(Dummyload met) Wattmeter

Ik heb nog nooit een staande golf gezien met ingebouwde meter je hebt een SWR meter staan, een staande golf verhouding meter. Die meet ( meestal) de reflecties in je systeem welke worden aangegeven als VSWR.
Ik heb hier nog een echte VSWR meter, daarmee meet je in een slotted lijn echt de toppen en dalen van de staande golf en de ratio van die twee spanningen is de VSWR. ( maar dat is niet zo belangrijk maar meer ter lering en vermaak en hoef je voor F niet te weten)

Als je zegt dat iets 50 W en 50 V is dan praat je over de effectieve ( ook wel RMS genoemd ) waarde.
Een sinus met een RMS van 50 V heeft een piekspanning van 50*(wortel 2). Wat gelijk is aan 50/(1/wortel 2)
Dat heet Vp (Vt) Dat is van de nuldoorgang tot de top. Van top tot top ofwel piek tot piek, Vpp (Vtt) is het die waarde maal 2.

Dus staat er alleen Volt dan is het Veff ( ofwel Vrms)
Ga je een diode gelijkrichten dan krijg je na gelijkrichting de piekwaarde. Zou je nu daarmee vermogen berekenen dan moet je die piek waarde van 62,2V dus eerst terugrekenen naar 50 V, dit maal dus door te delen door wortel 2 of vermenigvuldigen met 0,7 ( afgerond).

Na gelijkrichting staat er een , zeg maar pulserende, spanning. Die loopt snel van 0 tot 62,2V steeds op en neer.
Door de condensator maak je daar een gelijkspanning van. Net als bij een voeding. Omdat hier de frequentie hoger is en er bijna geen stroom getrokken wordt is de C ook veel kleiner.

[Bericht gewijzigd door fred101 op vrijdag 18 november 2011 13:04:52 (20%)]

Met een 50Ω dummyload is het leven veel makkelijker.
De formule wordt dan P=U²/100.

Dus een waarde op je meter van 30V betekent 9W.
Bij 100W hoort een spanning van 100V op je meetkopje.
Bij 50W hoort een spanning van 71V. 100x½√2

Op de site van FRI staat hoe de meter moet worden geijkt. Dat gebeurt met gelijkspanning.

Er staat dus dit:

Als je NU een gelijkspanning van 67,5V aansluit, dan slaat de meter net zo ver uit als wanneer je LATER een HF wisselspanning, behorende bij een vermogen van 100W in een 50 ohm dummyload, aansluit.

e: Ik moet eens rekenen of dat wel klopt..

[Bericht gewijzigd door Frederick E. Terman op vrijdag 18 november 2011 14:08:15 (13%)]

Rekening houdende met de spanning die valt over de diode is 67,5 V wel aan de lage kant vindt ik... maar een dummy load is misschien ook geen 50 Ω

In de simulator (lui, lui) klopt het in elk geval wèl (met 50 ohm).
(waarbij 'kloppen' betekent: binnen 20%, afhankelijk van het vermogen te laag of te hoog)

Althans, tot 500W. Daarna loopt de meter niet meer op; de diodes beginnen te zeneren.

e: De theoretische formule zou zijn Up = 10 wortel P. Blijkbaar is die 9.5 de waarde die in deze schakeling de kleinste gemiddelde fout geeft voor kleine en grote vermogens. Al met al niet slecht bedacht hoor.

Hoi,

Bedankt voor alle antwoorden.

Dus de waarde die uitgerekend was in het boek was niet de top, maar de effectieve spanning...
Ok dat is me nu dus duidelijk
Dus kan ik uitgaan van 62,2V hierover moet ik dan de weerstand die ik nodig heb gaan berekenen.

Verder, Ik was dan wel van plan om slechts een diode te gebruiken i.p.v. de 7 die op deze website vermeld staan, vanwege de drempel spanning per diode (en 1 diode om de andere + op te halen dan heb ik toch een mooie gelijkrichterbrug.
Ik probeer hiervoor 2 geschikte germanium diodes te zoeken die over een zo groot mogelijk frequentie bereik nog werken. (0-30mhz)...

Oh.. de meter kwam uit een staandegolf waarvan de swr meter defect was en de watt meter nog prima .....

Is het vermogen dat je wilt meten dan zo klein? Hoeveel moet je volle schaal worden?

Je kan ook gewoon andere diodes gebruiken. Ze zetten er een aantal in serie om dat een diode doorlaat in de ene richting maar spert in de andere. Die spanningsval maakt op 400W ook niet meer uit. Als de diode in sper maar 100V mag hebben (1n4148) moet je er dus een paar in serie zetten. Voordeel is volgens mij ook dat de capaciteit zo lager wordt.

Voor hoge vermogens is niet alleen de snelheid van de diode van belang maar ook de sperspanning. Bij een hoge swr kan de spanning hard oplopen. (ten minste in het powermeet deel en dat ben je van plan toch ? )

Ik je hebt tegenwoordig ook schottkey diodes. Die hebben 0,2-0,3 volt drempelspanning. Ik vraag me af hoe de schottkey diodes uit inverters en switchers zich houden bij hogere frequenties. Die kunnen meestal een paar honderd volt aan.
Kijk wel eerst in de datasheet hoeveel spanning ze aan kunnen.

Ik heb ook een powermeter gemaakt maar dan voor hele lage vermogens, dat is weer een heel andere uitdaging.

De power meter die ik maken wil die zou met een schakelaar moeten werken. De ene schaal tot 100W en de andere schaal tot 50W dus echt hoge vermogens ga ik er niet mee meten.
Ik was zojuist de datasheed van de MSC0954 aan het lezen. deze kan tot 110V hebben en zou dan net voldoende zijn voor 100W...
De schottkey diodes heb ik wel gezien, ik moet dan nog even zoeken of er iets tussenzit voor de hogere frequenties (ga ik zo weer googellen ).

Er zit direct een vermogensweerstand van 50 ohm in de dummyload, dus de swr zou dan nagenoeg 1:1 moeten zijn en zou ook zeker niet hoog kunnen worden (er komt geen antenne aan de meter).
De bedoeling is het dus om een Dummyload met powermeet deel (ineen) te maken.
Zo kan ik dan zien of een zender het doet of niet, en meteen weten hoeveel vermogen hij geeft.
(dit kan dan ook slechts 1 watt zijn).

Als je 50W meet op de 100W schaal zit je toch al op 71% van de schaallengte. Er zit niet zo heel veel verschil in een 50W en een 100W schaal.

Je zult waarschijnlijk meer hebben aan een 10W schaal en een 100W schaal.

Op 18 november 2011 12:04:16 schreef mas:
H Uit een oude versterker kwam een koelplaat voor de vermogensweerstand die ik ga gebruiken...
Dit zou dan mijn eerste projectje zijn

Groeten en alvast bedankt, Mas

Ik wil je behoeden voor de meest gemaakte beginnersfout.
Een klassieke vermogenweerstand is draadgewikkeld.
Dat betekent dat voor hogere frequenties een flinke spoel in serie met je weerstand komt waardoor je compleet fout meet en je zender is eveneens fout afgesloten.
Je kunt dus niet zomaar een 47 Ohm/ 50W weerstand op een koelplaat monteren als dummy.

De makkelijkste methode om een dummy te bouwen is een rond schijfje print nemen, in het midden een connector monteren en in een rondje 20 weerstanden van 1 kOhm/ 1-3 Watt parallel te monteren.
Ook koolweerstanden hebben meestal een spiraalvorm, maar deze zelfinductie wordt gedeeld door het aantal weerstanden, waardor deze te verwaarlozen wordt.

Bedankt voor de waarschuwing, het was me al bekend dat de weerstand van 50ohm inductie vrij moet zijn dus ik heb de RFP-250-50 (zie deze website http://pa0fri.home.xs4all.nl/Diversen/Dummyl/dummyload.htm

Ik google liever eerst even voordat ik iets ga bouwen.
Er zijn wel veel leuke projecten om test-aparatuur zelf te maken heb ik zo gezien..... Dat ga ik na de cursus dan ook zeker doen

Voor de 50W schaal wilde ik met een schakelaar en andere weerstanden in serie aan de slag, anders gaat het niet kloppen natuurlijk.
Dus schakelaar hoog => 100W schaal, schakelaar laag 50W schaal.

Even ge-googled op schottkey diodes kwam ik de volgende tegen:
RHRP860, RURG3020, RHRP1560 (de laatste heeft 35nSec en is de snelste). Ik laat het dus even bij de germanium diodes.

Voor de rest van de schakeling, de condensatoren en het spoeltje blijven bij mij het zelfde en de weerstanden worden: voor de 100W schaal 1X8K met in serie een pot.meter van (minimaal) 1K. Voor de 50W schaal een 5K en in serie een pot.meter van (minimaal) 1K.
(Ik denk dat ik iets zwaardere pot.meters neem)
Daarna zal hij natuurlijk afgeregeld moeten worden.... Hier in de buurt zitten diverse zendamateurs die ik vragen kan.. Dus komt goed

Allemaal erg bedankt en,
Groet Mas

Iets langer googlen . Zoek maar eens naar BAT41, 100 V en 5 nS RRT. De snelste schottkys gaan tot in de tientallen GHz. Helaas kunnen die vaak maar een Volt of 5 sperren.

Ik zou FET zijn advies aanhouden en 10 W en 100 W gebruiken. En 50W schaal samen met een 100 W schaal is in de praktijk vrij zinloos.
Voor zelfbouw is het een nog andere situatie. Daar zou ik eerder een 1W, 10 W en 100 W stand maken.

Wat ben je er precies mee van plan. Een commerciele zender hang je alleen aan een dummy / powermeter bij bv afregling of reparatie. Niet bij gebruik zelf, meestal kun je het vermogen gewoon op de set aflezen en bij oudere sets weet je dat na een paar keer ook. Bij zelfbouw gebruik je het om de zelfde reden . Bij zenden zelf, met name afstemmen van tuner op antenne gebruik je een SWR meter.

Wat ik persoonlijk belangrijker vind tijdens gebruik is naast SWR, de ALC meter van de sets. De SWR om te controleren of er niks mis gaat, de ALC om te zorgen dat ik een schoon signaal hou. Als je overmoduleert stijgt ook je vermogen, alleen op de verkeerde manier.

Ik gebruik het kastje slechts om zenders te testen en een afregelen inderdaad.
(het gaat hierbij eigenlijk in grote lijnen om de dummyload en niet zozeer om de wattmeter, dit is voor mij een eerste projectje om met de lesstof ook iets te doen, maar natuurlijk leuk om een kastje te hebben die ook iets meten kan).
tja meer eigenlijk ook niet.

Voor de SWR heb ik een Diamond hier staan. Naja ik ben nog niet geslaagd dus het enigste dat ik mag is 11M maar dat gaat in de toekomst natuurlijk veranderen.....
Ik moet dan nog even kijken wat ik allemaal aanschaf dan zal de watt meter waarschijnlijk wel een bird worden oid het volgende had ik ook gevonden voor geinteresseerden: http://www.pi4raz.nl/index.php?option=com_content&task=view&id=896&Ite…
Maar zover ben ik nog niet

Ik wilde de 50W schaal (eigenlijk) gebruiken omdat die schaal op de meter gedrukt is.. naja hoeft natuurlijk niet 1-10-100 is eigenlijk ook mooi en zelfs beter.
(de 100W schaal staat er ook op gedrukt en een fabriek kan dit natuurlijk netter dan ik)

Voor afregelen van zenders gebruik ik een dummyload, een scoop, analoge RMS meter en vooral een spectrum analyser. Het nadeel van een powermeter is dat hij alle power meet, dus als je je filter beroerd afregelt meet je ook de tweede en hogere harmonishe. Nu is dat niet mega veel maar als je de powermeter echt gaat pieken gaat het meestal niet goed. Meestal zie ik de eerste harminische op en gegeven moment niet meer stijgen maar de tweede en derde wel zakken. De watt meter ( het zit op mijn swr meter dus zien doe ik het well) zie ik dan net een heel klein beetje zakken en soms zie je ineens je vermogen behoorlijk toenemen mooi denk je ( op die manier afgeregeld sneuvelen veel 3 meter zenders) maar wat je dan op de spectrum analyser ziet wil je niet weten. Niet alleen harmonische maar ook intermodulatie, een heel bos paaltjes ontstaat dan, maar samen een aardig vermogen, alleen niet waar jij het wil en mag. Ik heb het vaker gezegd, om zenders af te regelen heb je een SA nodig ( of panorama of meetontvanger)

Maar het is een leuk start project en je kunt er alleen van leren.
Een Bird is een beetje "over rated" ( nu schop ik tegen heilige huisjes ) het patent i op internet te vinden incl schema's. Het is gewoon een goede diode detector waarbij je wel zeker moet zijn dat je kopjes nog goed zijn.
Je kan de meter zo nabouwen en voor het geld maak je er dan gewoon een paar zodat je foutkans kleiner wordt doordat je geen meetkopjes hebt.
Met een log converter van analog devices maak je een heel preciese powermeter die tot in de GHz werkt en voor veel minder geld. Je kan er via een opamp gewoon een amaloge meter aan hangen en dan kun je van -50 dBm af meten. Met een goede reeks verzwakkers er voor kun je dan ook tot 100 W. Er is een nadeeltje, het ICtje is 2x2 mm met 8 pootjes of 2x2 met 16 pootjes ( ligt aan de versie) maar het werkt erg goed kan ik zeggen.

Op 21 november 2011 09:47:33 schreef mas:
Ik wilde de 50W schaal (eigenlijk) gebruiken omdat die schaal op de meter gedrukt is

Het is te proberen, maar het zou wel toevallig zijn als die klopt met de nieuwe vermogensmeter. Niet voor niets staat op de site een methode beschreven om die te 'ijken'.
Je kunt eerst de 100 (en de 50, dan) goed leggen en kijken of de rest een beetje op zijn plaats zit. Zo ja, dan heb je geluk, maar anders moet je toch opnieuw de streepjes tekenen.

Op 20 november 2011 10:14:49 schreef fred101:
Ik zou FET zijn advies aanhouden en 10 W en 100 W gebruiken. En 50W schaal samen met een 100 W schaal is in de praktijk vrij zinloos.
Voor zelfbouw is het een nog andere situatie. Daar zou ik eerder een 1W, 10 W en 100 W stand maken.

Ik heb eentje voor 3W/10W, maar daar wil ik een 100W uitlezing bijmaken.
3W is ongeveer 1/2 van de 10W schaal, met een 50W schaal heb tov een 100W schaal niet echt veel voordeel.

Toch nog even terugkomen op de schottkey diodes.....
Het is natuurlijk wel interessant om deze te gebruiken als die dan ook supersnel zijn en weinig verlies in vermogen.....

Ehm! de schaal 1-10-100 en ik maak er ook een 1000W op de vermogensweerstand die ik heb kan 250W hebben dus waarom niet....

Als iemand een razendsnelle schottkey weet die ongeveer 12V hebben kan dan zeg het maar even.. Ik kan de weerstanden ook voor de diodes zetten natuurlijk (wel oppassen dat ze het aan kunnen natuurlijk).
Dan heb ik ten eerste al eens een 4 standen schakelaar
En als ik de met een schakelaar de condensatoren en spoel overbrug naar 2 parallel geschakelde condensatoren heb ik een nette frequentie bereik voor 30-500mhz......
Dan kan de dummyload mooi gebruikt worden tot aan de 70CM band...

(afwerking)
Ik heb nog een oude radio (ze blazen op mijn werk nogal eens iets op)
daar gaat het voorfront vanaf en komt een stalen plaat op van RVS (2mm dik). De voeding van de radio ga ik gebruiken voor verlichting in de meter en een ventilatorretje op de koeling.... ha! heb ik dan toch een leuk ding gebouwd van een hoop oude onderdelen (en een enkel nieuw deeltje)

Groeten Mas

Je RF gaat naar de dummy. Je meet met dat diode meetkopje de spanning over de dummyload. Begrijp ik nu goed dat jij de boel in serie wil gaan zetten ?

Met 12V diodes ga je nooit geen 1000 W kunnen meten. Die gaan bij meer dan 12 V gewoon kapot. Frits gebruikt 7 diodes in serie zodat ze 700V aan kunnen. En dat is 700V piek spanning. Dus veel minder Vrms .

Ik begrijp niet helemaal wat je nu met die spoel en extra condensators wil gaan doen.

Tot 500 MHz kan wel lukken als je heel netjes bouwt en in staat bent compensatie netwerkjes te maken. Zeker met een grove hi power standen schakelaar er tussen wordt dat erg lastig. Wel een leuke uitdaging, zeker geen beginners projectje meer.

Begrijpelijk dat de diodes niet zoveel hebben kunnen ik wil de weerstanden voor de diodes zetten, zodat de voltage in wisselspanning al afneemt (Voor de verschillende waardes met een meerstanden schakelaar om te schakelen..) en niet erna.
Zo staat over de diodes dan ook veel minder spanning.

Voor die extra condensators wordt dus het volgende:
met een schakelaar:
van de 2n2 condensator (paralel) +100uH spoel (serie) + 10nF condensator (paralel)
Dit is dan de schakeling tot 30mhz... (HF)

Omschakelen met de schakelaar naar:
1X een 1,5nF condensator (paralel)+ 1X kleine weerstand (serie)+ 1X 1,5nF condensator (paralel)
Deze zou dan moeten werken van 30-500mhz... (VHF)

Op deze manier zou het moeten lukken om de diodes te laten werken zonder ze op te blazen, en om de meet-frequentie's te halen.... in theorie....
Wel een stuk meer rekenwerk natuurlijk, maar het zou dan wel een leuk apparaat worden....

Dat gaat niet werken. De frequentie niet en jou methode helemaakl niet, nog niet een beetje.

Ik heb gesimuleerd, maar wat raar is, de 300VDC methode van Frits krijg ik niet kloppend. Als ik de boel op 1mA zet met DC dan moet ik 1,8KW RF maken om weer op 1mA te komen. Scheelt nog al. Zal wel met de echte meter te maken hebben want ik krijg met RF wel de zelfde schaal als hij. Dus 300W halverwege. Alleen met zijn DC waarden krijg ik totaal andere waarden.

Als ik gewoon 1KW RF op 50 ohm zet bij 5MHz en dan de schakeling aankoppel en de weerstand zo zet dat ik dan 1mA DC krijgt, staat er -500V over de 7 diodes. Het origineel gaat tot 50 MHz prima, daarna begint hij af te bouwen. Bij 200MHz komt er niks meer uit. Het filter zou een stuk beter kunnen 1uF-1uH-1uF geeft veel meer DC en zeker bij hogere frequenties gaat hij niet als switcher werken.

Als ik dan de weerstand voor de diodes zet maak ik een soort LPF. Bij 5MHz heb ik 250uA maar geen enkele vorm van gelijkrichting. Dan moet de spoel weg en de Condensator naar iets van 10uF. Alleen wordt de LPF werking dan nog erger. Bij 20MHz komt er al bijna niks meer uit (ook niet met de originele spoel/C combi). Er staat echter nog steeds -100tot -200V over de diodes (frequentie afhankelijk)

Maar ben je niet erg moeilijk aan het doen om 1 euro aan diodes te besparen ?

Met Simetrix werkt het bij 1kW HF ook niet Fred! De diodes gaan doorslaan (Simetrix houdt 70V aan als maximum sperspanning).
Kijk eens of het bij een halve kW, of bij 100W, beter gaat. Bij mij wilde het wel kloppen verder.

Ah, dat verklaart waarom de DC niet gelijk liep, ik ging van 100V/diode uit. Hij geeft -500 (afgerond) over de diodes dus dat klopt dan wel.
Als jij ook die 300VDC getest heb zal het wel kloppen dat geloof ik wel.

Het ging mij er meer om of de weerstanden voor de diodes konden en dat bleek, zoals ik dacht, niet te kunnen. Toen ik het intekende zag ik al een LPF ontstaan. Dat van die spoel had ik alleen niet verwacht maar met 100 uH wanneer de diodes sperren wil de spoel de stroom vast houden en gooit de spanning omhoog. Maar waarschijnlijk is dat met de hier gebruikte forser meter geen probleem en kan deze dat toch niet volgen. Maar het zou het einde van een 100uA meter kunnen betekenen. Ik had bij mijn dynamische load ook een 100uA meter ingebouwd en terwijl ik weet dat er diodes en weerstanden tussen moeten had ik als test even de boel zo aangesloten en het met de statische load afgeregeld. Daarna vergeten de protectie op te nemen en ik schakel als test even over op dynamisch (blok). Dat geeft ook aardige piekspanningen en het resultaat was direct een defecte meter waarbij de naald niet eens bewoog.

Ok was ook even een te snelle gedachtegang en voor het besparen van een euro voor een diode hoeft het niet natuurlijk.
Ik ga de schakeling opbouwen zoals hij is aleen met de germanium diodes die ik hier al eens heb aangegeven voor de 100W is dat dan voldoende... voor 10 en 1W natuurlijk geen probleem.