功率計和功率傳感器工作原理（四）

傳感器工作在線性范圍時，載頻的諧波可能帶來顯著的測量誤差。例如，若諧波比基波低20dB(10%的諧波電壓），便會造成總信號功率的1%的影響。具有平方律響應的傳感器將指示總功率的正確值。諧波電壓可能加到基波的峰值電壓上或從中減去，所以線性檢波器可能具有在無失真信號電壓的90%與1.1倍之間變化的輸出。由于傳感器的輸出隨后被平方，故指示功率可能比真值高20%或低20%。實際峰值電壓取決于基波與諧波的相位關系，所以，沒有修正這個誤差的方法。圖10所示的全波檢波器對峰峰電壓進行檢測，只有當信號包含奇次諧波時才增添顯著的誤差。

圖10  用于二極管功率傳感器的全波檢波器

圖11是二極管功率計的完整結構框圖。傳感器用全波檢波器的二極管傳感器，功率計結構與熱電偶類似。

圖11   二極管功率傳感器和功率計原理框圖

4.峰值功率傳感器和功率計

一些專用功率計可以用于測量脈沖調制信號，它們往往包括與示波器相似的顯示器，以給出測得的結果隨時間的變化。檢測元件通常設計成具有快速輸出響應時間的二極管。這類傳感器的輸出精確地仿效已調信號的包絡，而與這類傳感器配用的功率計則兼具連續波功率計和示波器的特性。如下圖所示。

圖12   峰值功率計原理簡圖

圖8給出了具體儀器的原理框圖。峰值功率計可以測試平均功率和峰值功率，所以傳感器也有兩個通道。功率計則更象示波器，直接高速采樣，測量檢波后的波形。

圖13   峰值和平均值功率傳感器和功率計原理框圖

作者：安捷倫科技專家 孫燈亮