Kalibrera mätinstrument

S

SM0NOR

Well-Known Member
Hej,
Det här är kanske en litet korkad fråga. Jag borde kunna räkna ut svaret själv :-).
Jag behöver kalibrera en effektmätare och behöver då en exakt referens på en hög effekt och en låg effekt t ex 50W och 1W. Finns det något sätt att justera transceivern till exakt 50W utan att ha ett annat kalibrerat instrument?
 
SM0NOR said:
Finns det något sätt att justera transceivern till exakt 50W utan att ha ett annat kalibrerat instrument?
Click to expand...
Nej.

Du behöver ett referensinstrument som har större noggrannhet än det instrument som ska kalibreras.

Det finns två sätt att åstadkomma detta, det ena är att använda en HF-voltmeter och mäta spänningen
över en känd lastimpedans och sedan räkna ut P = U^2/R.

Det andra är att ha en dämpare med noga känd dämpningsfaktor och en termisk milliwattmeter och sedan
multiplicera utslaget med dämpningsfaktorn.

HF-voltmetrar är ganska opålitliga, det är svårt att få bättre noggrannhet än +/- 3% av fullskala, och det medför
en effektnoggrannhet av inte bättre än +/- 7 %.

Effektdämpare kan man få med +/- 0.5 % noggrannhet och en bra termisk effektmeter har en fullskalenoggrannhet av +/- 0,2 %.
Dock kostar sådana därefter.
 
Last edited:
Det var ju litet nedslående.
7% noggrannhet är ju inte bra och det andra alternativet låter dyrt.
Det bästa jag kan göra är väl att låna en välrenomerad mätare mätare av någon och utgå från den.
 
Precisionsmätningar är dyra.

Den bästa HF-voltmeter jag känner till, Rohde&Schwarz URV55 med anslutningsenheten URV5-Z4 ,har en
spänningsnoggrannhet av c:a 1,5 % eller effektnoggrannhet av 3% när den lämnar fabriken.

Att hyra en sådan kombination kostar c:a 300 €/vecka och köpa med garanti c:a 4000 €.

Den som skaffar en HP432A med sin termiska effektsensor HP8478A kan få en fullskalenoggrannhet av runt 0,2% genom att
kalibrera med en DC-substitutionsmetod. Denna kombination betingar idag c:a 10000 kr på begagnatmarknaden med garanti och kalibreringscertifikat (runt 25000 kr nya). Dock kan man inte mäta mer än 10 mW med en sådan, varför effektdämpare på minst 20 dB resp. 40 dB totalt behöver anskaffas. Vill man ha 0,5% spårbar noggrannhet så krävs en kalibrering av dämparna hos ett "testhus".
För 20 år sedan kostade sådant c:a 5000 kr/per styck.

I rent självförsvar undviker därför kravställare att ange effektnivåer mer noga än 0,5 dB eller +/- 10 %.
Att mäta t.ex. 100 W med 3 signifikanta siffror är ett helt företag.

När jag för snart 30 år sedan leveranskontrollerade Collins 2,5 kW effektsteg hos fabriken i Cedar Rapids hade vi
kommit överens om att kravet för godkännande skulle vara +1/-0,5 dB från nominell uteffekt, alltså mellan 2800 W och 2250 W vid specficerad distorsionsnivå. Detta mättes upp med HP436+HP8481+Bird effektdämpare som var spårbart kalibrerade inom +/- 0,1 dB eller 2% fullskala medförande "2 1/2 signifikant siffra".

Ska man mäta höga effekter ännu mer noga är en kalorimeter det som gäller. Man kan ganska enkelt få en noggrannhet av +/- 1% av avläst värde. När en leverantör försökt föra FMV bakom ljuset med effektangivelser på 70-talet fick denne skaffa en dyr kalorimeter på egen bekostnad och göra om alla leveransprovmätningar av effektsteg innan de blev godkända.

En dyr lärdom.
 
Vilket frekvensområde handlar det om? Spänningar i HF-området borde gå alldeles tillräckligt bra att mäta med oscilloskop, anslutet och terminerat på lämpligt sätt...

Frågan är hur "exakt" det hela behöver vara, vad är det egentliga behovet? En effektmätare som ska visa 50W för hobbyändamål kan nog säkert tillåtas visa +/- 10% fel (eller ännu mer) och ändå vara tillräckligt bra...

:)
 
Jag har HP435A och 436A samt HP8481A lämpliga dämpare i min instrumentpark. Inte kalibrerat på länge men torde vara hyfsat rätt.
Sannolikt bättre än din Palstar. Du kan ju ta dig en tur åt Norrköpingshållet nån gång.
 
Bygg (eller köp en mätprob som skiftar till likspänning, även en multimeter för 200 kr mäter likspänning "bra", och sedan är det bara att använda ohms lag och effektlagen för att få tag i effekten.
 
Lägg märke till vad KA skriver, mäter man spänning fördubblas felet efter beräkning med Ohms lag till effekt.
Dvs det blir inte noggrannare med en RF voltmeter.
En vanlig effektmätare är egentligen en RF Voltmeter, avsedd att mäta spänning över 50 Ohm. Men med en skala graderad i effekt.

SM4FPD
 
Det här finns för utlåning, en Weinschel 250 W 20 dB effektdämpare + en Suhner 10 dB dämpare.
Den sammanlagda dämpningsfaktorn är 28,8 dB eller 759 ggr, uppmätt vid 30 MHz med en R&S skalär nätverkare.
En HP432A med HP8478A, vilken visar exakt 1,00 mW när den matas med 1 mW referenssignalkällan på en annan
effektmeter.

För att etablera en 50 W ëller +47 dBm referenspunkt så behöver man ansluta sändaren till ingången på dämparen,
ställa in effektmetern på 10 mW fullt utslag och sedan justera sändareffekten till 6,6 mW indikerat på instrumentet.
Ett annat sätt är att först ställa in 10 mW utslag och justera visningen hos det instrument som ska kalibreras till 75,9 W.

Vill man ha 1 W eller +30 dBm så ställer man in sändaren så att 1,32 mW visas på instrumentet.

Man ska låta instrumentet bli uppvärmt c:a 1/2 timme innan man mäter, alltid "nolla" innan mätning med den lilla brytaren
"Fine zero" och slutligen inte handskas med proben så att handvärmen värmer upp den. Då driver nollpunkten.
Skulle tro att man kommer inom 1.5-2% av visningen med en sådan uppställning.



1734532947806.png1734533059628.png
 
Last edited:
En trivsam lösning är att ha en HP 437B eller R&S URV5 med passande sensor & dämpsatser. Då kan man lägga in en korrektion för dämpsatsen och direkt läsa av i dBm (eller W).
 
SM0AOM said:
För att etablera en 50 W ëller +47 dBm referenspunkt så behöver man ansluta sändaren till ingången på dämparen,
ställa in effektmetern på 10 mW fullt utslag och sedan justera sändareffekten till 6,6 mW indikerat på instrumentet.
Ett annat sätt är att först ställa in 10 mW utslag och justera visningen hos det instrument som ska kalibreras till 75,9 W.
Click to expand...
Jag får det till att 50 watt med 28.8dB dämpning blir 66 milliwatt :confused:
 
Helt riktigt.
Man ska ha glasögonen på sig när man skriver. :)
Decimalkommat kom ett steg fel i svaret, vilket jag borde ha upptäckt i samband med att 1 W-nivån etablerades.
Dock är detta enkelt avhjälpt, en ytterligare Spinner eller Suhner 10 dB dämpare får letas fram och kollas mot en
effektreferens.
 
Inom kursverksamheten I KRAS tog vi fram ett par tabeller som hjälper till att inte blanda bort spänning, effekt och decibel.
Allt finns samlat på hemsidan från Johnny / SM7UCZ, numera SK.


Även för mottagna signaler finns en tabell.


För att tydliggöra hur mätvärden ändras när vi arbetar med mätvärden som kvadreras, och hur svårt det blir att förutsäga resultatet, byggde vi en effektmätare med en logaritmisk skala.


För att få lite koll på hur mätvärden utvecklas är den klassiska räknestickan perfekt att arbeta med, och med olika skalor är det rimligt lätt att se problematiken när man via justeringar närmar sig ett "rätt" mätvärde.
Har ni svårt att hitta julklappar, köp en räknesticka och lär er använde två lämpliga skalor tillsammans med Ohms lag och effektlagen. :cool:
 
SM7MCD said:
Johnny / SM7UCZ, numera SK.
Click to expand...
Trist.. Har besökt Johnnys hemsida åtskilliga gånger genom åren för inspiration och för "kuppande" av scheman. Får kanske dra igång min 3d printade kyynelreplika med ett av Standard radio "kanonrören" han gav mig, och köra något qso med det i julhelgen.
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top