Genaue Messung der HF-Spannungsgröße

"Nicht zu viel laden" ist vage: Jede Schätzung der effektiven Quellenimpedanz würde helfen.

Ich würde einen Parallelresonanzkreis in Betracht ziehen, der auf die bekannte Frequenz abgestimmt ist: Seine Impedanz kann sehr hoch sein, sodass er keine (stationäre) Sinuswellenquelle belastet. (Sie haben hohe Reinheit gesagt, also nehme ich an, dass es unmoduliert ist).

Jetzt benötigen Sie einen niedrigeren Amplitudenausgang, um mit herkömmlichen Techniken zu messen. Dies könnte ein kapazitiver Abgriff sein, wie von Benutzer 44635 vorgeschlagen (das L schwingt einfach mit, um die Kapazität abzustimmen) oder ein Abgriff auf den Induktor, der als Autotransformator fungiert und die Impedanz Ihrer Messsystemlast um n ^ 2 transformiert.

Bearbeiten: Der Wert eines Induktors kann mit der Temperatur driften (ebenso wie der eines Kondensators), aber sein Windungsverhältnis driftet nicht. Dies wirkt sich auf die Abstimmfrequenz aus und hat einen quantifizierbaren Effekt auf die Impedanz (daher die Belastung) bei der interessierenden Frequenz, sodass diese Drift ein Effekt zweiter Ordnung auf die Genauigkeit ist. Sie müssten den Ladeeffekt als Teil Ihres Fehlerbudgets berechnen. Alternativ können Sie eine Neuabstimmung durchführen, um den Peak zu finden, entweder periodisch oder für jede Messung.

Natürlich kann das Windungsverhältnis nicht driften: Wie genau das in das Spannungsverhältnis übersetzt wird, hängt auch von der Kopplung ab. Ich weiß nicht, wie ich das beziffern soll, aber wenn die Sekundärseite auf die Primärseite (Spartransformator) klopft, finde ich es ziemlich gut.

ALTERNATIVE ANSICHT: Benötigen Sie absolute Genauigkeit oder relative Genauigkeit? Es fällt mir auf, dass die meisten traditionellen Techniken für präzise Messungen Differenztechniken verwenden: zwischen zwei Armen einer Wheatstone-Brücke oder Subtraktion einer Präzisionsspannung (Daniell- oder Weston-Zelle usw.). Wenn Sie zwei nominell identische Spannungen hatten (Frequenz und Phase gesperrt), können Sie den Unterschied zwischen ihnen messen?

Ihre Anforderungen sind optimistisch.

Eine mV-Auflösung bei kV ist möglich, Sie zeigen einfach einen bedeutungslosen Schweif verrauschter Zahlen rechts neben Ihrem Display an. Die Genauigkeit bei kV ist anders, Sie würden sich glücklich schätzen, eine Genauigkeit von 10 V im bestmöglich abgestimmten System zu sehen.

Eine kV-Quelle hätte in einem 50-Ohm-Impedanzsystem eine enorme Leistung. Daher kann ich schließen, dass es sich um ein System mit hoher Impedanz handelt. Von dort zu einer brauchbaren Impedanz zu gelangen, verringert die Genauigkeit.

Wenn Sie die Schaltung nicht zu stark belasten, wird die Genauigkeit verringert. Vor allem, wenn Sie mit einem System mit hoher Impedanz beginnen.

Eine sehr reine Sinuswelle zu sein, hilft nicht. Wenn Ihr Signal im Rauschen vergraben wäre, würde Ihnen die Kenntnis der Frequenz und Reinheit helfen, das Rauschen durch Filtern zu reduzieren. Sie beginnen jedoch mit einem kV-Signal, sodass Rauschen nicht Ihr Problem ist.

Mit all diesen Einschränkungen würde ich es messen, indem ich einen kapazitiven Teiler baue, z. B. 1 pF kV-Kondensator zum Messanschluss, 1 nF zur Masse, was ein Pot-Down-Verhältnis von 1000: 1 ergibt. Diese Quellenimpedanz von 1 nF wird dann in ein Oszilloskop eingegeben. Mit einem Oszilloskop erhalten Sie jedoch nur eine Genauigkeit von 100 V. Es ist besser, wenn Sie das Oszilloskop mit einer bekannten Stromquelle kalibrieren können.

Wenn Sie das Signal in einen HF-Leistungsmesser einspeisen, können Sie die Genauigkeit verbessern. Dies sind jedoch alle 50 Ohm Eingangsimpedanz. Sie könnten von Ihren 1 nF auf 50 Ohm passen (was die Genauigkeit verringert) und frequenzabhängig sein.

Oder Sie könnten einen reinen Widerstandsteiler bis zu Ihrem Leistungsmesser bauen. Das Problem dabei ist, dass ein 1-pF-Kondensator ziemlich „rein“ ist, insbesondere bei niedrigen Frequenzen wie 1 MHz, der erforderliche Widerstand von 10 MOhm oder höher für die entsprechende Position sehr „unrein“ ist und eine erhebliche Streu-Shunt-Kapazität aufweist muss mit dem Rest Ihrer Pot-Down-Schaltung abgestimmt werden, was die Genauigkeit verringert.