Sztuczne obciążenie

[SQ6ILB]

(19-09-2019 13:01)SQ8GUO napisał(a):  Bo jak zrozumie potocznie, czyli caly rezystor w wodzie to mamy przeciez zwarcie.

Niestety nie.
Tu kilka pozycji zależności rezystywności wody od jej "czystości":
http://wodadest.pl/woda-demineralizowana/przewodnictwo/

[SQ9KCX]

Hej wszystkim, chciałbym się podłączyć do tematu i zapytać o sztuczne obciążenie z tego linku https://www.k4eaa.com/dummy.html może ktoś się orientuję, czy ten układ pomiarowy (wzory i wyliczenia) można traktować jako dokładne/konkretne? a po drugie czy można by zamiast oporników jako obciążenia podłączyć dobrze zestrojoną antenę i mierzyć ile leci do anteny (wg mnie nie ma problemu podłączyć jako obciążenie antenę ale może źle myślę)? czy wyniki z wyliczeń będą wiarygodne? niby mierzyłem ale nie mam nic fabrycznego na wzór żeby porównać. Dzięki.

[SQ7HJB]

https://www.youtube.com/watch?v=4Tf07T2KwjU
Woda oczywiście była destylowana :-)

[SP6FRE]

Witam!

Podane w linku z opisem k4eaa wzory są absolutnie dokładne a wynik zależy tylko od ilości miejsc po przecinku na jakie się zdecydujesz. Ale to matematyka, która jest zawsze dokładna.

Najważniejszy w tym opisie, z punktu widzenia idei pomiaru jest następujący akapit:

"The signal from your transmitter or transceiver is an almost perfect sine wave. We know this because the harmonics are at least 40 dB down from the carrier. When we measure the peak voltage from the detector (the BAV21), we are measuring within one percent of the true peak value of our carrier, not including the diode drop; we will add that back in later."

Mówiąc w skrócie, pomiar oparty jest na założeniu, że mierzony sygnał jest prawie idealnie sinusoidalny a mierzona wartość jest wartością szczytową sinusoidy (zastosowana dioda z kondensatorem to jest właśnie detektor szczytowy).

Jeśli sygnał zawiera sporo harmonicznych to sprawa się komplikuje. Antena jako sztuczne obciążenie nie jest najlepszym pomysłem bo z reguły jest dopasowana idealnie na jednej częstotliwości a na innych ma odbicia, powstaje fala stojąca, sygnał w antenie odbiega od sinusoidalnego ideału a błąd pomiaru szybko rośnie. W dodatku takiego obciążenia (z anteną) nie da się łatwo przenieść w inne miejsce.
Najlepsze do budowy sztucznego obciążenia są bezindukcyjne oporniki łączone z reguły równolegle aby wypadkowa oporność była zbliżona do 50 omów.

Pomiar mocy sygnałów "odkształconych" czyli odbiegających od sinusoidy znacznie się komplikuje.
Dla regularnych kształtów (prostokąt, trójkąt, piła itp) da się znaleźć matematyczną zależność pomiędzy wartością szczytową a wartością skuteczną napięcia a ta ostatnia decyduje o wydzielanej mocy.
Dla sygnałów sinusoidalnych wartość skuteczna jest mniejsza od szczytowej w proporcji pierwiastek z dwóch (dzielimy przez 1.42 lub mnożymy przez 0.707). Dla symetrycznego sygnału trójkątnego wartość skuteczna jest mniejsza od maksymalnej w proporcji pierwiastek z trzech.

Dla bardziej skomplikowanych lub nieregularnych przebiegów trzeba stosować inne techniki. Na przykład pomiar temperatury obciążenia w czasie (długi czas pomiaru) lub pomiar porównawczy jasności świecenia żarówki jako obciążenia z żarówką kontrolną (małe częstotliwości i duży błąd pomiaru).
Współczesne systemy pomiarowe, przez próbkowanie, pozwalają na pomiar online kształtu przebiegu i matematycznie wyliczają w zadanym okresie całkę z mierzonego napięcia a w rezultacie moc niezależnie od kształtu mierzonego przebiegu.

Ale ponieważ w technice krótkofalarskiej nie zależy nam na absolutnej dokładności to z reguły można sobie pozwolić na użycie detektora szczytowego oraz opisanej manipulacji obliczeniowej do oceny mocy nadajnika lub mierzonego sygnału ale należy stale pamiętać o ograniczeniach użytej metody pomiarowej.

L.J.

[SQ9KCX]

(15-04-2020 23:19)SP6FRE napisał(a):  Ale ponieważ w technice krótkofalarskiej nie zależy nam na absolutnej dokładności to z reguły można sobie pozwolić na użycie detektora szczytowego oraz opisanej manipulacji obliczeniowej do oceny mocy nadajnika lub mierzonego sygnału ale należy stale pamiętać o ograniczeniach użytej metody pomiarowej.

L.J.

No i o to mi chodziło, żeby być pewnym że ta technika może być użyta do domowych amatorskich pomiarów, dzięki SP6FRE.

[SP9OYT]

Panowie, a może do pomiaru mocy na sztucznym obciążeniu użyć kalorymetru? Mamy rezystor- obciążenie, wkładamy go do pojemnika z wodą destylowaną albo olejem transformatorowym. Pojemnik izolujemy choćby styropianem. Mierzymy temperaturę początkową, podajemy sygnał na obciążenie. Po ustalonym czasie mierzymy temperaturę. Znając te parametry oraz ciepło właściwe cieczy w pojemniku obliczamy moc przyłożoną do obciążenia. Nie interesuje nas błąd detektora szczytowego, dzielnika pomiarowego, nie interesuje nas liniowość sygnału. W wyniku prostych obliczeń dostajemy wartość skuteczną mocy wydzielonej na obciążeniu. Z żarówką to pamiętam metodę pomiarową, która polegała na użyciu dwóch jednakowych żarówek i porównaniu swiecenia. Do jednej żarówki przykładano sygnał mierzony, drugą zasilano ze źródła prądu stałego. Należalo doprowadzić do jednakowego świecenia żarówek. Wtedy moce były jednakowe. Policzenie mocy doprowadzonej do żarówki kontrolnej to już nie problem.

[SP6FRE]

Witam!

Wspominałem o pomiarze bazującym na określeniu energii cieplnej. Taki pomiar jest obarczony sporym błędem i ma dużą bezwładność. Trudno go zastosować w praktyce w warunkach domowych ale był jedną z niewielu dostępnych metod w przeszłości.
Dziś należy uznać go chyba za ciekawostkę lub do użycia w warunkach specjalnych (nawet trudno mi sobie wyobrazić jakich?)

Na pewno pomiar wartości szczytowej daje dobre rezultaty dla określenia mocy dla zastosowań amatorskich, szczególnie jeśli mierzymy moc za filtrem dolnoprzepustowym a takie przecież należy stosować. Bez filtru na pewno da się określić rząd mocy z jakim mamy do czynienia a więc mierzmy tą metodą jako szybka i skuteczną pamiętając o ewentulanych ograniczeniach i źródłach błędu.

L.J.

[SP2JQR]

Historycznie rzecz biorąc jeszcze około 30 lat temu pomiar kalorymetryczny był podstawowym i wzorcowym rodzajem pomiaru mocy nadajników profesjonalnych TV i UKF.
Sposób pomiaru był jednak nieco inny. Specjalny dość długi rezystor był umieszczony w rurze szklanej, przez którą przepływała woda. Mierzony był dokładnie przepływ oraz temperatura na wlocie oraz wylocie. Dla danego typu anteny sztucznej był dany wzór na obliczenie mocy. Dopiero mając wynik tego pomiaru kalibrowaliśmy zwykłe mierniki oparte o sondy mierzące moc szczytową.

Metoda kalorymetryczna jest wykorzystywana również dziś w miernikach mocy mikrofalowej, gdzie temperatura rezystora jest mierzona specjalnym odpowiednio kalibrowanym termoelementem.

Obecnie stosuje też do pomiaru szerokopasmowe układy logarytmujące firmy AD oraz układy pomiaru RMS.

[EC4AGT]

Witam

Tak jak opisuje kolega Henryk SP2JQR o podobnej zasadzie pomiaru opowiadal mi kolega Jose EA7AJH . Teraz nie pamietam dokladnie szczegolow , nawet mialem film z wizyty z nieczynnej juz stacji radiowej AM RNE w Noblejas


Nie pamietam jaka miala ona moc , ale na filmie byl opis pomiaru czy to mocy czy tez dopasowania i robione to wlasnie bylo przez pomiar temperatury wody chlodzacej . Na podstawie roznicy temperatury okreslali stan pracy nadajnika.
Jak sie uda mi sciagnac na nowo film to napisze troche wiecej

Pozdrawiam