Преобразователь измерителя мощности М3-56.

Ответ #60 от RZ4HD 10 Фев, 2019 19:43
Здравствуйте. Доделал, проверил и откалибровал прибор для работы с преобразователем от М3-56. Плата позволяет подключить преобразователь от М3-54. Возможен вариант переключения чувствительности с её увеличением в 10 раз. Так же поставил детали для тестирования преобразователя от М3-96, а это – измерение мощности в 100 Ватт до 12 ГГц.
Сначала планировал размещать прибор в латунном корпусе, к которому подключать землю преобразователя, а низкопотенциальный и высокопотенциальный выходы подключать ко входам операционного усилителя. Попросту – тащить от преобразователя два провода в экране как и у родного прибора. Но я попробовал выбросить земляной экран и подключать преобразователь упрощенно. Низкопотенциальный выход подключал к оплётке экрана, а высокопотенциальный провод использовал, как сигнальный. Всё очень хорошо работало с милливольтметром и никаких наводок при работе на столе с 1 кВт открытым модулем усилителя на 144 МГц не было. По этой причине решил помещать прибор в пластиковый корпус. Бредовая идея для измерительного ВЧ прибора, но всё работает. Корпус в виде калькулятора купил в магазине Вольтмастер и под него разработал плату. Есть возможность дополнительно установить разъём для М3-96 и три тумблера. Для подключения преобразователя от М3-56 используется его родной ответный разъём, который стоит в оригинальном приборе. Попросту говоря к самодельному блоку подключается преобразователь и источник питания на 12 Вольт.
Калибровка проста. Подключаем прибор, немного «прогреваем» прибор и выставляем показания прибора но ноль. Далее подаём на СВЧ вход преобразователя постоянное напряжение в 20 Вольт и измеряем потребляемый ток. Он будет в районе 420 мА. (Можно для калибровки использовать и иные напряжения.) Мощность, рассеиваемая на резисторе равна 8.4 Ватта. Ждём установления постоянного значения выходного напряжения, когда цифры уже не прыгают в сторону увеличения показания. Накручиваем потенциометр чувствительности на значение 0.840 Всё. Показание шкалы в 1.999 будет соответствовать мощности в 19.99 Ватта. После этого можно проверить показания прибора в других точках. Для калибровки нужно использовать правильно показывающие приборы. Особенно внимательным нужно быть при переходе на ток более 200 мА, когда шкала обычного мультиметра сразу перескакивает с 200 мА до 20 Ампер. Попросту разрешающая способность ухудшается в 100 раз. Юрий.

М3-56 М3-96 RZ4H М3-56 М3-96 RZ4H М3-56 М3-96 RZ4H М3-56 М3-96 RZ4H М3-56 М3-96 RZ4H
Ответ #61 от UA3ATQ 10 Фев, 2019 20:15
Можно купить токопроводящий аэрозоль (есть графитовый и с мелкодисперсной медной пудрой) и изнутри корпус облить. Только надо заклеивать малярной лентой все лишнее и потом контакт земли делать какой то не царапающий.
Ответ #62 от RZ4HD 11 Фев, 2019 12:13
Здравствуйте. Была при настройке приборчика одна небольшая проблема, возникшая не по моей вине. Но эту проблему легко было устранить. Я заказывал и получил милливольтметр на 200 мВ. Обозначение было на плате так же для 200 мВ прибора. Рассчёт усиления каскада с ОУ был произведён всего на 2.5 Нужно было преобразовать напряжение 80 мВ в 200 мВ. Обычно мощности в 20 Ватт соответствует напряжение на выходе преобразователя в 75 мВ и, если его преобразовать в 200 мВ, то получается удобно читаемая шкала и с разрешением в 10 мВт. После включения понял, что прибор получил не на 200 мВ, а на 2 Вольта. Пришлось перепаять резисторы в обратной связи для Ку, равным 25 и всё встало на место.
Сейчас начал тестирование преобразователя от М3-96 для его подключения к уже существующему прибору. Юрий.
Ответ #63 от RZ4HD 11 Фев, 2019 21:26
Здравствуйте. Начал работу с преобразователем от М3-96. Задача на данный момент получить 100 Ваттный измеритель мощности для драйверов на 1296 МГц и 2320 МГц без применения дополнительных аттенюаторов или направленных ответвителей, а так же измерение мощности РА на 5760 МГц и 10368 МГц. Мощность в 100 Ватт – вполне достаточная для этих целей. Документации и схемы включения пока нет. Первые включения его для проверки живучести показали, что для получения на выходе сигнала в 1 мВ требуется почти 3 Ватта на входе. А вот преобразователь от М3-56 от одного Ватта входной мощности выдаёт почти 4 мВ. Но… От 100 Ватт выходной сигнал должен быть порядка 30-35 мВ. Мои планы иметь на выходе сигнал с напряжением более 100 мВ и подключить преобразователь непосредственно к милливольтметру, не увенчались успехом. Так, что буду подключать преобразователь так же с применением операционного усилителя. Но он будет один для двух преобразователей с переключением коэффициентов усиления для каждого преобразователя отдельно.
Если у кого-нибудь есть информация по устройству преобразователя от М3-96 изнутри или его схема, просьба, поделитесь информацией.
Прибор уже начал эксплуатировать. Сегодня измерял мощность специализированного мощного ГСС для частоты 1296 МГц.
Юрий.

М3-56 М3-96 RZ4H М3-56 М3-96 RZ4H
Ответ #64 от UA3TCF 18 Дек, 2019 18:28
Здравствуйте!
Решил не создавать новую тему, так как здесь уже обсуждался прибор М3-51.
Есть блок Я2М-66 и термопреобразователь 4.681.471 1993г выпуска, т.е. фактически прибор М3-51. При включении, установка нуля и калибровка 800 мкВт работают. Однако, при измерении мощности приблизительно 250 мкВт на частотах 144 и 430 МГц показания нулевые. При частоте около 2 ГГц уже что-то показывает. На 10 ГГц показания уже 200 мкВт вместо 250 мкВт. Как эталон использовался термопреобразователь М5-78 с тем же блоком Я2М-66. Впечатление такое, что неисправен входной конденсатор. Можно ли отремонтировать и как, не наступив "на грабли", разобрать головку? Может быть есть фото внутренностей головки у кого-нибудь.
Ответ #65 от khach 18 Дек, 2019 19:12
Странно что калибровка проходит. А так обычные симптомы для нектонтачащего проходного конденсатора. Откручиваем заднюю крышку преобразователя, видим точно по оси головки винт. Иногда его видно в отверстии платы с защитными диодами, иногда плату с диодами надо аккуратно снять, не повредив провода от термопары. Аккуратно срываем винт с контрящей краски в сторону откручивания ( в противном случае раздавим конденсатор) а потом осторожно вкручиваем. При минимальном появлении сопротивлению вкручиваню останавливаемся и проверяем работоспособность головки по всем диапазонам. Фиксируем винт каплей краски, но не текучей, если затечет в резьбу потом уже не разблокируем.
Ответ #66 от UA3TCF 18 Дек, 2019 19:46
Спасибо, Александр! Значит конденсатор не припаян. Все же хотелось бы посмотреть фото конструкции. Схематическое изображение из документации совсем не понятное.
Цитата: khach от 18 Дек, 2019 19:12
Странно что калибровка проходит.
Так калибровка 800 мкВт идет по проводам кабеля, по постоянному току, наверное.
Ответ #67 от khach 18 Дек, 2019 22:13
Цитата: UA3TCF от 18 Дек, 2019 19:46
Значит конденсатор не припаян.
Конденсатор одной стороной приклеен к тонкой гибкой, возможно слюдяной, пластинке, на которую же серебрянной пастой приклеены термопары. Конденстаор прижимается к центральному контакту регулировочным винтом. Показан стрелкой на рисунке из инструкции. Фото сделаю позже, если найду убитую головку ( где то валялась).

М3-51 block1.jpg
Ответ #68 от UA3TCF 19 Дек, 2019 09:11
Александр, теперь понятнее стал чертеж из инструкции, спасибо! Интересно, какой там винт, М3? Для стопорной гайки, наверное, нужен торцовый ключ.
Ответ #69 от khach 19 Дек, 2019 14:22
Разобранной головки к сожалению пока не нашел- я их переделываю в диодные, заменяя горелые термопары парой SMD диодов. Но вот фото того винта регулировочного.

M3-51_Reg.jpg
Ответ #70 от UA3TCF 19 Дек, 2019 16:48
Александр, спасибо большое! Вы мне очень помогли. Буду аккуратно разбирать и подкручивать винт.
Ответ #71 от khach 19 Дек, 2019 17:45
Нашлась головка. Вот фото термопарной струкутры и выкрученного винта. Винт кварцевой палочкой дожимает конденсатор. Термопары- две тонкие черточки, возможно напылены на кварцевом круглом волокне. Приклеены к гибкой подложке серебрянйо пастой. Конденсатор- по середине прямоугольник.
Если бы кварцевый толкатель у винта был бы не вклеен а подпружинен внутри винта пружинкой типа такой как в печатающих головках игольчатых принтеров используется- такой бы проблемы с потерей контакта вообще бы не было.
M3-51_Sens1.jpg
Ответ #72 от UA3TCF 19 Дек, 2019 18:56
Спасибо, Александр!
Да, хрупкая конструкция. Надо быть очень осторожным при подкручивании винта.
Ответ #73 от rogers 25 Дек, 2019 08:13
Если интересен ремонт могу сделать.
Есть вариант ремонта м3-56 для радиолюбителей (намного дешевле) . Поверку конечно не пройдет но измерять будет по паспорту.
Могу построить с калибровочные графики к вашим головкам. М5-78 вполне себе недурно работают до 12 ГГц и ничем не хуже hp и прочей иностранщины.
Самый простой способ сделать блок, это купить тестовую плату с 24 битным ацп с встроенным усилителем на 64 или 128 на EBAY. Т.е получить шумы меньше 0,5 мкВ.
Это вполне реально и не так сложно как кажется с первого взгляда. Если есть минимальные навыки программирования объясню как.
М3-96 обычный термоэлектрический преобразователь. коэффициент преобразования советский головок считается довольно просто, для м3-51 - 1 мВ/мВт, далее делим на 10 от (в серию не пошли) еще на 10 М3-54 еще на 10 М3-95, еще на 10 М3-96,97. У м3-56 в 2 раза больше чем у М3-95 т.к. 20 Вт, а не кратное 10.
Итого М3-96(97) 0,0001 мВ/мкВт. Поделка получилась не очень, так как вы ее ничем не проверите по СВЧ, эталонов таких нет, но условно 100 Вт измерять можно.
Пишите на lia54 сабака mail.ru
Ответ #74 от RZ4HD 26 Янв, 2020 16:27
Здравствуйте. Недавно решил в очередной раз протестировать правильность измерения мощности преобразователем от М3-56. Я это делаю пару раз в году. Сейчас решил применить для проверки DC-DC конвертер. Ранее применял два прибора: амперметр для измерения тока в цепи и вольтметра. Сейчас всё делает преобразователь. Мало того, он ещё и мощность измеряет. Не нужен никакой калькулятор. Естественно, правильность измерения тока и напряжения самим преобразователем была проверена заранее. С вычислением мощности у конвертера так же все в порядке.
Изменяешь напряжение в нужных пределах, смотришь мощность, выходное напряжение на шкале милливольтметра и вычисляешь коэффициент преобразования в разных точках. Очень удобно и быстро. Таблицу измерений не привожу. Она мало кому нужна, но данные по параметру с точностью в 0.2-0.4 % совпадают с прошлогодними вычислениями коэффициента преобразования. Юрий.

М3-56 Тест 2020 г