功率计和功率传感器工作原理（二）
将加到射频电桥上的偏置功率相对于加到补偿电桥上的功率进行比较，射频功率由下式给出：
Prf=(Vc^2-Vrf^2)/4R
式中，Prf为射频功率；Vc为加到补偿电桥上的电压；Vrf为加到射频电桥上的电压；R为热敏电阻传感器在平衡时的电阻。
功率计包含一个在通Vc与Vrf之和成正比的时期内闭合的电子开关，从而在仪表测量部件M中形成电流流动，其大小通Vc与Vrf之差成正比。通过仪表的电流的平均值计算式，不加射频功率时，Vc=Vrf，这个条件在使用者启动自动调零电路时便能得到。现代热敏电阻功率计提供10mW---1uW输入功率范围的测量能力（40dB),并可提供能工作在100KHZ---1000GHZ频率范围内不同波段的传感器。
热敏电阻传感器曾经广泛用于一般用途的功率测量，但它们已被能提供更佳性能的其他功率检测方法取代。现在的主要用途是功率计和传感器的校准。
2.热电偶功率传感器和功率计
工程师十分希望功率传感器具有宽动态范围、低漂移和小驻波比，且一台仪器能够容纳宽的频率范围。利用热电偶的功率传感器便能满足这些要求。
两种相异导体的连接形成一对热电偶结，这些结两端存在的任何温度梯度将产生电压。功率传感器的热电偶结构被设计成包括一个耗散大部分外加功率的电阻器。电阻器的的温度升高，在附件的热电偶结两端便形成温度梯度，从而产生与功率成正比的电压。两组这类结构实际上可以这样取向，使由电阻器耗散的功率产生的温升引起两个热电偶结构产生相加的温差电压，而由环境温度变化产生的温度梯度则引起相抵消的温差电压，因而将零读数的漂移减至最小。该电阻器的阻值被设计成为传输线提供良好匹配的终端。
功率传感器中使用的热电偶元件可能由金、（n)型硅和氮化钽电阻材料构成，而薄膜结构则提供工作在超过40GHz频率上所需的小尺寸和精密几何形状。图5是利用这些技术的热电偶传感器的示意图。
图5 热电偶功率计原理简图
热电偶的灵敏度可以借助其直流输出电压的幅度相对于传感器耗散的射频功率的大小来说明。典型灵敏度约为160uV/mW，低达1.0uW的功率电平可以用这类传感器进行测量。必须测量的直流电压可能低达0.16uV，所以功率计内部的放大器必须提供高增益。重要的是，这些放大器不能添加到待测微伏电压上或从中减去的任何附加直流偏置。
图6所示的斩波输入放大器和同步检波器能够满足这个要求。斩波器用方波驱动信号进行工作，它直接将交流耦合放大器的输入电容器转接传感器的输出端或者转接到地。输入电容器由直流输入电压充电并由接地放电，所以到放大器的输入信号变成幅度正比于传感器输出的方波。交流耦合放大器具有足够高的增益，产生数伏的输出方波且不包含偏置电压。同步检波器靠与斩波器一样相同信号工作的另一个开关，它将放大器输出与RC（电阻器）滤波器相连或将滤波器输入接地。由于输出转接与输入斩波器同步，故滤波电容器由输入直流电压产生的方波的同一半周期充电。滤波器的输出是很容易加以处理和显示的直流电压。
图6 斩波输入放大器和同步检波器
