微波功率传感器自动校准系统设计与实现

张东云; 宋政辉; 潘晓; 韩小余

doi:10.12338/j.issn.2096-9015.2021.0248

微波功率传感器自动校准系统设计与实现

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2021.0248

西昌卫星发射中心，西昌 615000

详细信息

作者简介:
张东云（1984-），西昌卫星发射中心工程师，研究方向：无线电计量，邮箱：285573251@qq.com

计量
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出版历程
- 网络出版日期: 2023-01-10

Design and Implementation of Automatic Calibration System for Microwave Power Sensor

Xichang Satellite Launch Center, Xichang 615000, China

摘要

摘要: 微波功率传感器是测量微波功率的主要仪器，为保证测量结果准确一致，需要定期进行校准，将微波功率量值溯源到国家标准。为实现微波功率传感器的自动校准，研究设计了基于传递标准法的微波功率传感器自动校准系统，阐述了系统硬件组成、软件设计方法，实现了自动校准和校准因子及其扩展不确定度的自动计算，提高了工作效率和质量。
- 功率传感器 /
- 自动校准 /
- 数据比对 /
- 校准因子
Abstract: Microwave power sensor is the primary instrument for measuring microwave power. To ensure the accuracy and consistency of the values, the power sensor needs to be calibrated periodically to trace to the national standards. In order to realize the automatic calibration of the power sensor, an automatic calibration system based on the transmission standard method was designed, the hardware composition and software design method of the system were described, and the automatic calibration and the automatic calculation of the calibration factor and its expanded uncertainty were realized.
- power sensor /
- automatic calibration /
- data comparison /
- calibration factors

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图 1 功率传感器校准系统组成框图

Figure 1. Block diagram of power sensor calibration system

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图 2 自动校准程序运行界面

Figure 2. Automatic calibration program running interface

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图 3 信号源幅度控制程序流程图

Figure 3. Flow chart of signal source amplitude control program

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图 4 自动校准程序流程图

Figure 4. Flow chart of automatic calibration procedure

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表 1 校准数据比对表

Table 1. Calibration data comparison table

f/MHz	软件测量值			人工读数
f/MHz	P_bc/mW	P_bu/mW	K_u	P_bc/mW	P_bu/mW	K_u
1000	1.0001	1.028	0.981	1.0002	1.028	0.981
2000	1.0003	1.022	0.981	1.0003	1.022	0.981
3000	0.9992	1.020	0.978	0.9992	1.020	0.978
4000	1.0001	1.023	0.977	1.0001	1.023	0.977
5000	1.0002	1.024	0.969	1.0002	1.024	0.969

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表 2 校准结果表

Table 2. Calibration result table

f/MHz	K_u1	K_u2	K_u3	K_u4	K_u5	K_u6	${\overline K}_{\rm{u} }$	U/%
1000	0.981	0.983	0.981	0.981	0.982	0.981	0.982	2.5
2000	0.981	0.979	0.979	0.979	0.979	0.979	0.979	2.8
3000	0.978	0.977	0.977	0.977	0.978	0.977	0.977	3.0
4000	0.977	0.978	0.977	0.977	0.975	0.975	0.977	3.0
5000	0.969	0.968	0.969	0.969	0.967	0.968	0.968	3.0

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