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场强仪基础知识讲解

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2012-07-04 09:51:00
  场强仪就是测量场强的仪器。场强仪的量值是μV/m作单位,它里面有一个长度单位m。从原理上来说,电平表(或电压表)它量度的电压值是在仪表的输入端口,而场强仪所量度的电压(或叫电势)是天线在空中某一点感应的电压。严格来说,场强仪是由电平表和天线组成。

  场强是电场强度的简称,它是天线在空间某点处感应电信号的大小,以表征该点的电场强度。其单位是微伏/米(μv/m),为方便起见,也有用dBμv/m(0dB=1μv)。

  众所周知,电平表是以分贝(dB)作单位,如dBμV、dBmV、dBm,而电压表则是以伏特(V)作单位,如V、mV、μV、KV等。其实电平、电压都是同一个物理量,因此,在很多场合这两种单位在一个仪器中同时标出,这从某种意义上来说,电压表也是电平表,电平表也是电平压表,只不过习惯上把它分开称呼而已。就目前市面上的场强仪来看,它们也是将电平表的技术指标与天线分开。

  如法国CA公司,CA43射频电磁辐射测量仪具有设计专业,性能可靠,功能全面,测量精确和轻便易用等特点,为广播电视、工科医疗设备、移动通讯、微波炉等设备电磁监测的最佳解决方案。

  目前世界上性能最稳定,功能最全面的便携式射频电磁辐射测量仪。超大屏幕显示(50mm×60mm)方便用户测量,数字及对数模拟量变换同时显示,100KHz~2.5GHz频率范围满足广播电视、工科医疗、移动通讯、微波炉等全部高精度测量需要,可选择实时、平均、峰值、MIN、MAX测量模式,0.1V/m~200V/m高精度大动态电场测量范围,仪器采样频率达到4KHz,保证测试精度,同行业中居于领先位置,三维各向同性(无方向性)测量探头,通过光电转换器经RS232串口实现光纤数据传输,也可通过并口连接打印机直接打印存储数据,防水、防尘、防震设计,防水等级IP50,30小时超长操作时间更适合野外工作,在全频率范围内满足±2dB频响精度要求,确保测量的精确度,通过软件与计算机连接可组成自动监测系统。

  除此之外,法国CA公司的CA42工频电磁场分析仪,可用于精确测量:电磁场、直流设备、50Hz/60Hz输变电系统、电力设备、电子产品、地铁电车、感应炉等设备,为电磁场环境监测提供了最佳解决方案。

  CA40特斯拉计(或称高斯计),专门用于测量低频磁场,适合于实验室或工业现场等需要评估磁场强度的场合,能可靠、简单快速的评估任何电气装置及设备的磁场辐射。

  场强仪特点。就场强仪来说,它与天线关系非常密切,如果要求一定的测量精度,它直接与天线增益Ga有关,再则是天线的工作频率范围有关,这是最起码的要求,因此不能说随便找一根天线接在电平表上就行了。故在实践中,这种天线称之为测试天线,它有严格技术指标,如频率范围,天线增益以及阻抗、驻波比、前后比等等。为适应它的频率范围其形状大有区别,有鞭壮天线,半波振子天线,对数周期天线,环行天线等。要求高的测试天线,价格也相当高,如日本安立的测试天线大概是主机的1/4。

  以前场强仪总是将天线配套供给,即是说一台场强仪必然是主机(电平表)配天线。随着电子技术和电子测量技术的发展,特别是20世纪80年代以来,频谱分析仪大量使用,单一的场强仪就越来越少了,甚至单一的电平表也都越来越少了(除非专业性很强的用途),因为它的功能可以用频谱仪代理替。从原理上来说频谱仪、电平表、场强仪(主机)基本原理方法是一样的。频谱仪本身就是测量频谱范围内的信号电平,如果用“零跨导”则就是一个选频电平表。如果加上标准测试天线在频谱仪上不就是可测量场强了吗!比较好的频谱仪,它可以将天线系数存在机内,使用时直接显示场强数值μV/m。如安捷伦公司、安立公司频谱仪大都有天线系数存储功能。 就日本安立公司而言,80年代生产的场强仪ML518、HM650、MH649销量较大,中国也买不少,80年代末生产的ML521/214系列的场强仪销量显著下降,因为它与此同时生产了频谱分析仪MS610、MS2601等,而场强仪、频谱仪都可用同样的天线MP534、MP651、MP663等测量场强。它们指标差不多,价格也差不多。用户当然选用功能强大的频谱仪。目前就我国产的场强仪来说也很少生产,其主要原因也是由于频谱仪代替。

  频谱分析仪特点。用频谱仪加上测试天线可以测量场强,当频谱仪可以存天线系数的,那么可以直接显示μV/m单位场强。如果用没有天线系数的一般接收信号用的天线,那么只能在空间测量场强的强弱,而不能得出场强μV/m量值,即只能作定性测试分析,不可作定量测试分析。 综合上述,在场强测量中,它取得的结果应是μV/m为单位,而由于电子技术和电子测量技术的发展单一功能的场强仪已很少,最常使用频谱分析仪,较严格的测量时还应选择测试用天线。

  场强仪使用中的注意事项

  ①正确连接电缆,连接电缆不宜过长。假若非用长电缆不可时,则必须在仪表的读数上加上电缆的损耗,尤其是高频段。

  ②场强仪不仅要测量图像载波电平,还要测量调频声音广播信号载波电平,因此,所用信号电平应包括声音载波电平和图像载波电平。声音载波电平定义为,在75Ω终端上无调制声音载波电压的有效值,以dBμV来表示。图像载波电平定义为,在75Ω终端上调制包络峰处(同步头)的图像载波电压的有效值。所以,图像载波电平的测量检波器应为峰值检波器,使用时要注意。

  ③使用环境温度。北方的隆冬要注意采取保温措施,盛夏的南方要尽量避免将仪器直接置于日晒之下,否则读数误差将会大大超过技术指标的范围。

  ④使用场强仪要经常移动,注意不要碰撞,以免损坏仪器的外壳和降俯准确度。

  ⑤场强仪一定要进行周期计量或与经过专门计量过的场强仪进行对比校验,以免仪器不准确得出误判。
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