[发明专利]一种微波功率量热计的控制及采集装置

摘要

本发明公开了一种微波功率量热计的控制及采集装置，包括：信号源（1）、直流源（2）、功分器（3）、量热计（4）、控温仪（5）、测温仪（8）、数字电压表（6）、小功率计（7），还包括：功率控制模块（9）、功率/电压采集模块（10）、温度采集模块（11）。本装置是以仪器仪表技术、计算机技术、自动化技术和测试技术为基础，采用模块式结构和GPIB总线等通信协议，研制出的具有实用性的自动化测试系统。本装置具有功能划分明确、模块化、集成化的特点，可以实现参数设置、参数变化趋势处理及显示、测试过程和步骤自动化控制、测试数据实时采集处理、实时显示、存储回放、分析和自动判断等功能。

主权项

一种微波功率量热计的控制及采集装置，包括：信号源（1）、直流源（2）、功分器（3）、量热计（4）、控温仪（5）、测温仪（8）、数字电压表（6）、小功率计（7），其特征在于还包括：功率控制模块（9）、功率/电压采集模块（10）、温度采集模块（11）；功率控制模块（9）的功能是：当量热计（4）内部的温度达到稳定后，控制信号源（1）或直流源（2）对量热计（4）循环定时加减微波功率或直流功率；根据需要改变微波或直流功率加入的时间、微波功率和直流功率的循环方式以及微波信号的频率、功率电平值等；功率/电压采集模块（10）的功能是：在量热计（4）上加入微波功率或直流功率后，分别采用小功率计（7）或数字电压表（6）对微波/直流功率的量值进行监测，通过功率/电压采集模块（10）对微波/直流功率的量值进行数据采集、实时显示及数据存储、处理的工作；温度采集模块（11）的功能是：在量热计（4）测试过程中，其内的工作负载和参考负载上会贴敷有测热电阻，测热电阻连接在测温仪（8）上；通过温度采集模块（11），可以对多组测温电阻依次串行采集温度数据，实时显示并进行存储；同时，对一段时间内的温度数据进行处理，根据温度变化的均匀性实时监控量热计（4）内部的工作状态；信号源（1）的输出端和功分器（3）的输入端微波电缆连接，功分器（3）的一个输出端与量热计（4）工作负载的输入端连接，功分器（3）的另一个输出端与小功率计（7）的输入端连接，直流源（2）的输出端与量热计（4）工作负载的直流加热电阻两端导线连接，直流源（2）的输出端与数字电压表（6）的输入端导线连接，控温仪（5）的输出端与量热计（4）控温筒的加热薄膜输入端导线连接，测温仪（8）的输入端与量热计（4）工作负载、参考负载的测热电阻两端导线连接；信号源（1）的GPIB端口与功率控制模块（9）GPIB总线连接，直流源（2）的GPIB端口与功率控制模块（9）GPIB总线连接，数字电压表（6）的GPIB端口与功率/电压采集模块（10）GPIB总线连接，小功率计（7）的GPIB端口与功率/电压采集模块（10）GPIB总线连接，测温仪（8）的GPIB端口与温度采集模块（11）GPIB总线连接；工作时，控温仪（5）对量热计（4）的中筒进行控温，将量热计（4）内的温度稳定在预定范围内；待量热计（4）内温度稳定后，由功率控制模块（9）对其加入直流功率，每隔预定时间由温度采集模块（11）对测热电阻依次串行采集温度数据，监测量热计（4）内工作负载的温度变化；同时，通过功率/电压采集模块（10）采集与直流源（2）相连接的数字多用表的电压值来监测直流功率的大小；设定数据采集的间隔时间，采集到的温度、电压值在装置上实时显示；当量热计（4）内即工作负载上的温度重新达到稳定并持续预定时间后，功率控制模块（9）关闭直流源（2）；同样，由温度采集模块（11）每隔预定时间对测热电阻依次串行采集温度数据，监测量热计（4）内工作负载的温度变化；这时，量热计（4）的温度稳定时间应与加入功率时相同；功率控制模块（9）在量热计（4）内的温度重新达到稳定后，自动加入微波功率；同样由功率/电压采集模块（10）及温度采集模块（11）每隔预定时间监测微波功率的大小及测热电阻的温度值，直至温度重新达到稳定；此时，关闭微波信号，同样每隔预定时间监测测热电阻的温度值，直至温度达到稳定；在功率控制模块（9）的面板上进行频点、直流/微波功率循环方式设置，对不同频率点的微波功率进行测试；在测试过程中，重复加减直流功率和微波功率的过程，直至测试结束。