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微波阻抗標準是指對應于這些物理量的實物標準,其中包括特性阻抗標準和反射系數標準。波導和同軸系統中的特性阻抗標準分別是一段精密加工并具有標準截面尺寸、法蘭定位符合標準的標準波導和無介質支撐的剛性空氣介質標準同軸線,其特性阻抗可由幾何尺寸計算得到,并由精密機械加工所保證。反射系數標準即為標準負載,它能在給定波導或同軸線中產生確定的反射系數。各種形式的波導或同軸標準負載在微波阻抗計量中被用作傳遞標準或工作標準。標準負載按反射系數或電壓駐波比的大小分為無反射標準負載、失配標準負載和大反射標準負載;按結構可分為固定和滑動兩種形式,其中后者多制成小反射型。在這些標準中,通常由一級特性阻抗標準和電鑄成形的復反射系數為1的一級反射系數標準(即1/4波長短路器)構成微波阻抗的高標準,后者的反射系數的模值可根據幾何尺寸和材料的電導率計算,也可用蘇州儀器校準量熱計法或測Q值的方法經實驗測定。
微波阻抗測量中兩個可直接測量的參量是駐波參量和反射參量。(2)開槽線。為了實現微波阻抗的量值傳遞和精密測試,普遍采用各種波導和同軸精密開槽線。精密開槽線技術首先要盡可能提高機械加工精度,以提高探針移動的平穩度,減小開槽線的剩余駐波比;其次需要提高信號源的幅度、頻率穩定度和指示器的分辨力;此外還需要采用一些提高計量準確度的措施,如針對不同的電壓駐波比選擇適當的開槽線,并采用1/4波長校準技術等。調配反射計。調配反射計技術是目前可以獲得測量反射系數的小不確定度的方法。它主要用于波導系統中,適用頻率范圍較高,缺點是測量費時費力,且只能點頻應用。調配反射計的原理如圖11.42所示,它是由耦合于反射波的一個高方向性定向耦合器以及兩個調配器Tx和Ty組成。
仔細調配Tx和Ty可獲得理想響應,使定向耦合器旁臂的輸出幅度與接在標準波導段上的待測負載的反射系數模值成正比,從而能夠計算出反射系數模值。儀器校準矢量網絡分析儀。矢量網絡分析儀包括四端口網絡分析儀、多態反射計、六端口網絡分析儀等,可以測量散射參量的模值和相位角。四端口網絡分析儀獲取相位信息的方法是采用兩個檢波器,來將參考信號和被測信號從高頻或微波頻率變換為低頻信號,在低頻進行模值和相角測量;六端口反射計和六端口網絡分析儀則采用四個幅度檢波器在直流上進行測量。經典微波測量技術要求設計制造諸如精密開槽線、高方向性定向耦合器、無反射負載等理想微波器件,并采取調配措施或其他補償措施來器件的不完善特性,以獲得理想測量系統,從而給出小的測量不確定度。
但經典測量技術早已無法滿足近代微波測量的需求。例如,20世紀60年代中期研制的脈沖壓縮和相控陣雷達,要求測量表征微波器件的網絡參量。當時一臺全固態相控陣雷達的發射接收單元采用了1684個微波集成電路組件,要求對每個組件,在3個不同電平上,測量3個頻率的性能指標,而要獲得全部指標,需要進行數萬次測量,經典測量方法對此顯然無能為力。因此,在20世紀60年代,出現了采用幅相檢測技術的微波自動網絡分析儀(ANA)。ANA基本上采用某種頻率轉移方法,將測量轉換在低頻上進行。這些頻率轉移方法包括單邊帶系統、超外差系統、調制副載波系統、矢量抵消(平衡)系統和零差系統等。化學計量是研究化學計量領域內計量單位量值統一和測量結果準確可靠的計量學分支,是研究化學測量溯源性的一個學科。
化學計量可分為物理化學計量和分析化學計量。物理化學計量主要研究與物質的物理性質和物理化學性質有關的特性量的計量問題;分析化學計量著重研究與物質組成有關的化學成分計量問題。相比于物理計量,化學計量具有如下特點:(1)從測量過程來看,化學測量多為破壞性測量,需要由樣本推斷總體,抽取的樣本必須具有代表性;樣品往往要經過溶解、消化、分離、富集等處理,容易發生沾污、損失并引入明顯的系統誤差;在多數情況下,化學測量是相對測量,通過測量光學、電學、溫度等物理量間接確定化學量,容易引入基體效應造成的系統誤差。測量儀器多為大中型儀器,結構復雜,昆山儀器校準可進行多參數的同時測量;(2)從測量標準看,化學測量的標準具有多樣性,因物質的形態、結構、成分、含量、存在條件而異。
相頻特性,時頻特性,功率頻率特性等)進行表征。標量網絡分析儀只能測量S參數的幅度部分,測量的結果包括傳輸增益和損耗,回波損耗和駐波比等。矢量網絡分析儀是網絡分析儀能強的一類,它能在5HZ直到110GHZ的頻率范圍內進行測量。如:S參數、幅度和相位、傳輸增益和損耗,回波損耗和駐波比(SWR)、群延遲、反射系數意行業使用的網絡分析儀都是矢量網絡分析儀,而且大多數是安捷倫生產的,所以這里所講的網絡分析儀都是針對安捷倫儀器。如放大器、混頻器、雙工器、濾波器、耦合器和衰減器等,這些元件不僅用在諸如之類的常用和廉價的系統中,還被遙到通信或雷達系統這一類復雜和昂貴的系統中。元件可能有一個端口(輸入或輸出端口)或多個端口。
對每一個端口的輸入特性以及從一個端口到其它端口的轉移特性進行測量的能力,可以為設計人員在對大型系統配置元器件時提供充分的依據。信號源提供被測件激勵信號,由于網絡分析儀要測試被測件傳輸/反射特性與工作頻率和功率的關系,所以,網絡分析儀內信號源具備頻率掃描和功率掃描功能。為保證測試的頻率精度,現在網絡分析儀內信號源采用頻率合成方法實現。當掃寬設置為零時。輸出信號為點頻CW信號。網絡分析控制其輸出功率依靠ALC和衰減器兩個部分完成,ALC保證輸入信號功率的穩定和功率掃描控制,由于ALC控制范圍有限,需誤差器完成大范圍功率調整。網絡分析內部功分器和定向耦合器分別完成對被測件輸入信號和反射信號的提取。其中當要測試被測件某個端口反射特性時。
必須將定向耦合器直接連接在該測試端口上。這兩部分統稱為信號分離裝置,這部分硬件也通常被稱為“測試座”在一些特殊測試場合(如大功率測試)可不使用網絡分析儀內一體化的內置測試座,而使用外置測試座設備。分析儀的激勵信號輸入到被測件上,儀器的激勵信號、器件的反射和傳輸信號通過不同的路徑被提取出來。器件和各種特性就是通過這些信號的測量及相應處理得到。網絡分析儀內負責對激勵和反射傳輸信號進行測量和分析,在ENA網絡分析儀內部有四臺,這些分別完成對信號幅度和相位的測量。網絡分析儀的激勵信號可以通過開關的控制加到被測件的兩個端口。網絡分析儀的顯示處理部分完成對測試結果的處理,并按照需要的方式顯示測試結果。ENA還可以測試結果進行合格判斷。
內置VBA編程功能。在網絡分析的基本形式中,包含測量沿傳輸線行進和入射波、反射波和傳輸波。如用光波作為類比,當光投射到一個透鏡上(入射能量),一部分光從透鏡表面反射,但大部分光繼續通過透鏡(傳輸能量)。若透鏡具有鏡面,則大陪分將被反射,少量或沒有光通過透鏡。雖然射頻信號和光長不同,但原理是一樣的。網絡分析儀能測量入射能量、反射能量和傳輸能量。例如,在傳輸線上發送的能量,沿傳輸線反射回發射源的能量(由于阻抗失配)以及順利地傳送至終端裝置(如天線)的能量。減小反射的目的是保證信號能在器件中有效地進行功率傳輸。對于低頻率信號,信號的波長遠大于傳輸器件的長度,一根簡單的傳輸線對于傳輸功率就是有用的。
電流很容易在傳輸線上進行傳播,傳輸線上測試點位置對測量的電壓電流讀值影響不大。對于頻率高的信號,傳輸信號的波長等于或小于器件的尺寸,在傳輸線上不同測試點得到的電壓/電流都會不同。下面以傳輸線為例,研究傳輸線在不同負載情況下反射特性變化的規律。當傳輸線端接負載與傳輸線特性阻抗相同時,輸出到負載上的信號功率大。傳輸線上只有正向傳輸信號,信號波形為衡定包絡正弦波,傳輸效果等效為無窮長傳輸線。提到傳輸線特性阻抗,對于所有形式的傳輸線,如:同軸電纜,波導;雙絞線;微帶線;耦合線等。其特性阻抗反映傳輸線上信號電壓與電流關系。特性阻抗只與傳輸線物理參數有關,如:同軸線內導體外徑;外導體內徑;介質介電常數(er)而和工作頻率及傳輸線長度無關。
只有申請復查考核時才填寫計量標準考核號復查時間和方式。利用該標準可對電能計肚儀表進行型式評價實驗,開展強制檢定校準服務,對初裝電能表進行首次檢定,對產生貿易糾紛的電能計且儀表進行仲裁實驗。該計扯標準的服務對象主要是電能表生產企業供電公司和電能表用戶。二計扯標準的工作原理及其組成單相電能表檢定裝飲的丁作原理如下圖所示。單相電能表檢定裝甡采川標準電能表法中的“高頻脈沖數預置法”檢定電能表,計算被檢電能表的相對誤差%)。標準表電壓端與被檢表的電壓端并聯,接功率源的電壓輸出端,標準表電流端與被檢表的電流端串聯,接功率源的電流輸出端,被檢表和標準表都在連續運行的情況下,標準表的高頻脈沖信號送入裝置誤差計,當被檢表輸出N個低頻脈沖數或轉數時,誤差計讀出這段時間內標準表累計的高頻脈沖數作為實測高頻脈沖數m,再與算定或預置的高頻脈沖數m。相比較,按式l)計算出被檢表的和對誤差。
計量器具建標指南三計拭標準器及主要配套設備計址標準器名稱型號測扯范圍不確定度或準確度等級或大允許誤差制造廠及出廠編號檢定或校準機構檢定周期或復校間隔單相電能表檢驗裝置格寧電氣年多功能標準表格寧電氣年主要配套設備計算機啟天M聯想年第三章電硉計量駐具遠標申請書和技術報告編寫示例四計批標準的主要技術指標電壓范圍V電流范圍頻率準確度等級級五環境條件序號項目要求實際情況結論溫度合格濕度。
電計量器具遠標指南八計拭標準的穩定性考核在參比溫度濕度下,使用本標準電能表標準裝登級在電壓V電流A功率因數為的情況下對單相電能表檢定裝置進行重復測址次,結果如下I年月I年月I年月三測址次數I年II月II允許變化址結論合格第三章電啦計量器具遠標申請書和技術報告編寫示例九檢定或校準結果的測扯不確定度評定單相電能表檢定裝置由標準電能表穩定功率源誤差計算器和系統控制計算機組成,用千檢定S級及以下等級的單相電能表。
定或預甡的高頻脈沖數,按式計算標準表的高頻脈沖常數,安裝式被檢電能表低頻脈沖常數,標準表外接的電流電壓互感牉變比。以級單相標準電能表作為被檢表為例,分析該檢定裝置的測批不確定度。測扯模型該檢定裝置采用標準電能表法中的“高頻脈沖數預置法”檢定電能表,計算被檢電能表的相對誤差測扯模型為式中實測高頻脈沖數。
算定或預置的高頻脈沖數,按式計算;式中準表的高頻脈沖常數,安裝式被檢電能表低頻脈沖常數,標準表外接的電流電壓互感器變比。標準不確定度分扯評定單相電能表檢定裝置的測扯重復性引入的標準不確定使用本裝置對單相標準電能表型號,級在電壓V電流A功率因數為的情況下重復測扯次,得出單次測址的標準偏差為,實際測扯中,用兩次重復測扯的平均值作為測批結果,則由重復性引入的標準不確定度分為輸入拭引入的標準不確定度預置脈沖數。
當電壓為電流為功率因數為時,標準表計批電能的大允許誤差為大允許相對誤差為士,設其為均勻分布,其他影響扯引入的標準不確定度)誤差計算器引人的標準不確定度誤差計算器需要同時計算標準表輸人的高頻脈沖數m和被檢表輸入的低頻脈沖數,其準確度等級為級,比標準表準確度高兩個數批級,則由其引入的標準不確定度分批為電磺計曼器具建標指南導線壓降和接線端子接觸電阻引人的標準不確定度本裝笠在測拭時,連接被。
引人的不確定度是預置脈沖數,由特定扯代入公式計算得出,可知其不存在不確定度。多功能標準表的脈沖信號引入的不確定度單相標準功率源輸出電能,由標準表和被檢表同時進行計批,當被檢表輸出N個低頻脈沖數時,誤差計讀出這段時間內標準表累計的高頻脈沖數作為實測高頻脈沖數。實際使用導線的電阻值大為導線和端子接觸電阻之和,被檢表輸人阻抗一般為,因此,可估計被檢表的電壓與標準表上的電壓誤差不大于,設其為均勻分布,取,估計導線壓降引人的標準不確定度分址為溫度濕度變化引人的標準不確定度根據經驗,在恒溫恒濕試險條件下,按照規程進行定時,參考溫度參考濕度對計址結果的影響十分小,它們引入的標準不確定度分址可以忽略不計。
擊穿報警電流測扯方法以耐電壓測試儀校驗裝飲JK為參考標準,配合型負載箱,對耐電壓測試儀擊穿報警電流點進行檢定。測批模型被檢定耐電壓測試儀擊穿報警電流實際值可表示為,一校驗裝置測址的擊穿報警電流實際值;由于下述原因對校驗裝置測扯值的綜合影響,校驗裝置電流值的漂移;化等效應對校驗裝置電流值的影響環境溫度對校驗裝置電流值的影響;電熱效應的影響。標準不確定度分批評定I電流實際,引人的標準不確定度該項包含了校驗裝置和測試儀兩者重復性以及試驗者人為操作所產生的共同影響。JJF一《計量標準考核規范》巳經于年月日實施。近年來電磁專業新增了許多計量檢定規程和計量技術規范,部分規程和規范也集中進行了修訂,其適用范圍測量方法和技術指標也都有了比較明顯的改變。基層法定計量檢定機構企事業單位內部的計量部門需要及時按照JJF的要求進行增項考核和復查考核。本書的作者均來自省級法定計量檢定機構,其中有全國專業計量技術委員會委員經驗豐富的一級計量標準考評員法定技術機構考評員一級注冊計量師以及學科帶頭人。
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