zusätzlich für Klasse A Klassen A + E

Transkript

1 Messtechnik Klassen A + E - Analog anzeigende Messgeräte - Digital anzeigende Messgeräte - Strom- und Spannungsmessung - Oszilloskop - Dipmeter (Dipper) - Stehwellenmessgerät (SWR-Meter) - Künstliche Antenne (Dummy Load) zusätzlich für Klasse A - Messbereichserweiterung - Frequenzzähler - Spektrumanalysator - HF-Tastkopf - HF-Messkopf für Leistungsmessung - Feldstärkeanzeiger - Absorbtionsfrequenzmesser Norbert - DK6NF OV Marburg, F15

2 Drehspulinstrument Gebrauchslage: senkrecht Drehspulmesswerk Klasse 2 Dauermagnet Dr e h spu l-messwe r k (Fir me nbild H&B) N Drehspule S Prüfspannung: 2 kv Klasse 0,1 Gebrauchslage: waagerecht Drehspulmesswerk

3 Multimeter (Vielfachmessinstrument) ANALOG DIGITAL

4 Analoges Multimeter - Messbereiche und Skalen

5 Analoges Multimeter - Ableseübung Messbereich: 10 V Messbereich: 30 V A B Messbereich: 3 A Messbereich: 1 A C D

6 Strom- und Spannungsmessung Ampèremeter bzw. Multimeter - auf Strommessung geschaltet (möglichst niederohmig) A U + _ R V Voltmeter bzw. Multimeter - auf Spannungsmessung geschaltet (möglichst hochohmig)

7 Messbereichserweiterung - Spannungsmessung Gegeben ist ein Drehspulinstrument mit einem Innenwiderstand von 1k und einem Nennstrom von 100 µa. Wie groß muss der Vorwiderstand werden, wenn die maximale Messspannung 10 V betragen soll? + U _ R = V? U = 10 V µa Innenwiderstand R = 1 k I reales Drehspulinstrument ideales Drehspulinstrument 1. Schritt UI = RI $ I = 1000X $ 100 $ 10-6 A = 0,1V 2. Schritt UV = U - UI = 10V - 0,1V = 9,9V 3. Schritt R V = I UV = 9,9V 100 $ 10-6 A = 99000X

8 Messbereichserweiterung - Strommessung Gegeben ist ein Drehspulinstrument mit einem Innenwiderstand von 1k und einem Nennstrom von 100 µa. Wie groß muss der Parallelwiderstand werden, wenn der maximale Messstrom 1 A betragen soll? I + _ I = 1 A R = P? µa Innenwiderstand R = 1 k I reales Drehspulinstrument ideales Drehspulinstrument 1. Schritt U I = R I $ I = 1000X $ 100 $ 10-6 A = 0,1V 2. Schritt I P = I - I I = 1A $ 10-6 A = 0,9999A 3. Schritt R U P = I 0,1V = IP 0,9999A = 0,01X

9 Das Oszilloskop

10 Messen mit dem Oszilloskop U = ss 0,1 V * 6,8 = 0,68 V Y-Verstärker 0,1 V/Div. T = 0,2 ms * 5 = 1 ms 0,2 ms/div. X-Verstärker/ Zeitbasis f = 1 T = s = 1000Hz

11 Oszilloskop - Oberwellen erkennen (1) TD414 (Klasse A) Das folgende Oszillogramm zeigt die Ausgangsspannung eines Verstärkers, an dessen Eingang eine rein sinusförmige Wechselspannung anliegt. 1. Harmonische 2. Harmonische 1. und 2. Harmonische Welche Oberwelle wird von dem Verstärker erzeugt? a) Die zweite Harmonische b) Die dritte Harmonische c) Die vierte Harmonische d) Die fünfte Harmonische 1 Periode der 1. Harmonischen t

12 Oszilloskop - Oberwellen erkennen (2) TD415 (Klasse A) Das folgende Oszillogramm zeigt die Ausgangsspannung eines Verstärkers, an dessen Eingang eine rein sinusförmige Wechselspannung anliegt. 1. Harmonische 3. Harmonische 1. und 3. Harmonische Welche Oberwelle wird von dem Verstärker erzeugt? a) Die zweite Harmonische b) Die dritte Harmonische c) Die vierte Harmonische d) Die fünfte Harmonische 1 Periode der 1. Harmonischen t

13 Oszilloskop - Messungen an Sendern TJ834 Das folgende Bild zeigt das Zweiton-SSB-Ausgangssignal eines KW-Senders, das mit einem Oszilloskop ausreichender Bandbreite über einen 10:1-Tastkopf direkt an der angeschlossenen künstlichen 50- -Antenne gemessen wurde. Welche Ausgangsleistung (PEP) liefert der Sender? Ablesen: U abgelesen = 12 V SS 10:1 - Tastkopf nicht vergessen: USS = Uabgelesen $ 10 = 120VSS U = U SS = 120V = 42, 23V 2 $ 2 2 $ 2 P = U 2 42,23 = 2 V 2 = 36W R 50X a) 36,0 W b) 144 W c) 400 W d) 576 W

14 Dip-Meter DipIt Dip-Meter der

15 Messung der Schwingkreis-Resonanzfrequenz Messobjekt: Schwingkreis

16 Stehwellenmessgerät

17 Anschluss des Stehwellenmessgeräts A TRX Antennenkoppler Koaxialleitung 50 B TRX Antennenkoppler Koaxialleitung 50 ggf. SWR-Meter + ATU in den TRX integriert C TRX Antennenkoppler sym. 2-Draht-Leitung Hühnerleiter

18 Kreuzzeigerinstrument Ablesung entlang der roten Linie = SWR 1,5 : 1

19 Was bedeutet SWR 1,5 : 1? R=50 A U~ ~ R = 75 L oder 33,33 TRX 1. Fall: R L 2 R A s = R L = 75X = 1,5 RA 50X 2. Fall: R L 1 R A s R = A = 50X = 1,5 RL 33,33X Bild: DJ4UF s = U max Umin = U v + U r Uv - U r Leistungsverluste durch hohes SWR: SWR=1,5 - ca. 4% SWR=2 - ca. 11% SWR=3 - ca. 25% (prüfungsrelevant - Kl.A)

20 künstliche Antenne Dummy Load

21 künstliche Antenne - Dummy Load TJ708 (Klasse A) Für den Bau einer Dummy Load wurden Schichtwiderstände von 150 Ohm / 1 Watt verwendet. Jeweils vier Widerstände wurden in Serie geschaltet und durch Parallelschaltung dieser Serienschaltungen wurden zirka 50 Ohm erreicht. Wie viele Widerstände wurden insgesamt benötigt und welche Dauerleistung verträgt die Dummy Load? Eigenbau von K4EAA a) gesamt 48 Wid., 12 Watt b) gesamt 48 Wid., 48 Watt c) gesamt 12 Wid., 48 Watt d) gesamt 16 Wid., 16 Watt Eigenbau von DJ4UF Tipp Bauanleitung:

22 Spektrumanalysator

23 Spektrumanalysator - Prinzip Signal in der Zeitebene (Oszilloskop) Fourier- Transformation Signal in der Frequenzebene

24 Frequenzzähler

25 Frequenzzähler - Prinzip Zähltor Eingangssignal Torzeit z. B. 1 s Torzeitgenerator + Ablaufsteuerung Ereigniszähler zurücksetzen auf Null

26 Frequenzzähler - Ableseübung Prüfungsfrage: Was stellt die mit X gekennzeichnete Stelle der folgenden Anzeige eines Frequenzzählers dar? X 10, * 10 Hz 6 (10 Hz = 1 MHz)

27 HF-Tastkopf HF-Messkopf für Leistungsmessung Absorbtionsfrequenzmesser Feldstärkeanzeiger

28 HF-Tastkopf TJ701 (Klasse A) Was stellt diese Schaltung dar? a) Absorptionsfrequenzmesser b) HF-Tastkopf c) Antennenimpedanzmesser d) HF-Dipmeter

29 Messschaltung zur HF-Leistungsmessung TJ830 (Klasse A) Dem Eingang der folgenden Messschaltung wird eine HF-Leistung von 1 Watt zugeführt. D ist eine Schottkydiode mit UF = 0,23 V. Welche Spannung UA ist am Ausgang A zu erwarten, wenn die Messung mit einem hochohmigen Voltmeter erfolgt? X Y U X = P $ R = 1W $ 50X = 7,07 V UX 7,07 V UY = = = 3,54V 2 2 U YS = U Y $ 2 = 3,54V $ 2 = 5V UA = UY S - UF = 5V - 0,23V = 4,77V a) 3,3 V b) 7,1 V c) 4,8 V d) 9,8 V

30 Absorptionsfrequenzmesser TJ703 (Klasse A) Was stellt diese Schaltung dar? a) Dipmeter b) Absorptionsfrequenzmesser c) Stehwellenmessgerät d) Interferenzwellenmesser

31 Feldstärkeanzeiger TJ706 (Klasse A) Was stellt diese Schaltung dar? a) Antennenimpedanzmesser b) Einfacher Peilempfänger c) Feldstärkeanzeiger d) Dipmeter

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