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了解操作工頻場強儀

閱讀:1159        發布時間:2022-3-3

了解操作工頻場強儀

用于測量交流電工作頻率50Hz,產生的電場和磁場強度的儀器,儀器頻率范圍多為5Hz - 2KHz.

簡介

多為手持式儀器,多為用于測量交流電產生的低頻電場和磁場強度(大家常說高壓線輻射)。

測量單位有:高斯(G)、特斯拉(T)、安每米(A/m),伏每米(V/m)。磁場測量結果多用特斯拉或高斯表示,電場測量結果用伏每米表示。

用于非常廣泛,如:電力系統、牽引電力(地鐵 / 高鐵 / 動車)、家用電器等等。

生產廠家較多;如:RJ-3、RJ-5、NF-1010E、NF-5035、EFA300;

價格相差較大,從一百元到幾萬不等。

場強儀故名思意是測量場強的儀器。場強儀的量值是μV/m作單位,它里面有一個長度單位m。從原理上來說,電平表(或電壓表)它量度的電壓值是在儀表的輸入端口,而場強儀所量度的電壓(或叫電勢)是天線在空中某一點感應的電壓。嚴格來說,場強儀是由電平表和天線組成。就目前市面上的場強來看,它們也是將電平表的技術指標與天線分開。如日本安立公司ML524場強儀主機就是按一個電平表給出技術指標,頻率范圍、靈敏度、電平測量范圍、電平測試精度,而天線MP534A、MP666A作為選件,按頻段給出技術指標和天線系數。目前國內無線領域常用的南韓生產的 PTK3201場強儀,它也是按電平表給出指標,頻率范圍0.1~2000MHz,靈敏度0.3mV等都是以儀器輸入端口給定,有一根鞭裝天線,沒有天線系數,只能定性地測量信號場強大小,如果要測定dBμV/m 場強,則要選配測量天線。由此可見,電平和場強、電平表和場強儀是有很大區別的。可是在一些場合常被混淆了,特別是在我國有線電視行業范圍內,有線電視信號是測量同步頭的電平來量度,以dBμV作單位,本應該叫做電視信號電平表,或電平表,然而從中國搞公用天線開始,不知怎么都叫它做場強儀。早的有線電視場強儀是日本利達公司生產的LFC944,利達原文是電視信號電平表,從那時起很多人把它稱作場強儀,筆者曾多次在CATV行業內提出應該稱作電平表,也許是稱呼人太多,至今仍叫場強儀,甚至外國人在中國交流時也只好認可這一稱呼,那只有以誤就誤了。關于有線電視范圍內“誤稱”的場強儀,筆者已將它分類為電視場強儀、電視頻譜圖像場強儀、CATV分析儀、頻譜分析儀已得到同行和專家們認可,這里不詳述。頻譜分析儀與場強儀就場強儀來說,它與天線關系非常密切,如果要求一定的測量精度,那么從式(1)就知,它直接與天線增益Ga有關,再則是天線的工作頻率范圍有關,這是起碼的要求,因此不能說隨便找一根天線接在電平表上就行了。故在實踐中,這種天線稱之為測試天線,它有嚴格技術指標,如頻率范圍,天線增益以及阻抗、駐波比、前后比等等。為適應它的頻率范圍其形狀大有區別,有鞭壯天線,半波振子天線,對數周期天線,環行天線等。要求高的測試天線,價格也相當高,如日本安立的測試天線大概是主機的1/4。以前場強儀總是將天線配套供給,即是說一臺場強儀必然是主機(電平表)配天線。隨著電子技術和電子測量技術的發展,特別是20世紀80年代以來,頻譜分析儀大量使用,單一的場強儀就越來越少了,甚至單一的電平表也都越來越少了(除非專業性很強的用途),因為它的功能可以用頻譜儀代理替。從原理上來說頻譜儀、電平表、場強儀(主機)基本原理方框是一樣的。頻譜儀本身就是測量頻譜范圍內的信號電平,如果用“零跨導”則就是一個選頻電平表。如果加上標準測試天線在頻譜儀上不就是可測量場強了嗎!比較好的頻譜儀,它可以將天線系數存在機內,使用時直接顯示場強數值μV/m。如安捷倫公司、安立公司頻譜儀大都有天線系數存儲功能。就日本安立公司而言,80年代生產的場強儀ML518、HM650、MH649銷量較大,中國也買不少,80年代末生產的ML521/214系列的場強儀銷量顯著下降,因為它與此同時生產了頻譜分析儀MS610、MS2601等,而場強儀、頻譜儀都可用同樣的天線MP534、MP651、MP663等測量場強。它們指標差不多,價格也差不多。用戶當然選用功能強大的頻譜儀。目前就我國產的場強儀來說也很少生產,其主要原因也是由于頻譜儀代替。用頻譜儀加上測試天線可以測量場強,當頻譜儀可以存天線系數的,那么可以直接顯示μV/m單位場強。如果不可存天線系數頻譜儀,則需要按前述的式(2)代入天線系數進行計算。如果用沒有天線系數的一般接收信號用的天線,那么只能在空間測量場強的強弱,而不能得出場強μV/m量值,即只能作定性測試分析,不可作定量測試分析。綜合上述,在場強測量中,它取得的結果應是μV/m為單位,而由于電子技術和電子測量技術的發展單一功能的場強儀已很少,常使用頻譜分析儀,較嚴格的測量時還應選擇測試用天線。在數字電視維修時,工具是場強儀。場強儀的測量線一般用同軸電纜RG6制作,如圖1中①所示。由于同軸電纜RG6的銅芯較細,在實際使用中,經常會碰到銅芯彎曲的情況,特別是在測量新裝的數字電視光接收機、放大器、分配器等新器件時,由于器件上的測試孔沒有使用過,測量線插進去的時候比較緊,太用力時,同軸電纜測量線上的銅芯會彎曲,令維修人員比較苦惱。

第一種解決辦法,是使用一端帶有轉接針的同軸電纜線,如數字電視機頂盒的電視信號線,將另一端的接頭改為RG6的接頭,有銅芯的一端接場強儀,有轉接針的一頭用于測量,如圖1中②所示。在實際使用中,測量線在新的時候沒有問題,但使用一段時間后,發現測試有線電視信號時,有測得信號時高時低的問題。后發現轉接針是壓接在同軸電纜的銅芯上的,在測量中經常插拔后容易松動,導致接觸不良。況且有轉接針的RG6同軸線大都是英制接口,公制接口的線很少,而分配器等電視器件都是公制接口損壞后很難找到帶有公制接口轉接針的線。第二種解決方法是,場強儀的測量線用同軸電纜RG6制作完成后,給接頭上的銅芯上錫,如圖1中③所示,上錫時錫要上得均勻,表面光滑,不要上得太多,不能高低不平。上錫完成后,銅芯的硬度明顯增加了,在插入新裝的有線電視器件上的測試孔測量時,不再發生彎曲的情況。測量線使用時間長了,發現測量線銅芯上的錫磨損后,或者發現銅芯上的錫顏色發暗后,接觸不良,只要再重新給銅芯上一次錫,就又能正常使用了。


 

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