đây là mạch từ gắn vào triệt nhiễu được làm bằng ferit có độ từ thẩm ban đầu khoảng 300 ở tần số 25 MHz. Nhiều khả năng, nhiều lõi từ khác có mục đích tương tự sẽ làm được.

Chúng tôi quấn 20 vòng dây gắn mỏng trên mạch từ (Hình 2) và bảo vệ cuộn thứ cấp bằng ống co nhiệt (Hình 3).

Cơm. 2. Lõi từ có dây gắn mỏng

Cơm. 3. Lõi từ có ống co nhiệt

Chúng tôi gắn nó vào một thanh điện môi nhỏ (20 ... 30 cm) với đầu nối dụng cụ đồng trục ở đầu dưới. Từ đầu nối đến cuộn dây thứ cấp trong thanh, chúng tôi vẽ một sợi cáp đồng trục mỏng có trở kháng đặc trưng là 50 ôm.

Bây giờ bạn có thể kiểm tra chất lượng của máy biến dòng được sản xuất. Để làm điều này, chúng tôi sẽ thực hiện các phép đo theo sơ đồ hiển thị trong Hình. 4.

Cơm. 4. Đề án đo lường

Hãy ước tính hệ số chuyển kỳ vọng. Cường độ dòng điện qua R1 là U_trong/R1. Thay thế cái này cho tôi_trong vào công thức trước đó, chúng tôi nhận được U_{ra ngoài}=U_trong/ 20.

Nghĩa là, hệ số truyền của một mạch như vậy sẽ là 1/20 hoặc -26 dB. Đây là khi máy biến áp hoạt động hoàn hảo. Hãy so sánh giá trị tính toán này với thực tế. Kết quả đo trong băng tần 0,3...30 MHz được thể hiện trong hình. 5.

Cơm. 5. Kết quả đo trong băng tần 0,3...30 MHz

Có thể thấy rằng sự khác biệt giữa hệ số truyền và hệ số tính toán nhỏ hơn 0,9 dB, tức là máy biến áp hóa ra là một cảm biến đo rất chính xác. Và bạn không thể chứng minh rằng sự tắc nghẽn của đáp ứng tần số ở cạnh tần số cao có liên quan đến các đặc tính của ferrite chứ không phải với dòng điện thực tế đi qua máy biến áp. Thực tế là dây đi qua máy biến áp có độ tự cảm khác không, làm tăng trở kháng tải, khiến SWR tăng nhẹ (đạt 1,1 ở tần số 30 MHz) và dòng tải giảm xuống. Và rất có thể sự sụt giảm trong biểu đồ trên đáp ứng tần số chỉ đơn giản là cho thấy sự thật: dòng điện trong tải trên RF giảm xuống.

Trong mọi trường hợp, có thể thấy rằng độ chính xác của phép đo là rất cao (sai số dưới 1 dB) trong dải tần từ 0,3 đến 30 MHz.

Máy biến dòng được mô tả ở trên được sử dụng trong hai phiên bản.

Đầu tiên, để hoạt động tự trị (ví dụ: trên mái nhà để đo dòng điện trong ăng-ten và nghiên cứu sự phân bố của nó hoặc để tìm kiếm loại cáp nào của đài phát thanh mà dòng điện ở chế độ chung từ máy phát lan truyền), một máy dò diode có trở kháng đầu vào 50 ohms được kết nối với máy biến áp bằng một công tắc giới hạn đo lường và một thiết bị con trỏ. Ví dụ, chẳng hạn như trong Hình. 6.

Cơm. 6. Sơ đồ đấu dây

Các điện trở R3-R6 được chọn dựa trên độ nhạy của thiết bị con trỏ theo phương pháp sau. Với vị trí công tắc SA1 "10 A", chúng tôi cung cấp điện áp không đổi 25 V từ nguồn điện đến đầu vào của thiết bị và chọn điện trở R6, đặt độ lệch toàn thang đo. Điều này phải được thực hiện nhanh chóng, các điện trở R1 và R2 rất nóng. Ở giới hạn "3 A", chúng ta làm tương tự ở điện áp 7,5 V bằng cách chọn điện trở R5, ở giới hạn "1 A" - ở điện áp 2,5 V, chúng ta chọn điện trở R4, ở giới hạn "0,3 A" - ở điện áp 0,75 V, chúng ta chọn điện trở R3.

Hóa ra một ampe kế RF độc lập tiện lợi, bạn có thể kiểm tra hầu hết mọi ăng-ten. Hầu như vì điện trở của bất kỳ ampe kế nào phải nhỏ hơn nhiều lần so với điện trở của mạch đo. Do đó, để sử dụng ampe kế RF này ở những nơi có điện trở nhỏ hơn vài ohms (vòng ngắn mạch, khung từ tính, ăng ten rút ngắn), không những không thể mà còn không hợp lý. Bao gồm một ampe kế ở những nơi như vậy sẽ gây ra sự thay đổi đáng chú ý trong dòng điện và bạn sẽ không biết giá trị thực của nó.

Để đo dòng điện thấp (ví dụ: dòng nhiễu ở chế độ chung đi lạc trong các loại dây và cáp khác nhau), hãy kết nối đầu vào 50 ôm của máy thu hoặc máy phân tích phổ với máy biến áp.

Ví dụ, trong hình. Hình 7 cho biết những tín hiệu nào có trong dây nguồn của dây nối dài mà máy tính, màn hình và máy hiện sóng kỹ thuật số (về nguyên tắc cũng là máy tính) được kết nối. Băng tần nghiệp dư 160 mét từ 1,8 đến 2 MHz đang được nghiên cứu.

Cơm. 7. Biểu đồ minh họa sự hiện diện của các tín hiệu trong dây nguồn của dây nối dài mà máy tính, màn hình và máy hiện sóng kỹ thuật số được kết nối.

Một bức tranh ảm đạm như vậy chỉ được đưa ra bởi ba nguồn cung cấp năng lượng chuyển đổi. Hơn nữa, đây vẫn là những bộ nguồn tốt đáp ứng các tiêu chuẩn về bức xạ ký sinh. Tuy nhiên, điều này không loại trừ thực tế là chúng có thể cản trở quá trình thu DX. Cảm biến dòng điện HF được mô tả sẽ giúp bạn tìm ra vấn đề khó khăn nhất, về nhiễu, cáp và thiết bị.

Tác giả: I.Goncharenko

Xem các bài viết khác razdela Công nghệ đo lường.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con 06.05.2024

Những âm thanh xung quanh chúng ta ở các thành phố hiện đại ngày càng trở nên chói tai. Tuy nhiên, ít người nghĩ đến việc tiếng ồn này ảnh hưởng như thế nào đến thế giới động vật, đặc biệt là những sinh vật mỏng manh như gà con chưa nở từ trứng. Nghiên cứu gần đây đang làm sáng tỏ vấn đề này, cho thấy những hậu quả nghiêm trọng đối với sự phát triển và sinh tồn của chúng. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng việc gà con ngựa vằn lưng kim cương tiếp xúc với tiếng ồn giao thông có thể gây ra sự gián đoạn nghiêm trọng cho sự phát triển của chúng. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng ô nhiễm tiếng ồn có thể làm chậm đáng kể quá trình nở của chúng và những gà con nở ra phải đối mặt với một số vấn đề về sức khỏe. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng những tác động tiêu cực của ô nhiễm tiếng ồn còn ảnh hưởng đến chim trưởng thành. Giảm cơ hội sinh sản và giảm khả năng sinh sản cho thấy những ảnh hưởng lâu dài mà tiếng ồn giao thông gây ra đối với động vật hoang dã. Kết quả nghiên cứu nêu bật sự cần thiết ... >>

Loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

Trong thế giới công nghệ âm thanh hiện đại, các nhà sản xuất không chỉ nỗ lực đạt được chất lượng âm thanh hoàn hảo mà còn kết hợp chức năng với tính thẩm mỹ. Một trong những bước cải tiến mới nhất theo hướng này là hệ thống loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D mới, được giới thiệu tại sự kiện Thế giới Samsung 2024. Samsung HW-LS60D không chỉ là một chiếc loa mà còn là nghệ thuật của âm thanh kiểu khung. Sự kết hợp giữa hệ thống 6 loa có hỗ trợ Dolby Atmos và thiết kế khung ảnh đầy phong cách khiến sản phẩm này trở thành sự bổ sung hoàn hảo cho mọi nội thất. Samsung Music Frame mới có các công nghệ tiên tiến bao gồm Âm thanh thích ứng mang đến cuộc hội thoại rõ ràng ở mọi mức âm lượng và tính năng tối ưu hóa phòng tự động để tái tạo âm thanh phong phú. Với sự hỗ trợ cho các kết nối Spotify, Tidal Hi-Fi và Bluetooth 5.2 cũng như tích hợp trợ lý thông minh, chiếc loa này sẵn sàng đáp ứng nhu cầu của bạn. ... >>

Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang 05.05.2024

Thế giới khoa học và công nghệ hiện đại đang phát triển nhanh chóng, hàng ngày các phương pháp và công nghệ mới xuất hiện mở ra những triển vọng mới cho chúng ta trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Một trong những đổi mới như vậy là sự phát triển của các nhà khoa học Đức về một phương pháp mới để điều khiển tín hiệu quang học, phương pháp này có thể dẫn đến tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực quang tử học. Nghiên cứu gần đây đã cho phép các nhà khoa học Đức tạo ra một tấm sóng có thể điều chỉnh được bên trong ống dẫn sóng silica nung chảy. Phương pháp này dựa trên việc sử dụng lớp tinh thể lỏng, cho phép người ta thay đổi hiệu quả sự phân cực của ánh sáng truyền qua ống dẫn sóng. Bước đột phá công nghệ này mở ra triển vọng mới cho việc phát triển các thiết bị quang tử nhỏ gọn và hiệu quả có khả năng xử lý khối lượng dữ liệu lớn. Việc điều khiển phân cực quang điện được cung cấp bởi phương pháp mới có thể cung cấp cơ sở cho một loại thiết bị quang tử tích hợp mới. Điều này mở ra những cơ hội lớn cho ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ Ánh sáng đi tới và đi ngược thời gian cùng một lúc 11.02.2023 Bằng cách tách một photon bằng tinh thể quang học đặc biệt, hai nhóm nhà vật lý độc lập đã đạt được cái mà họ gọi là sự đảo ngược thời gian lượng tử, trong đó photon tồn tại ở cả trạng thái thời gian tiến và lùi. Hiệu ứng phát sinh từ sự hội tụ của hai nguyên tắc kỳ lạ của cơ học lượng tử mâu thuẫn với các quy tắc nhất định. Nguyên lý thứ nhất, chồng chất lượng tử, cho phép các hạt nhỏ tồn tại ở các trạng thái khác nhau hoặc các phiên bản khác nhau của chính chúng cùng một lúc, miễn là chúng không được quan sát thấy. Nguyên tắc thứ hai, tính đối xứng của điện tích, tính chẵn lẻ và đảo ngược thời gian (CPT), phát biểu rằng bất kỳ hệ thống nào chứa các hạt sẽ tuân theo các định luật vật lý giống nhau, ngay cả khi điện tích của hạt, tọa độ không gian và chuyển động trong thời gian bị đảo ngược, như trong một gương. Bằng cách kết hợp hai nguyên tắc này, các nhà vật lý đã tạo ra một photon dường như đồng thời di chuyển dọc và ngang mũi tên thời gian. "Khái niệm về mũi tên thời gian mang lại một từ cho tính đơn hướng rõ ràng của thời gian mà chúng ta quan sát thấy trong thế giới vĩ mô mà chúng ta đang sống. Trên thực tế, điều này mâu thuẫn với nhiều định luật vật lý cơ bản, thường là đối xứng trong thời gian và do đó không có hướng thời gian tốt nhất," - Theodor Stremberg, nhà vật lý từ Đại học Vienna, lưu ý. Các nhà khoa học đã tạo ra photon đảo ngược thời gian của họ vì sự tò mò trí tuệ, nhưng các thí nghiệm tiếp theo cho thấy rằng thời gian có thể được kết hợp với các cổng logic nghịch đảo để cho phép tính toán đồng thời theo cả hai hướng, do đó mở đường cho các bộ xử lý lượng tử với sức mạnh xử lý tăng lên rất nhiều. Các nhà khoa học cho biết một lý thuyết tương lai về lực hấp dẫn lượng tử kết hợp thuyết tương đối rộng và cơ học lượng tử sẽ bao gồm các hạt có hướng thời gian hỗn hợp, như trong thí nghiệm này, và có thể cho phép các nhà nghiên cứu xem xét một số hiện tượng bí ẩn nhất trong vũ trụ.

Tin tức thú vị khác:

▪ Kỷ lục tàu ngầm tự động

▪ Khai thác bạch kim dọc hai bên đường cao tốc

▪ Ong bắp cày chống ve

▪ Một chiếc ô tô nhanh hơn một viên đạn

▪ Một siêu tụ điện kéo dài tám lần

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần radio của trang web. Lựa chọn bài viết

▪ bài quang hợp. Lịch sử và bản chất của khám phá khoa học

▪ bài viết Thanh khoản là gì? đáp án chi tiết

▪ bài Cát căn hành thổ. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng

▪ bài báo Máy phát vô tuyến công suất cao với ổn định tần số thạch anh. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài viết Các sự cố có thể xảy ra. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

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

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua
2000-2024