Методы измерения поглощаемой мощности
Для измерения поглощаемой мощности используются в основном тепловые методы. Преобразование энергии СВЧ в тепловую используется в терморезисторах, термоэлектрических и калориметрических тепловых методах измерения поглощаемой мощности. Уравнение, определяющее сущность данного метода, имеет вид
где <2Г — количество теплоты, Дж; С — теплоемкость рабочего тела, Дж/°С; 0 — приращение температуры рабочего тела, °С; Т — время, с.
В процессе преобразования энергии электромагнитного поля в тепловую производится измерение приращения температуры рабочего тела путем замещения ее мощностью низкой частоты или постоянного тока, вызывающей эквивалентное приращение температуры рабочего тела.
Возможность калибровки тепловых измерителей мощности на постоянном токе обеспечивает получение высокой точности. Особенностью этих методов является то, что время установления показаний в основном определяется тепловой инерционностью элементов схемы. Время установления теплового равновесия системы измерения пропорционально произведению теплоемкости рабочего тела на тепловое сопротивление между ним и средой. Уменьшать время установления показаний можно, уменьшая оба этих влияющих фактора. Уменьшать время измерения можно также, применяя метод замещения, основанный на допущении, что замещающая мощность и мощность электромагнитного поля создают одинаковый тепловой эффект в рабочем теле. Перед измерением рабочее тело предварительно разогревают постоянным или переменным током до определенного теплового состояния. Затем подают измеряемую высокочастотную энергию и подачей постоянного (переменного) тока уменьшают замещаемую мощность так, чтобы тепловое состояние рабочего тела осталось неизменным. В этом случае приращение мощности постоянного (переменного) тока, получившее название замещающей, принимают равной измеряемой мощности. Отсюда следует, что при замещении суммарная мощность, подводимая к рабочему телу, до начала измерений и при измерении остается неизменной. Это обусловливает неизменность температуры рабочего тела, а следовательно, и исключает в определенной степени зависимость времени измерения от тепловых характеристик рабочего тела. Метод замещения широко применяется в терморезисторных и калориметрических ваттметрах.
