HS0ZLL

calibration d'un wattmètre.

Recommended Posts

HS0ZLL

bonjour à tous - je viens de réparer un wattmètre Diamond SX1000 qui avait le potentiomètre de réglage de la gamme 200 W défectueux.

du coup, je suis obligé de refaire le réglage pour lire la puissance ( approximative, car ce n'est pas un Bird ) . Je n'ai pas d'oscillo pour visualiser

le voltage pep et je comptais faire un détecteur de crête avec une simple cellule de redressement avec une diode HP2800 anode connectée

directement sur la charge 50 ohms et sur la cathode un condensateur de filtrage entre 1 et 10 nf , puis suivi d'une self de choc avec a nouveau

un condensateur de filtrage , cette sortie branchée sur un voltmètre électronique.

je vais lire une tension continue qui sera variable en fonction de la puissance HF et qui me permettra de connaitre la puissance par la formule

que tout le monde connait :  P = E au carré / R   -- je suis dans le doute sur le résultat que je vais obtenir, car on retrouve souvent sur le net

que le résultat de cette mesure doit être multiplié par 0.707 . Qui a raison ?

73 ! Alain HS0ZLL

 

Partager ce message


Lien à poster
F4HTQ

Bonjour Alain,

Dans cette formule le E doit être la tension efficace (ce qui semble logique car vous cherchez une puissance efficace) . Comme vous allez mesurer "en gros" la tension crête avec votre montage, il vous faudra la multiplier par le fameux 0.707 (qui correspond a 1 / Racine carrée de 2 ) avant de la rentrer dans la formule, ou alors la prendre telle qu'elle et diviser par 2 le résultat au final.

Bonne soirée.

David.

EDIT: Vous mettez bien des résistances aussi dans votre circuit de détection ?

Autre édition : faites attention, apparemment cette diode n'accepte que 70V en inverse, ce qui fait que vous n'allez pas pouvoir monter haut en puissance. vous serez limité par 35 volts crête, soit 12W avant d'avoir de la fumée.

 

Modifié par F4HTQ

Partager ce message


Lien à poster
F4HTQ

Et bien sur cette méthode de mesure ne marche que avec un signal bien sinusoïdal.

Voir ici : https://fr.wikipedia.org/wiki/Valeur_efficace

Votre wattmètre par contre lui mesurera la puissance efficace réelle, donc si la forme n'est pas bien sinusoïdale votre calibrage sera mauvais.

 

 

 

Partager ce message


Lien à poster
HS0ZLL

Bonjour David, merci pour les réponses -- oui, je vais mettre une résistance de 100 k  en // sur le voltmètre pour que les condensateurs

de découplage se déchargent , et ok pour la diode -  j'ai des BAT41 qui vont jusqu'à 100 volts, avec 2 en série, je devrais pouvoir calibrer

jusqu'à 50 watts, ensuite le wattmètre fera son boulot normal.  La mesure de cette tension crête, je la ferai en mode CW pour être en pur sinus.

Mais mon doute subsiste car la mesure de crête que je vais faire ne se fera que sur la crête d'une demi alternance.

En CW, avec la façon dont je procède, est-ce que je mesure une tension moyenne ? ou une tension efficace ? 

En BLU, avec un générateur 2 tons, je sais que je dois avoir lire sur le wattmètre la moitié de la puissance que j'aurai en CW . ( P.E.P )

Il y à une autre formule de puissance qui ne donne pas le même résultat :

P =  V peak / racine de 2 / R  =  V Peak carré / 100

De façon sûre, laquelle dois-je adopter ?

 

 

Partager ce message


Lien à poster
F4HTQ

Bonjour Alain,

Trois choses:
Déjà le fait de ne redresser qu'une alternance n'est pas gênant si la constante de temps ( RC) de votre circuit de lissage est assez élevée par rapport à la période du signal ( tenir compte de la résistance du voltmètre, mais sur un appareil digital on est généralement tranquilles) .  ça me semble être largement le cas ici. 
avec 1nF et 100k vous devriez être bon à partir de quelques dizaines de khz, et je suppose que vous serez a quelques Mhz. Donc votre redressement à une alternance ne sera pas pénalisant.

Avec votre méthode vous ne mesurez ni la tension moyenne, ni la tension efficace, mais la tension crête Vpeak, et c'est bien pour cela qu'il faut la diviser par la racine carrée de 2 pour avoir la tension efficace.

 Et pour vos deux formules, la première est fausse, il vous manque un carré.

 

Les deux formules justes ( et équivalentes ) sont:

P = ( Vpeak / Racine de 2)² / R
ou
P = Vpeak ² / 2R

ici comme vous êtes en 50 Ohms, le 2R vaut 100, ce qui donne votre deuxième formule.

 

Voila qui devrais aider à comprendre:

 

Votre montage ( j'ai pris une 1N4148 car c'est la première que j'avais dans la liste):

schema.png

 

Ce que ça sortirais avec une fréquence insuffisante ( 35kHz) par rapport au circuit de lissage:

35Khz.png

On voit bien le condensateur de lissage se décharger dès la crête passée.

 

 

Et voila maintenant ce que ça donnerais si on se plaçait au début de la bandes des 80M

3500Khz.png

 

Comme vous pouvez le voir, ça n'a pas temps de descendre, même avec un redressement à une seule alternance.

Par contre, ce que montre aussi cette simulation c'est que vous n'arriverez pas à la véritable Vpeak, car la tension de seuil de la diode vous en empêchera.
Donc si vous voulez être précis (aussi précis que ce que vous auriez avec un oscilloscope) , avant de rentrer votre Vpeak mesuré dans le calcul, rajoutez lui la tension de seuil de la diode. Et c'est d'autant plus nécessaire que vous voulez mettre plusieurs diodes en série, ce qui implique d'additionner leur tensions de seuils.

 

Voila le fichier de la simulation LTSpice : http://david.alloza.eu/electronique/mesure/VPeakMesure/vPeakMesure.asc
ça peut servir d'exemple de départ pour ceux qui débutent avec ce soft.

 

 

Bonne journée.

David.

 

 

 

Modifié par F4HTQ

Partager ce message


Lien à poster
HS0ZLL

OK David, mais je me dis que bien des OM's que je connais ont leur wattmètre faux  ! et pas qu'en France d'après

toutes les recherches que j'ai faites sur le net . Pour certains on n'ajoute pas de multiplicateur, pour d'autres on

multiplie par 0.707, et pour d'autres on multiplie par 1,4142 , avec une dose de V , de V Peak , de VRMS , et toute

la clique de divers dB -  j'ai fini par douter de qui était le bon  HI !

Exemple avec 20 volts , tenant compte de perte dans diode

si l'on prend la formule  P = E² / R  ça donne  8 W     ( formule la plus utilisée, la plus entendue dans les QSO ..... )

si l'on prend la formule  P = ( E² * 0.707 ) / R  = 5.65 W       celle-ci parait douteuse

Avec la formule  P = E² Peak / 100 = 4 W   ou aussi :   P = ( E * 0.707 )² / R = 4 W    ( si la tension lue est le V Peak )

Donc, si j'ai bien compris le E Peak est la tension lue multipliée par 0.707 et il faut en tenir compte.

 

73 de Alain

 

Partager ce message


Lien à poster
F4HTQ

Je vais essayer d'être le plus précis possible, pour être sur que vous ne vous embrouillez pas.

La procédure, c'est :

Vous lisez la valeur sur votre Voltmetre, vous lui rajoutez la tension de seuil de la ( ou des ) diode, et ça vous donne le E peak.

Comme vous avez besoin du E efficasse vous faites ça:

Eeff =  Epeak * 0.707

Et ensuite pour calculer la puissance efficace Peff = Eeff ² / 50

Ce qui donne le même résultat que Peff = ( Epeak * 0.707 ) ² / 50
Ou qui donne encore le même résultat que Peff = Epeak ² / 100

Voila.
Je crois que ça ne laisse aucune marge à l'interprétation :)

Vous pouvez foncer sur le fer à souder.

David.

 

Modifié par F4HTQ

Partager ce message


Lien à poster

Créer un compte ou se connecter pour commenter

Vous devez être membre afin de pouvoir déposer un commentaire

Créer un compte

Créez un compte sur notre communauté. C’est facile !

Créer un nouveau compte

Se connecter

Vous avez déjà un compte ? Connectez-vous ici.

Connectez-vous maintenant