了解操作工频场强仪

了解操作工频场强仪

用于测量交流电工作频率50Hz，产生的电场和磁场强度的仪器，仪器频率范围多为5Hz - 2KHz.

简介

多为手持式仪器，多为用于测量交流电产生的低频电场和磁场强度（大家常说高压线辐射）。

测量单位有：高斯（G）、特斯拉（T）、安每米（A/m），伏每米（V/m）。磁场测量结果多用特斯拉或高斯表示，电场测量结果用伏每米表示。

用于非常广泛，如：电力系统、牵引电力（地铁 / 高铁 / 动车）、家用电器等等。

生产厂家较多；如：RJ-3、RJ-5、NF-1010E、NF-5035、EFA300；

价格相差较大，从一百元到几万不等。

场强仪故名思意是测量场强的仪器。场强仪的量值是μV/m作单位，它里面有一个长度单位m。从原理上来说，电平表(或电压表)它量度的电压值是在仪表的输入端口，而场强仪所量度的电压(或叫电势)是天线在空中某一点感应的电压。严格来说，场强仪是由电平表和天线组成。就目前市面上的场强来看，它们也是将电平表的技术指标与天线分开。如日本安立公司ML524场强仪主机就是按一个电平表给出技术指标，频率范围、灵敏度、电平测量范围、电平测试精度，而天线MP534A、MP666A作为选件，按频段给出技术指标和天线系数。目前国内无线领域常用的南韩生产的 PTK3201场强仪，它也是按电平表给出指标，频率范围0.1～2000MHz，灵敏度0.3mV等都是以仪器输入端口给定，有一根鞭装天线，没有天线系数，只能定性地测量信号场强大小，如果要测定dBμV/m 场强，则要选配测量天线。由此可见，电平和场强、电平表和场强仪是有很大区别的。可是在一些场合常被混淆了，特别是在我国有线电视行业范围内，有线电视信号是测量同步头的电平来量度，以dBμV作单位，本应该叫做电视信号电平表，或电平表，然而从中国搞公用天线开始，不知怎么都叫它做场强仪。早的有线电视场强仪是日本利达公司生产的LFC944，利达原文是电视信号电平表，从那时起很多人把它称作场强仪，笔者曾多次在CATV行业内提出应该称作电平表，也许是称呼人太多，至今仍叫场强仪，甚至外国人在中国交流时也只好认可这一称呼，那只有以误就误了。关于有线电视范围内“误称”的场强仪，笔者已将它分类为电视场强仪、电视频谱图像场强仪、CATV分析仪、频谱分析仪已得到同行和专家们认可，这里不详述。频谱分析仪与场强仪就场强仪来说，它与天线关系非常密切，如果要求一定的测量精度，那么从式(1)就知，它直接与天线增益Ga有关，再则是天线的工作频率范围有关，这是起码的要求，因此不能说随便找一根天线接在电平表上就行了。故在实践中，这种天线称之为测试天线，它有严格技术指标，如频率范围，天线增益以及阻抗、驻波比、前后比等等。为适应它的频率范围其形状大有区别，有鞭壮天线，半波振子天线，对数周期天线，环行天线等。要求高的测试天线，价格也相当高，如日本安立的测试天线大概是主机的1/4。以前场强仪总是将天线配套供给，即是说一台场强仪必然是主机(电平表)配天线。随着电子技术和电子测量技术的发展，特别是20世纪80年代以来，频谱分析仪大量使用，单一的场强仪就越来越少了，甚至单一的电平表也都越来越少了(除非专业性很强的用途)，因为它的功能可以用频谱仪代理替。从原理上来说频谱仪、电平表、场强仪(主机)基本原理方框是一样的。频谱仪本身就是测量频谱范围内的信号电平，如果用“零跨导”则就是一个选频电平表。如果加上标准测试天线在频谱仪上不就是可测量场强了吗!比较好的频谱仪，它可以将天线系数存在机内，使用时直接显示场强数值μV/m。如安捷伦公司、安立公司频谱仪大都有天线系数存储功能。就日本安立公司而言，80年代生产的场强仪ML518、HM650、MH649销量较大，中国也买不少，80年代末生产的ML521/214系列的场强仪销量显著下降，因为它与此同时生产了频谱分析仪MS610、MS2601等，而场强仪、频谱仪都可用同样的天线MP534、MP651、MP663等测量场强。它们指标差不多，价格也差不多。用户当然选用功能强大的频谱仪。目前就我国产的场强仪来说也很少生产，其主要原因也是由于频谱仪代替。用频谱仪加上测试天线可以测量场强，当频谱仪可以存天线系数的，那么可以直接显示μV/m单位场强。如果不可存天线系数频谱仪，则需要按前述的式(2)代入天线系数进行计算。如果用没有天线系数的一般接收信号用的天线，那么只能在空间测量场强的强弱，而不能得出场强μV/m量值，即只能作定性测试分析，不可作定量测试分析。综合上述，在场强测量中，它取得的结果应是μV/m为单位，而由于电子技术和电子测量技术的发展单一功能的场强仪已很少，常使用频谱分析仪，较严格的测量时还应选择测试用天线。在数字电视维修时,工具是场强仪。场强仪的测量线一般用同轴电缆RG6制作，如图1中①所示。由于同轴电缆RG6的铜芯较细，在实际使用中，经常会碰到铜芯弯曲的情况，特别是在测量新装的数字电视光接收机、放大器、分配器等新器件时，由于器件上的测试孔没有使用过，测量线插进去的时候比较紧，太用力时，同轴电缆测量线上的铜芯会弯曲，令维修人员比较苦恼。

第一种解决办法，是使用一端带有转接针的同轴电缆线，如数字电视机顶盒的电视信号线，将另一端的接头改为RG6的接头，有铜芯的一端接场强仪，有转接针的一头用于测量，如图1中②所示。在实际使用中，测量线在新的时候没有问题，但使用一段时间后，发现测试有线电视信号时，有测得信号时高时低的问题。后发现转接针是压接在同轴电缆的铜芯上的，在测量中经常插拔后容易松动，导致接触不良。况且有转接针的RG6同轴线大都是英制接口，公制接口的线很少，而分配器等电视器件都是公制接口损坏后很难找到带有公制接口转接针的线。第二种解决方法是，场强仪的测量线用同轴电缆RG6制作完成后，给接头上的铜芯上锡，如图1中③所示，上锡时锡要上得均匀，表面光滑，不要上得太多,不能高低不平。上锡完成后，铜芯的硬度明显增加了，在插入新装的有线电视器件上的测试孔测量时，不再发生弯曲的情况。测量线使用时间长了，发现测量线铜芯上的锡磨损后，或者发现铜芯上的锡颜色发暗后，接触不良，只要再重新给铜芯上一次锡，就又能正常使用了。