Een bolometer is een powermeter sensor gemaakt met thermistors, ofwel NTC’s. Ik heb een kleine dummyload gemaakt van twee 100 ohm koolweerstanden parallel. Tussen deze weerstanden zit een NTC geklemd met thermische pasta erbij. Een tweede NTC zit thermisch gescheiden van de eerste. Beide hebben ze dus de zelfde omgevingstemperatuur. Beide zitten ze op een koelblok. Ze vormen samen met een multieturn instelpotje een weerstandsbrug. Door vermogen door de load te sturen verwarmd deze een NTC die de brug uit balans brengt.
principe
De verschilspanning van de met DC ingestelde brug wordt versterkt via een instrumentatie versterker en stuurt een meter aan. Erg gevoelig maar het valt niet mee hem af te regelen. Het weerstands verloop bij -80dBm is heel klein, de versterking moet erg groot zijn en dan krijgt de meter een offset en de versterker pikt aan elk draadje signaal op en de ruis laat de meter al uitslaan. De plaatjes zijn van de hp thermistor head. Deze heb ik ook geprobeerd na te maken maar dat is niet gelukt. De 4 ntc’s moeten identiek gematched zijn. De reden voor deze experimenten is dat ik twee HP power meters heb en een defecte meetkop.
De test opstelling
De versterker is gewoon een opamp. Voor wat groter vermogen werkte dit prima maar ik zocht iets voor laag vermogen en daar is hij te onstabiel voor. Ik heb elders een powermeter met diodes staan welke wel goed werkt. Maar meestal gebruik ik tegenwoordig een spectrum analyser. De digitale SA (functie van de VWNA) geeft het tot op cijfers achter de komma weer van +10 tot -90dBm.
HP thermistor mount van binnen
HP thermistor binnenkant van andere kant
De thermistors zitten tussen de twee goudkleurige schijven. Het zijn weerstandjes ter grote van een suikerkorrel met apehaar als pootjes. Er zitten er twee om te meten en twee als referentie. Ze zijn niet soldeerbaar maar lijken gelijmd te zitten. De twee schroefjes die je op de laatste foto ziet zijn erg gevaarlijk. Deze veroorzaken een capaciteit om de kop hoogfrequent af te regelen. Deze schroeven kun je echter zo ver indraaien dat ze op de thermistors drukken en het apenhaar knapt.
432 werkings principe, bron: HP