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TRL校准需进行14次测试。其它术语如;LRL,LRM,TRM等只是采用其他校准件的同一种基本校准方法。目前,许多无源和有源RF器件都采用表面安装形式(SMT),首先对这些器件的测试,需要使用相应测试夹具。又由于技术,功率承载和工作环境或设计标准的不同,这些元件的物理尺寸变化很大,相应各种夹具的尺寸和性能变化也很大。夹具应具有良好稳定的机械性能。这些夹具往往会使用在生产线测试中,夹具需能让被测件快速的插入;对齐和。对于RF工作频段夹具,需考虑阻抗匹配因素,这要求设计夹具中传输线尺寸和空间屏蔽。对夹具的校准好采用夹具上校准,安捷伦网络分析仪支持用户定义校准件功能。定义的校准件要求用户能对校准的物理特性进行表征。
并将参数输入到仪表内部,并作为常用的由用户定义的校准工具。虽然用来描述校准标准件的参数很多,对于大多数应用来说,只要少数几个参数需要修改。对于正确设计的PCB夹具而言,只有开路标准的边缘电容和短路的延迟参数需要表征。若干电气元件相互连接形成的系统叫做网络。“网络”可以作为电路的代,“网络分析”就是电路分析,只是平常很少这样说,由此增添了几分神秘色彩。到了射频通信领域,可以把任何具有一个以上端口的电路单元称为网络,并且常常把这种网络视为“黑箱”,并不去关心电路单元内部是怎么回事,而是给端口加上适当的激励信号,测试电路的反应,从而表征这个网络的特点。射频通信领域常说的“网络分析”,就是这种以端口为界。
描绘射频电路性能的工作。为了进一步了解网络分析给我们带来的便利,有必要先了解网络分析的语言——散射参数。图(1)是一个Π型衰减器,图(2)是它的电路图,如何简单明确的描述它的性能呢?熟悉传统电路分析的人不难想到,可以先把右边的端口开路,然后用万用表测试左边的电阻;再把左边开路,测试右边的电阻。给左边通上适当的电流,然后用电压表测试右边的电压,然后反过来再测试一次。根据这些数据依次得到四个参数:开路输入电阻、开路输出电阻,开路正向传输电阻、开路反向传输电阻。这个例子说明,在低频电路上常用的Z参数(开路阻抗参数),用在射频通信领域既不符合习惯,也难以测量。归纳起来,有三个重要原因促使我们选择一种新的参数来描述电路:大多数射频电路不允许端口开路或短路。
因为这样做会让电路偏离预定的工作状态;波长很短的时候,即使信号只传播很短距离,也会发生不可忽视的相位移动,使测试计算变得非常困难;需要有一整套方法,能够根据所得到的参数迅速简便的设计电路。基于上述原因,散射参数应运而生。网络分析仪校准的目的是测试的系统误差。校准的思路是通过对标准件的测试得到网络分析仪系统误差项的具体数值,然后通过计算对被测件测试结果进行修正处理,其中误差成份,得到被测件真实值。在谈进阶篇之前,我们先来复习一下基础知识。校准过程就是通过测试标准件测试系统误差的过程,根据校准误差项的不同,网络分析仪校准主要分为频响校准和矢量校准。误差项目的个数与测试的标准件数目相同。
图一为网络分析仪反射测试时系统误差的数学模型。S11M为网络分析仪的实际测试值,其中包含各项测试误差,具体测试误差有:ED、ERT、ES等。仪表校准目的是通过计算这些误差项的影响,得到网络分析仪测量的真值S11A。为得到ED、ERT、ES,通过测试标准件完成,由于要确定三项误差,所以单端口校准要测试三个标准件,联立方程组得解。对于MRTG,读者可能并不陌生,它是一款监控网络链路流量的工具,通过SNMP协议得到设备的流量信息,并将信息通过图形展示给用户。MRTG配置简单,容易使用,它的优点是耗用的系统资源小,可以非常直观地显示流量负载,但是它也有很多缺点,例如:只能用于TCP/IP网、数据不能重复使用、无法记录更详细的流量状态、没有管理功能等。
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目前已有两千余种化学测量标准。大多数化学标准在使用过程中将发生物理或化学变化,属于消耗性物质,不能重复使用,因此要求能批量制备和复制。昆山仪器校准化学测量标准实用性强,适用性广,既可用于校准仪器、评价测量方法准确度,又可作为测量过程的质量保证、实验室工作标准和计量仲裁标准;(3)从量值传递方式看,化学计量标准原则上分为一级和二级两个等级。一级和二级标准均可直接交给用户自行使用。准确一致的测量系统原则上适用于所有化学计量标准的量值传递。标准物质、标准方法和测量的质量保证三者相辅相成,昆山仪器校准以保证测量系统的一致性。化学计量工作的主要内容包括科研、法定技术工作和技术咨询服务等方面。具体而言,科研工作包括复现物质的量的单位,建立计量基准、标准装置,研究基准、标准方法及准确可靠的分析技术,研究标准物质及相关理论和技术,研究标准方法和数据,发展化学计量理论和技术等;法定计量工作包括制定化学测量仪器的检定系统表、检定规程,开展计量检定,保证量值溯源,制定标准物质技术规范,进行技术鉴定和统一管理,开展化学计量器具新产品的定型鉴定和性能评价,昆山仪器校准针对向社会出具公正数据的分析检测机构进行计量认证等;技术服务包括测量服务、技术咨询,技术培训和考核,标准物质信息服务,产品质量监督和检验服务等。
pH值是表征溶液中氢离子活度大小的无量纲量,昆山仪器校准其理论定义为氢离子活度的对数的相反数。pH值的电测量原理如下:将一支对氢离子可逆的测量电极(指示电极)和一支参比电极浸入被测溶液中,组成可逆电池,昆山仪器校准通过测量电池电动势来确定被测溶液的pH值。pH计是日常测量pH值的仪器,它是以玻璃电极作为测量电极而设计的一种专用毫伏计。玻璃电极有着较高的内阻,因此为了保证测量误差小于1%,pH的输入阻抗要求达到1011Ω以上,在pH测量的闭合回路中的电流很小,一般小于10-11A。由于溶液的pH值和电动势受温度影响,因此昆山仪器校准pH计上设置了温度补偿器,以适应不同温度下pH值的测量。玻璃电极在长期使用后,其斜率将低于理论值,因此精密pH计上常设有电极斜率调节器。
pH计的测量电极对氢离子具有选择性,响应符合能斯特公式。常用的pH测量电极包括玻璃电极、氢电极和锑电极等。如图13.7所示即为玻璃电极的结构。常用的参比电极为甘汞电极,它由汞和难溶的氯化亚汞混合物及氯化钾溶液组成,电极电动势取决于氯离子的浓度。pH基准由pH基准装置和pH基准物质组成。pH基准装置由氢气源、精密恒温槽、pH测量电池和电动势测量装置组成。pH基准测量电池是由氢电极和银-氯化银电极构成的无液接界电池。pH标准装置则是根据pH值的操作定义建立的,昆山仪器校准它采用氢电极-饱和甘汞电极组成有液接界电池,以测定pH标准溶液的pH值。pH标准物质又称pH标准缓冲溶液,具有良好的重现性和稳定性,缓冲容量大,稀释值小,温度系数小。
我国pH标准物质分为一级和二级两级,包括特定浓度的四草酸氢钾溶液、25℃饱和酒石酸氢钾溶液、邻苯二甲酸氢钾溶液、磷酸氢二钠/磷酸二氢钾混合磷酸盐溶液、硼砂溶液和25℃饱和氢氧化钙溶液等。从18世纪中期到末期,出现了以蒸汽机的广泛使用为标志的次技术革命。随着蒸汽机的研制和改进,热力(机)学得到了充分发展。经典力学和热力学成为了科技发展的理论基础,计量学中的力学、热工、温度、几何量计量随之发展起来。到19世纪,便进入了以电的应用为标志的第二次技术革命时期。随着电磁理论的建立、深入和广泛应用,电磁计量、无线电计量得到了迅速推动。同时,在19世纪,热机研究也进一步发展,并终形成了专门研究能量关系的学科——热力学。
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