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失真仪原理

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  • 【资料】高精度数字失真度测量仪的设计

    引言   通信系统中采用的许多算法和技术都是在线性系统的前提下研究和设计的,一定频率的信号通过这些网络后,往往会产生新的频率分量,称之为该网络的线性失真。失真度分析采取的常用方法有基波抑制法和谐波分析法两种。  基波抑制法通常用在模拟失真度测量仪中,原理是采用具有频率选择性的无源网络(如谐振电桥、双T陷波网络等)抑制基波,由信号总功率和抑制基波后的信号功率计算出失真度。理想的基波抑制器应完全滤除基波,又不衰减任何其他频率。但实际上,基波抑制器对基波衰减抑制只能达到-60 dB~-80 dB,对谐波却损耗0.5 dB~1.0 dB。这种方式的失真度仪的性能主要依赖于硬件设计,调试和校准工作烦琐,一般只能实现固定1个或几个频率的失真度测量,其测量误差随着失真度降低而加大,并且随着器件老化,电路的稳定性和可靠性降低。  谐波分析法类似于频谱分析,通常是借助数字方式的以FFF(快速傅里叶变换)为基础的算法,或者采用模拟方式的选频测量方法,从而获得基波和各次谐波的功率,计算出失真度。模拟选频方式的失真度分析仪性能高,但硬件电路复杂。数字方式的失真度分析对硬件的设计要求降低,其性能主要决定于A/D转换的精度和数字信号处理算法。仅仅采用FFT来分析失真度是远远不够的,因为测量精度与其运算量、存储空间的大小和测量速度存在明显的矛盾。 针对以上失真度测量方法的不足,本文以数字谐波分析法为基础,提出了基于DFT(离散傅里叶变换)和过零检测法的失真度分析算法,不仅可满足高精度和任意频率的测试需求,还可降低硬件设计复杂度。  1失真度算法研究  1.1算法分析  失真度定义为: http://www.vihome.com.cn/class/UploadFiles_4704/200909/2009092213540898.jpg  式中:u1,u2,…,uM分别为被测频率的基频、二次谐波、…、M次谐波分量的幅度有效值;E1,E2,…,EM为基频和谐波分量的能量,一般M=5或7。 从失真度定义来分析,要测量信号的失真度,只须设法将被测信号的基波与谐波分离,分别测出它们各自的功率或电压有效值,代入式(1)即可。  DFT在DSP中通常用于对平稳信号的频谱估计,在应用中,将输入信号截短,得到的行向量X=x(n)与一个相同长度的正弦信号W=w(n)相乘积分,可得到向量X中含有正弦信号W的分量。所以,如果向量W的频率等于失真度测量的各个频率分量和它们的正交分量,则可以计算出输入信号中包含第m次谐波的能量Em: http://www.vihome.com.cn/class/UploadFiles_4704/200909/2009092213540809.jpg  将式(2)值代人式(1)就可得到失真度值。   在工程测量中,被测信号的频率往往未知,而DFT计算时是确定的频率,所以应给W提供准确的频率,而且W的频率预测越准确,能量计算也越精确。  为了准确找到基频,对采样信号采用过零检测法来测量频率,为避免噪声干扰,设置零幅度带,每通过零幅度带即为过零一次。被测信号频率由fx=N/T得到,T为时间基准,N为T内过零点数。过零检测法测频虽准确度较高,但是在标准的时间基准T中如10 ms、0.1 s、1 s等,由于被测信号与门控信号不可能同步锁定,所以存在固有的±1量化误差。本系统中如果选用1 s做时间基准的话,实时性不够。因此综合考虑实时性、存储量、处理速度之间的关系,选择T=0.1 s作为时间基准。这时±1误差被扩大10倍,为±10 Hz。为解决±1量化误差,使用以过零测频为中心,固定带宽(30 Hz)内最大值能量搜索办法(二分法)寻找基频能量最大值,经过5~7次迭代可得到准确的基频。然后直接使用此基频得到各次谐波的准确频率,并将基频和谐波频率提供给W,使用DFT就可直接估计基频和各高次谐波能量,完成失真度计算。  1.2仿真结果分析  使用MATLAB对上述算法进行仿真。设输入信号基频为1 kHz,并在±30 Hz范围内随机变动,信噪比20 dB,采样速率为44×103次采样/s,计算到7次谐波能量,基频能量二分法搜索带宽为30 Hz。最大值搜索时,当能量变化小于0.1%时终止,序列运算长度1 024个采样点,使用平方汉宁(Hanning)窗减少频谱泄漏。按这些条件,对500次具有随机频偏和失真特性的输入信号进行算法仿真。结果如图1所示。  仿真结果表明,采用上述条件时,频率计算误差控制在1 Hz以下(见图1(a));失真度误差能控制在1%以下(见图1(b))。如果终止条件更严格,测量精度可以更高。通过仿真还发现,当基频搜索时能量变化小于0.01%时终止,失真度测量误差可小于0.1%(见图1(d))。为使失真度算法更有效率,本系统采用能量变化小于0.1%时终止。  2数字失真度测量仪硬件结构  该系统硬件结构如图2所示。测量仪主要由信号调理、低通滤波、数据采集系统、主控制器AVR单片机(Atmega64L)、DSP(数字信号处理器)等模块组成。  2.1信号调理和低通滤波模块  信号调理和低通滤波的功能是对信号的幅度进行调理和滤波。信号的输入范围是不定的,小信号信噪比较低,大信号会引起A/D转换器对信号进行限幅而失真,所以采用数控可变增益放大器对信号输出电压范围进行调整,将信号的幅度控制在A/D转换器的满幅度附近。保证A/D转换器采集到的波形数据最大值仅占A/D转换器不失真输入范围的80%。低通滤波为20 kHz低通滤波器,其0.1 dB带宽为18 kHz,能有效滤除高频信号,同时保证较好的带内平坦度。  2.2数据采集模块  作为电子测量仪器要得到高精度的测量结果,要求A/D转换器的精度必须足够高。系统采用了TI公司的24 bit工业A/D转换器ADS1271,它可以得到低的漂移、极低的量化噪声。经ADS1271采样后的数据由DOUT引脚串行输出,与TMS320C6713的多通道缓冲串口McBSP直接相连。McBSP可支持字长为24 bit的数据,可直接接收A/D转换器输出的24 bit串行数据,并自动将接收数据中的数据位调整为DSP需要的格式。A/D转换器采样速率为44×103次采样/s。A/D转换器的采样脉冲信号由DSP的定时器提供。  2.3数据处理模块  DSP模块以TMS320C6713芯片为核心。该芯片是TI公司推出的一款高性能浮点DSP,内核包含了8个功能单元,采用先进的VLIW(甚长指令字)结构,使得DSP在单周期内能够执行多条指令。在225 MHz的时钟频率下,其最高执行速度可以达到1350×106次浮点运算/s。它还集成了丰富的片内外设单元,本系统主要用到的有HPI、EDMA和定时器。  主机接口为HPI,外部主机可以直接访问内部的存储器和存储器映像存储器,TMS320C6713的HPI通过EDMA控制器实现对DSP存储空间的访问,本系统中Atmega64L是主机,可以直接配置TMS320C6713的EDMA定时器,节省TMS320C6713的查询周期。ED-MA(增强型直接存储器访问)是C621x/C671x/C64x系列DSP特有的访问方式,其启动可以由内部或外部事件触发,本系统采用外部触发。  2.4外围设备  失真度测试系统的控制和结果显示通过标准RS-232接口完成。因此该数字失真度测量仪可以作为一个独立测量模块集合在其他综合测试仪中。  2.5控制模块  主控制器使用Atmega64L单片机,完成系统的控制。DSP的处理结果由主控制器通过HPI接口获得,并缓存在内存中;当外部命令读取测试结果时,再通过RS-232接口发送出去。控制模块还完成系统的低功耗控制、DSP运行模式等控制。  3软件实现  图3是TMS320C6713芯片的软件流程图。该芯片受Atmega64L控制。Atmega64L根据RS-232接口获得指令,然后根据指令参数来控制仪器的运行。TMS320C6713可执行两种操作:一种是自动测量,首先对采集数据使用过零法粗测频率,然后把粗测频率作为参数传递给失真度测量程序,由失真度计算程序完成测量;另一种是定频测量,把Atmega64L传递来的频率参数直接传递给失真度测量程序完成失真度的测量,而不需要事先测量频率。  失真度测量程序设有一个入口参数fmiddle,以此参数为中心频率在带宽30 Hz内使用最大值搜索法找寻准确的基频频率并完成失真度计算,返回值是实际测量的基频频率、信号电平、失真度。  DSP处理完数据后,把测试结果缓存在内存中,单片机根据指令通过HPI接口读取测试结果。  4性能分析  测量速度是决定仪器实用性的重要因素。每计算一次失真度,基频能量二分法最大值搜索时一般需要5~7次迭代,每次迭代含3次向量乘法(2次乘法,2次加法),取10次迭代需要30次向量乘累加操作、生成30个W向量;剩余6次谐波计算需要6个W向量,合计36个W向量。  W向量的生成如果采用直接调用库函数,运送量太大,而

  • 【求助】光谱 失真

    [size=4]大家好!有个问题向大家请教:我通过软件建立了光谱仪的模型,得到了单色光光谱图,可是会出现噪声,半峰宽也会加宽,我要问的就是噪声多大或半峰宽多宽时认为光谱失真?这有没有一个标准呢?谢谢![/size]

  • 放大器的反向互调失真测量

    当放大器受到一个来自输出端的反向功率时,也会产生互调失真。虽然反向互调失真的概念和测试方法较少被提到,但实际上,射频工程师们在很多场合是关注到这个问题的,比如在正向互调测试中,要求合路器有很高的隔离度,如果自身隔离度不够,还要外加隔离器。另外一个例子是在多路发射机的合成系统中,对多工器的隔离度有很高的要求。这些都是为了减少反向功率加到放大器输出端时所产生的互调失真。[color=#ffffff]www.[/color][align=center][img=gooxian-放大器测量-1]http://www.gooxian.com/Storage/master/gallery/201711/20171110141354_6340.jpg[/img][/align][align=center]放大器的反向互调测量[/align] 上图是放大器反向互调的测试方法[url=http://www.hyxyyq.com][color=#ffffff].[/color][/url]。其中被测放大器以f1频率工作,而测试放大器将频率为的功率从反向加入到放大器的输出端。F2的功率要小于力的功率,至于小多少,要参照实际的应用环境由使用者来定义。比如在蜂窝基站测试中,要求反向信号功率的幅度比被测放大器的输出功率小30dB。[color=#ffffff]hyxyyq[/color] 反向互调的测试结果见下图。通常只考虑三阶互调产物,被测放大器的输出功率与最大的三阶互调产物之间的差值即为反向互调值。[align=center][img=gooxian-无源互调测量系统-2]http://www.gooxian.com/Storage/master/gallery/201711/20171110141418_3670.jpg[/img][/align][align=center]放大器的反向互调测试结果[/align][color=#ffffff].com[/color] 无源互调测量中各向异性器件的反向互调问题与之类似,实际上在很多功率放大器的末级就采用了铁氧体环流器。

  • 放大器的反向互调失真测量

    当放大器受到一个来自输出端的反向功率时,也会产生互调失真。虽然反向互调失真的概念和测试方法较少被提到,但实际上,射频工程师们在很多场合是关注到这个问题的,比如在正向互调测试中,要求合路器有很高的隔离度,如果自身隔离度不够,还要外加隔离器。另外一个例子是在多路发射机的合成系统中,对多工器的隔离度有很高的要求。这些都是为了减少反向功率加到放大器输出端时所产生的互调失真。[color=#ffffff]www.[/color][align=center][img=gooxian-放大器测量-1]http://www.gooxian.com/Storage/master/gallery/201711/20171110141354_6340.jpg[/img][/align][align=center]放大器的反向互调测量[/align] 上图是放大器反向互调的测试方法[url=http://www.hyxyyq.com][color=#ffffff].[/color][/url]。其中被测放大器以f1频率工作,而测试放大器将频率为的功率从反向加入到放大器的输出端。F2的功率要小于力的功率,至于小多少,要参照实际的应用环境由使用者来定义。比如在蜂窝基站测试中,要求反向信号功率的幅度比被测放大器的输出功率小30dB。[color=#ffffff]hyxyyq[/color] 反向互调的测试结果见下图。通常只考虑三阶互调产物,被测放大器的输出功率与最大的三阶互调产物之间的差值即为反向互调值。[align=center][img=gooxian-无源互调测量系统-2]http://www.gooxian.com/Storage/master/gallery/201711/20171110141418_3670.jpg[/img][/align][align=center]放大器的反向互调测试结果[/align][color=#ffffff].com[/color] 无源互调测量中各向异性器件的反向互调问题与之类似,实际上在很多功率放大器的末级就采用了铁氧体环流器。

  • 马尔文MS2000激光粒度仪测试最大粒度失真

    近期厂内测试发现,马尔文MS2000激光粒度仪测试最大粒度出现失真现象,拿原有测试样品测试发现D10/D25/D50/D75/D90等数值皆无变化,但Dmax值异常偏高(由原来的61um上升至71~83um左右)。多次拆洗镜片仍无效,不知道哪位兄弟有处理过类似状况。

  • 国产气相色谱检验结果失真

    [color=#444444]一台国产的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]用了一年多很正常,可最近检验结果失真,比如说0.5%的杂质,结果就0.2-0.3%的样子,怎么调节都不行包括衬管、柱子什么的都换了,柱子也重新老化了就是不行,最近一到实验室就头疼,请大家帮忙分析一下什么原因。柱子是DB-5,检测器FID,三氯甲烷溶解样品,分流比30:1,程序升温。[/color]

  • 扫描电子显微镜原理

    课程内容提纲 第一部分:扫描电镜第一章:扫描电镜1.1 慨论1.2扫描电镜原理1.3扫描电镜结构1.4扫描电镜的分辨率1.5扫描电镜图像的形成第二章:高分辨扫描电子显微镜2.1 场发射扫描电子显微镜2.2 SE和BSE之差做为信号的方式2.3 工作距离2.4 使用强磁物镜的方式第三章:扫描电子显微镜的实践3.1 扫描电子显微镜的操作3.2 扫描电子显微镜图像的毛病3.3 扫描电子显微镜的保养3.4 扫描电子显微镜的安装条件3.5 扫描电子显微镜的验收与维护3.6小结第四章:计算机图像演示第二部分:能谱分析第一章、引 言第二章、EDS系统的工作原理1.系统概述2.吸收和处理过程3.计数率的考虑4.谱仪的分辨率第三章、X 射线的产生和与物质的相互作用1.萤光产额2.连续辐射的产生3.莫塞莱定律X射线定性分析4.X射线的吸收5.二次发射(萤光)第四章、X射线测量第五章、能量定性分析1.检出限2.探测器的效率3.空间分辨率3.谱仪分辨率4.伪峰(“artifact”peaks)5.定性分析结果的表示方法第六章、电子显微镜的操作及其参数的选择1.加速电压2.电子源3.孔径光栏选择4.镜筒的合轴5.样品/探测器的几何条件第七章、定 量 分 析1.脉冲计数统计误差2.块状试样的定量分析第八章、能谱的定性和定量分析的方法与步骤1.定性分析概述2.定量分析概述第九章、能谱失真与杂散幅射 1.谱峰的失真2.背底的失真3.杂散辐射第十章、能谱的验收与维护第三部分:实际操作

  • 最近某省站通报了辖区监测站两起数据失真问题,大家怎么看?

    最近某省站通报了辖区监测站两起数据失真问题,大家怎么看?具体内容如下: 通报一 5月9日,省站发文对某县环境监测站(以下简称“某站”)在某石化工有限公司汽油泄露事故处置中发现的问题及处理情况,在全省监测系统进行了批评通报。 5月3日,城郊加油站发生了汽油泄漏。泄漏物经XX河流入跨省断面。某站对污染流域进行了连续应急监测。5月4日,XX河出境断面石油类浓度超标24倍。省环境应急与事故调查中心与我站进行了紧急会商,根据测算,对某站报送的监测数据提出了质疑,我中心紧急调动区域中心站与我中心应急室、分析室人员一起赶赴事发地调查原因。通报指出,某站报送的监测数据确有质量问题,数据异常的原因系秀山站石油类分析装置清洗不彻底,四氯化碳试剂纯度不够,导致实验结果偏高。对此,我站及时进行了纠正。某站提供不准确的监测数据,极大地误导了后续应急处置工作,险些造成跨流域和跨省界重大突发环境事件的误报。针对某站存在的问题,我站决定,给予某站通报批评。通报强调,各区县环境监测站应认真吸取教训,引以为戒,加强日常环境监测和应急监测的质量控制和管理,切实提高监测应急能力和技术水平。通报二5月17日,我站发文就某监控中心承担的XX水库2017年4月地表水水质监测中发现的问题及处理情况,在全省监测系统进行了通报批评。通报指出,由于某监控中心工作人员责任心不强、工作不细致、质量控制不到位、仪器使用不规范,导致提供了不可靠的监测数据,对我省监测工作和水质评价考核造成了重大负面影响。针对以上问题,我站研究决定,给予某监控中心通报批评。通报强调,各区县监控中心引以为戒,认真吸取教训,举一反三,加强日常环境监测的质量控制和数据审核,确保监测数据准确可靠。通报一是石油泄漏,应急监测,数据失真,差点误报。通报二其实就是一个pH值,现场工作人员没有校准,另外一个原因是发现数据超标等因素,没有及时复核,造成数据失真。 以上两个监测站在我国环境监测站算是典型代表,通报一种的监测站,干活的就三四个人,时至今日,还未取得资质认定。目前这类型的监测能力处于监测系统较低的位置,很多工作基本上刚刚起步,或者没有起步,在我国应该还有不少这类型的监测站。通报二中的监测,具有一定的监测能力,但是体系文件基本上未能很好的运转,相关负责人责任心不强,故出现这类问题。这类监测在我国监测系统中也有一定的代表性,这类监测也属于比较年轻的站,硬件实力达到国家标准。但是人员同样明显不足,监测分工和责任不明确。据说要对该区环境监测站相关责任人追责,这个里面谁的责任最大呢?

  • 石油产品辛烷值测定仪的原理和操作注意事项

    辛烷值测定仪是一种常用的检测仪器,具有体积小、操作简单、重复性好、检测速度快等特点,可以快速的分析出油的标号。测量原理石油辛烷值十六烷值测定仪的原理在于对汽油的辛烷值和柴油的十六烷值的绝缘导磁率和电磁感应的电荷特性测定测量出来的。通过测量油品的电介质特性,同已知的存在内存里的数据模型相比较,从而测定出结果。感应装置十分准确,可以测得微小的电介质参数变化.从而可以检测辛烷值和十六烷值等石油产品参数。石油产品辛烷值测定仪操作注意事项:1.严格遵守操作规程,严格控制标准试验条件。2.开机前要认真检查试验机,前要盘车3-4圈。3.停机前要往燃烧室中喷入少许未燃的柴油。4.在配制标准或副标准燃料时,必须使用计量部门校正过的容器和量筒。5.除短时间外,发动机运转中要不间断高压油泵的柴油供应。6.当搬动手轮增加发动机压缩比时,必须要瞬时针方向(从发动机仪表面板一端看)转动手轮进行z终压缩比调节,以消除手轮机械中的间隙而造成的读数误差。7.停机后要将飞轮盘到压缩冲程的上死点。8.当发动机换用燃料时,必须先运转几分钟,以确保喷射系统彻底清洗并使发动机工作平稳后再次读取试验数据。9.必须定期用检验燃料检查试验机的状况

  • 功率因数表的原理

    采用电动系电表测量机构的单相功率因数表原理见图,其可动部分由两个互相垂直的动圈组成。动圈1与电阻器R串联后接以电源电压U,并和通以负载电流I的固定线圈(静圈)组合,相当于一个功率表,从而使可动部分受到一个与功率UIcosφ和偏转角正弦sinα的乘积成正比的力矩M1,M1=K1UIcosφ sinα 。K1为系数,cosφ为负载功率因数。动圈2与电感器L(或电容器C)串联后接以电源电压U,并与静圈组合,相当于无功功率表,从而使可动部分受到一个与无功功率UIsinφ和偏转角余弦cosα的乘积成正比的力矩M2,M2=K2UIsinφ;cosα 。K2为系数。 对纯电阻负载,φ=0°,M2=0,电表可动部分在M1的作用下,指针转到φ=0°即 cosφ=1的标度处。功率因数表 对纯电容负载,φ=90°,M1=0,电表可动部分在M2的作用下,指针逆时针转到φ=90°即cosφ=0(容性)的标度处。对纯电感负载,由于静圈电流I及力矩 M2改变了方向,电表可动部分在M2的作用下,指针顺时针转到φ=90°即cosφ=0(感性)的标度处。对一般负载,在力矩M1和M2的作用下,指针转到相应的cosφ值的标度处。 应用 电动系单相功率因数表可用来测量单相电路的功率因数,也可用来测量中点可接的对称三相电路的功率因数,这时电表的电压端应接相电压。对中点不可接的对称三相电路,可采用三相功率因数表来测量。

  • 干粉搅拌机的工作原理

    沈阳干粉搅拌机的工作原理沈阳干粉搅拌机的工作原理 干粉搅拌机也称为干粉混合机工作混合时,机内物料受两个相反方向的转子作用,进行着复合运动,浆叶带动物料方面沿着机槽内壁作逆时针旋转,一方面带动物料左右翻动,在两转子交叉重叠外形失重区,在此区域内,不论物料的形状,大小,和密度如何,都能使物料上浮处于瞬间失重状态,这使物料在机槽内形成全方位连续循环翻动,相互交错剪切,从而达到快速柔和混合均匀的效果.   干粉搅拌机是由立式搅拌机即可单独工作,与输送机、储存罐、电子计量自动包装机(适用于阀口袋,节省3-4个工人,显著提高生产效率)可实现加料--搅拌—包装一条龙生产,是传统生产工艺的更新换代产品.   干粉搅拌机是由适应于多种干粉、细颗粒状物料的混合(如:腻子粉、粉刷石膏、干粉砂浆、彩色水泥、各种矿粉、化工材料、有机肥料等).广告贴,楼主请注意

  • 关于减压器的用途及工作原理

    空气过滤减压器的用途,工作环境条件,结构及工作原理 1.用途 QFH空气过滤减压器(以下简称减压器)是气动仪表的辅助装置之一,它对0.25~1.0MPa缩压空气进行净化和稳压,为气动仪表提供稳定的气压.2工作环境条件 (1)温度为5-60°C, (2)相对湿度不大于95%; (3)振动的频率不大于25Hz,振幅不大于0..5mm. 3.结构及工作原理 QFH空气过滤减压器按力平衡原理设计而成.它由调解螺栓、罩、调压弹簧、薄膜芯、膜片、小轴、躯壳、球体、复位弹簧、过滤元件、罩壳、放水阀等部件组成。 来自管路的压缩空气经减压器输入端流人过滤器室进行除水、除油、除尘处理,顺时针旋转调节球栓,在调压弹簧等的作用下由小轴推开球体,从而使过滤后的气体经启开后的阀,一路由减压器输出,一路经躯壳上的小孔进人反馈气室,当气压作用在膜片上的向上力和调压弹赞在膜片上的向下力相平衡时,减压器输出一定值的压力。假若来自管路的压缩空气,气压发生波动,如升高、则输出器输出压力也升高,致使膜片受向上力大于受向下力,膜片.向上位移,在复位弹簧的作用下,球体向上位移,使阀门开度减小,进而使物出压力降低,直到膜片受力平衡,使输出压力稳定在调压弹簧的调定值。

  • AG203D信号发生器工作原理

    信号发生器又称信号源或振荡器,是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号,常用作测试的信号源或激励源的设备,在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。信号发生器是指产生所需参数的电测试信号的仪器,按信号波形可分为正弦信号、函数(波形)信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类。信号发生器 AG203D的工作原理:其用来产生频率为20Hz~200kHz的正弦信号(低频),除具有电压输出外,有的还有功率输出。信号发生器 AG203D的主要特点: ·频率范围:10Hz-1MHz(5档) ·频率精度:±(3%±1KHz) ·输出电压: 正弦波7Vrms(开路时),方波10VP-P(开路时) ·输出电压偏差:0.5dB ·失真:0.1%或更小(400Hz-20KHz时) ·输出阻抗:600Ω ·外部同步:最小1%Vrms 信号发生器 AG203D用途:用途十分广泛,可用于测试或检修各种电子仪器设备中的低频放大器的频率特性、增益、通频带,也可用作高频信号发生器的外调制信号源。另外,在校准电子电压表时,信号发生器AG203D可提供交流信号电压。

  • 磁力搅拌器的使用方法及技术原理

    磁力搅拌器在使用的过程中怎么才能使用的更好呢?今天给大家简单的介绍磁力搅拌器的正确使用方法及技术原理。    插上电源,将装有溶液的器皿放置在加热盘的中部,并把转子放入器皿的溶液中。    开启电源,指示灯亮,然后顺时针调节调速旋钮,速度由慢至快,调至所需速度,转子旋转带动溶液进行搅拌操作。需恒温加热时,将温度测量探头插入溶液中,并将插头插入搅拌器后座上,调节温度旋钮至所需温度即可。    若对溶液温度精度要求准确时,需用温度计同时测量溶液温度,再调节温度旋钮以达到要求温度。若不需加热,只要把温度调节旋钮调至室温以下即可。需控制定时操作时,将定时开关顺时针旋至所需温度位置上,此时电源灯亮,仪器处于工作状态,当定时开关自动转到起始位置时,搅拌自动停止。    磁力搅拌器的工作原理是由微电机带动耐高温强力磁铁旋转产生旋转磁场,来驱动容器内的搅拌子转动,以达到对容器内液体进行搅拌的目的。同时还可以对溶液进行同步加热,从而使溶液在设定的温度中的得到充分的混合、反应。    磁力搅拌器的特点    搅拌速度和加热温度均可连续调节(温度调节步距为1。C),广泛适用于不同粘稠度溶剂的搅拌。    加热盘由铝合金制成,外部喷涂特氟龙材料,使其既有良好的导热效果,又具有较强的抗冷热、耐腐蚀性能。    加热盘底部采用双重融热装置,可充分提高效率,并避免热量传导至机壳。    整体成机壳和其上部的凸面设计可有效防止在搅拌过程中不慎溢出的溶液流入搅拌器内损坏电子器件。

  • 弹簧管压力表的仪器校验原理

    计量检测单圈弹簧管压力表主要由(弹簧管、齿轮传动机构觅芯,包括拉杆、扇形齿轮、中心齿轮等)、示数装置(指针和分度盘)以及外壳等几部分组成,如图1所示。被测压力仪器检测由接头1通入,迫使弹簧管5的自由端B向右上方扩张,自由端B的弹性变形位移动通过拉杆7使扇形齿轮作逆时针偏转,进而带动中心齿轮作顺时针偏转,于是固定在中心齿轮上的指针4也作顺时针偏转,从而在面板的刻度标尺3上显示出被测压力夕的数值。由于自由端B的位移量与被测压力之间具有比例关系,因此弹簧管压力表的刻度标尺是均匀的。仪器检测游丝9用来克服由于机械传动机构间的间隙而产生的仪表变差。改变调整螺钉1 0的位置(即改变机械传动的放大系数),可以实现压力表量程的调整。由于弹簧管受压后'自由端的位移量很小,因此必须用传动放大机构将自由端位移放大,

  • 【原创大赛】归一化法定量的原理和注意事项

    【原创大赛】归一化法定量的原理和注意事项

    [align=center][size=24px]归一化法定量的原理和注意事项[/size][/align][align=center]概述[/align]归一化法是较为常用的色谱定量方法,因其操作方法简便、获得数据报告速度较快的优点,在石油化工、普通化工、医药生产等行业的过程产物监测和产品分析等场合下得到广泛的应用。但是采用归一化法定量(包括面积归一化法和校正面积归一化法)时,需要对谱图的分离情况和相应强度进行整体综合考量,否则不容易获得准确度和精密度良好的分析结果。[align=center]第一节 归一化法定量的基本原理[/align]色谱法定量的基本原理——在一定范围内,待测物质的质量与该物质色谱峰的峰面积(或者峰高)成正比,如式1-1所示(以待测物质质量为例):[align=center] (1-1)[/align]式中 m —— 样品质量; f —— 校正因子; A —— 峰面积。例如某待测样品中总共含有四种物质(物质a、b、c、d),在某色谱分析条件下获得色谱数据,如图1所示:[align=center] [img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/10/202110072204194960_9557_1604036_3.jpg[/img][/align][align=center]图1 某样品色谱图[/align]那么某种物质在该样品中的质量百分比含量即为: (1-2)式(1.2)即为校正面积归一化法的定量公式。当采用校正面积归一化法定量时,需要事先获得样品中所有组分的校正因子fi——一般需要通过实验测定或者通过文献检索获得。基于色谱定量的基本原理式(1-1),可以得知校正因子(以质量校正因子为例)为样品质量与峰面积的比值,如式(1-3)。色谱工作者需要使用标准样品进样测定之后,根据标准样品的质量与峰面积的比值计算目标物质的绝对校正因子f。 (1-3)显然在处理复杂样品分析时,实验员的工作量会比较大。另外部分情况下无法获得全部出峰组分的标准样品——某些组分甚至可能是未知物质。某些化学结构类似的物质具有数值接近的校正因子,当色谱工作者采用归一化法进行此类样品定量时,可以假定所有组分的校正因子均相同(例如令所有组分的校正因子fi = 1),那么某组分在样品中的质量分数可以表示为式1-4. (1-4)此即为面积归一化法,是校正归一化法的特例。实际的分析工作中,较难满足所有组分校正因子均相同这一条件。所以面积归一化法的分析准确度不太高,但操作简易、定量结果对进样体积重复性要求较低、对实验室的仪器硬件和操作人员水平要求不高。面积归一化法在化工分析中较为常见,例如石化行业采用fid检测器定量烃类的面积归一计算结果,比较接近质量百分比浓度。[align=center] 第二节 归一化法定量对样品的要求[/align]可以采用归一化法的待测样品中的全部组分应当在检测器上均可出峰,或者除去溶剂或者已知含量的组分之外的物质均可出峰。例如需要测定某固体样品的纯度,需要使用溶剂溶解样品,归一化定量时需要扣除溶剂峰面积。使用FID检测含水有机物时,因为水一般情况下在FID检测器上不能出峰,定量时需要扣除水含量再进行归一化计算。归一化法常用于常量分析,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]的FID和TCD检测器是较为常见,其定量上限可以达到100%。ECD、FTD、FPD等选择性检测器,一般不会使用归一化法定量。[align=center]归一化法定量的准确性和重复性[/align]3-1 线性范围采用归一化法定量时,首先需要考虑的是分析方法的线性范围。归一化法常用于化工产品的纯度分析,要求对于接近100%含量的主成分和百万分之一左右的杂质同样可以准确定量,那么就要求分析方法需要有较大的线性范围。如果样品进样量过低,可能会造成杂质峰强度过低而难以检出,从而造成主峰归一化定量结果偏高,如图2所示。[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/10/202110072204197567_9185_1604036_3.jpg[/img][/align][align=center]图2 进样量过低[/align]如果样品进样量过大,可能会造成主峰超载——色谱峰往往表现为平顶或者圆顶,或者说色谱峰高超出检测器的线性响应范围,此时归一化定量结果主峰含量会偏低,如图3所示。[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/10/202110072204195319_5064_1604036_3.jpg[/img][/align][align=center]图3 进样量过高[/align]当使用线性范围较窄的模拟信号工作站时,获得平头峰是超载的标志。但是现今实验室常见的色谱仪,较多使用了宽量程检测器和辅助的数学处理技术,不容易观察到平顶峰,即使检测器已经出现过载。这种情况下需要对色谱图中的每个色谱峰进行仔细比对,考察是否存在线性范围问题。下面举例说明:某样品两次进样的面积归一含量差距较大。考察两色谱图时,以某杂质峰的强度为基准,将两次进样的谱图进行缩放比较,考察发现两数据主峰强度不同,虽然主峰并没有出现平顶或者圆顶的现象,怀疑存在主峰超出线性范围问题。降低进样量再次进行实验,结果重复性良好。[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/10/202110072204201435_4065_1604036_3.jpg[/img][/align][align=center]图4 两次进样谱图的比较[/align]3-2 积分准确性此外需要注意色谱图的积分问题,采用归一化法定量时,色谱图的总峰面积的积分需要准确。色谱工作者在化工分析中经常会获得较为复杂的色谱图,分析的目的往往是某种或者某几种组分的含量,只要保证目标组分色谱峰积分正确,同时杂质色谱峰总面积和全体色谱峰总面积正确即可。如图5所示,2.5min左右的杂质峰积分只需要总体面积准确即可。[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/10/202110072204203310_9539_1604036_3.jpg[/img][/align][align=center]图5 范例色谱图[/align]尽量避免采用峰谷连线方式积分,此方式会导致总峰面积偏低,从而影响归一化结果的准确,如图6所示。[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/10/202110072204200338_3059_1604036_3.jpg[/img][/align][align=center]图6 峰谷联系方式积分[/align]3-3 谱图失真问题[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]方法使用归一化法,一般用于分流方式下采集数据,如果样品组成复杂,各组分沸点分布范围较宽,那么较为容易产生分流歧视问题,即样品失真。此外由进样方式或者进样技术问题,也会导致样品歧视的问题。3-4 定量结果的精密度与常规的分析方法不同,面积归一的定量结果精密度要求较高。例如常规的外标或者内标定量方法,连续测定中峰面积或者定量结果数值的相对标准偏差在1%附近,一般认为定量精密度尚可。但是面积归一定量结果实际评价的是各个色谱峰之间的总体对应关系,并不关注组分峰面积的重复性,在化工分析的实际工作中,结果精密度的控制往往会远小于1%。尤其是精细化工产品成品的分析,归一化含量99.6%的和含量99.3%的产品售价会相差较大,如果成品的连续两次分析出现上述的结果,此结果是会被认为有问题的。[align=center]小结[/align]归一化法定量原理虽然较为简单,但是色谱工作者在实际操作中,需要给予一定的注意。注: 原文有某些公式存在处理困难问题, 详见附件文件。

  • 低温培养箱的原理和操作

    低温培养箱制冷工作原理:制冷循环采用逆卡若循环,该循环出两个等温过程和两个绝热过程组成,其过程如下:制冷剂经压缩机绝热压缩到较高的压力,消耗了的功使排气温度升高,之后制冷剂经冷凝器等温地和四周介质进行热交换将热量传给四周介质。后制冷剂经截流阀绝热膨胀做功,这时制冷剂温度降低。最后制冷剂通过蒸发器等温地从温度较高的物体吸热,使被冷却物体温度降低。此循环周而复始从而达到降温之目的。本试验箱之制冷系统采用1套法国产泰康全封闭压缩机所组成的二元复叠氟利昂制冷系统。制冷系统的设计应用能量调节技术,既能保证制冷机组正常运行,又能对制冷系统的能耗及制冷量进行有效的调节,使制冷系统保持在最佳的运行状态。采用平衡调温(BTHC),既在制冷系统在连续工作的情况下,控制系统根据设定之温度点通过PID自动运算输出的结果去控制加热器的输出量,最终达到一种动态平衡。低温培养箱 操作流程: 控制面板 1、电源开关: “POWER”,打开开关,使之处于“I”位置。 2、温度:“SET TEMPERATURE”,数字显示和UP/DOWN标志用来设定温度和校正温度。 3、超温保护:“SET OVERTEMPERATURE”,刻度为“0”到“10”可调,独立超温保护为设定的温度提供双重保护。4、加热灯:“HEATING ACTIVATED”,灯亮表示正在加热。 5、超温保护灯:“OVERTEMPERATURE ACTIVATED”,灯亮表示超温保护正在起作用,即超温保护装置限制了温度的上升。 6、日间/夜间程序控制器:24小时刻度被分为2个12小时,分别表示日间和夜间。在日间和夜间间转换。 7、光照控制器:24小时刻度持续控制光照或黑暗模式。8、保险:位于底部电源线入口附近,为电压波动时提供保护,是自动高温限制的补充。如保险丝被烧,仪器将停止运转,需更换保险。低温培养箱 基本操作规程1、接通电源,打开开关,将超温保护选钮用硬币顺时针旋到最大。 2、将一支精确的温度计放在培养箱中央供校正用,注意不要碰到搁板或者内壁。 3、为使温度均匀性达到最好,培养箱周围必须空气流通。 4、培养箱底部多余的霜会影响温度均匀性,所以箱内不要放置无盖的液体容器,箱内湿气的蒸发只会增加霜的产生。 5、温度设置:进入温度设置界面,按住面板上的UP或DOWN,数字显示开始闪烁,闪烁时显示的数字为设定值。要改变设定值,按住UP或DOWN调整。如超过五秒未有任何操作,数字停止闪烁,此时显示的数字为箱内实际温度。运行24小时以上达到稳定。 6、校正:建议安装时,并稳定数小时后进行校正,待温度稳定后,将显示温度与温度计测得的实际温度比较,如有不能接受的误差,则需要进行校正:同时按住UP和DOWN五秒进入校正模式,数字开始闪烁,按住UP或DOWN将温度设置成与实际温度一致。待培养箱再次稳定后,必要时重新校正。 7、超温保护:首先将超温保护旋钮顺时针旋到最大,待温度稳定后,逆时针旋转至超温保护灯亮, 然后顺时针旋至灯刚巧熄灭,再顺时针旋两小格,这样就使超温保护超过设定值1℃左右。 8、时间:“SET DAY/NIGHT”、“SET LIGHT TIME”是两个独立的时间控制器,且都是顺时针方向。每个刻度盘分为96小格,每格代表15分钟。 a、设置时间:每个刻度盘被分为两个12小时,分别表示日间和夜间。将时间调整正确。 b、温度:黄色部分在外时,日间温度起作用;黄色部分被覆盖时,夜间温度起作用。 c、光照:黄色部分在外时,灯亮;黄色部分被覆盖时,灯灭。 9、外接设备:培养箱内可外接不超过1A的设备,但设备可能会产生多余的热量,影响培养箱的温度范围,建议检查培养箱和附加设备以确保运行条件满足要求。 10、正常条件下,培养箱外壁会高于常温。

  • 【讨论】为什么北半球的马桶冲水时水流是逆时针向内旋转的?

    【讨论】为什么北半球的马桶冲水时水流是逆时针向内旋转的?

    http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/04/201104190846_289686_2185349_3.jpg“为什么北半球的马桶冲水时水流是逆时针向内旋转的?”“因为地转偏向力使水流一边向下流一边向它的右边拐。”这是一个在日常生活中会偶尔听到的话题,故勿论其对错。那么,到底这个“地转偏向力”是什么呢?

  • 【第二届网络大赛参赛作品】声级计原理及记一次采购经历

    【第二届网络大赛参赛作品】声级计原理及记一次采购经历

    [center]前言[/center]我们单位在近期的实验室认可复评审时,有专家提出根据国家环境保护部近日发布了《声环境质量标准》、《工业企业厂界环境噪声排放标准》、《社会生活环境噪声排放标准》等三项标准,需要我们站对声级计进行更换。更换的声级计必须要符合国家新颁布的这三个标准,必须是一型声级计。单位领导将选择型号的重任交给了我,于是我查阅很多资料,联系很多厂商后,终于完成了重任。现在,我将我的一些心得体会写出来,给大家参考参考。.[center]一 了解声级计[/center]在买一件物品之前至少要了解这件物品的使用功能啊,原理啊什么的,这样才能确定是否是自己需要的,是不是值得去购买。所以,要先了解声级计的构造,原理,以及使用标准等等。在这我先简单的和大家介绍一下声级计的原理和构造。1.声级计,又叫噪声计,是一种按照一定的频率计权和时间计权测量声音的声压级或声级的仪器,是声学测量中的最基本而又最常用的仪器。声级计可以用于环境噪声、机器噪声、车辆噪声以及其他各种噪声的测量,也可以用于电声学,建筑声学等测量,如果把电容传声器换成加速度计传感器,配上积分器,就可以利用声级计来测量振动。 为了使世界各国生产的声级计的测量结果互相可以比较,国际电工委员会(IEC)制定了声级计的有关标准,并推荐各国采用,1979年5月在斯德哥尔摩通过了IEC 651《声级计》标准,我国有关声级计的国家标准是GB3785-83《声级计电、声性能及测试方法》。1984年IEC又通过了IEC804《积分平均声级计》国际标准,我国与1997年颁布了GB/T17181-1997《积分平均声级计》。它们与IEC标准的主要要求是一致的。2002年国际电工委员会(IEC)发布了IEC61672-2002《声级计》新的国际标准。该标准代替原IEC651-1979《声级计》和IEC804-1983《积分平均声级计》。我国根据该标准制定了JJG188-2002《声级计》检定规程。按新的标准将声级计按用途可分为通用声级计,积分声级计,频谱声级计等,按精度可分为1级和2级,二种级别的声级计的各种性能指标具有同样的中心值,仅仅是容许误差不同,而且随着级别数字的增大,容许误差放宽。按体积还可分为台式,便携式,和袖珍式声级计。按其指示方式可分为模拟指示和数字指示声级计。2.声级计原理声级计一般都是由传声器单元、放大分析单元、显示仪表单元三大部分组成。其工作原理方框图见图。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/10/200910191656_176554_1611705_3.jpg[/img]图1 声级计原理方框图2.1传声器单元传声器单元由传声器和前置放大器组成。传声器是将声信号转换成电信号的换能器,要求频率范围宽、频率响应平直、失真小、动态范围大、尤其是稳定性要好。前置放大器起阻抗变换作用,要求具有输入阻抗高,输出阻抗低,以便与长延伸电缆连接。2.2放大分析单元放大分析单元应具有放大器和频率计权网络等。放大器电路将来自传声器单元的微弱信号进行放大以达到一定幅度,要求有一定的放大量、一定的动态范围、频率范围宽等等,并确保放大器在整个测量范围内均不失真的反映输入信号的大小变化,以保证测量的准确性和可靠性。计权网络是用有电网络来模拟人耳的响度感觉特性。国家规定了三条曲线对应不同的响度级,其中A计权是模拟人耳对40方纯音的响应,B计权是模拟人耳对70方纯音的响应,C计权是模拟人耳对100方纯音的响应。由于A计权网络测量的噪声声级值较为接近人耳对噪音的感觉,因此在噪声测量中往往用A声级来表示噪声级的大小。有些声级计中还有D计权,主要是用于航空噪声的测量。2.3显示仪表单元包括检波电路,指示器电路等。检波电路是将来自交流放大器的对应于交流信号进行检波,使直流放大器输出对应于被测声级的线性变化的直流电压。检波电路有峰值、平均值和有效值检波电路,声级测量中,用的最多的是有效值检波电路。声级计测量的结果都是在指示器上指示出来,指示器有模拟指示器和数字指示器两种。指示电路还应具有“快”和“慢”时间计权特性。.[center]二 采购篇[/center]当时领导交给我重任的时候,对于声级计给我提了两个要求:一、必须是一型声级计,符合国家噪声监测使用标准,二、要带频谱分析。带着这两个要求,我开始了对声级计的寻找。首先,因为我们站使用的是国营红声和杭州爱华的声级计,红声比如HS6288,HS6288E等,两家的仪器性能都不错,并且操作方面也都习惯了,所以产品基本上就锁定这两家了。进入到红声和爱华的官方网站,查找符合条件的声级计。为了避免有广告之嫌,具体的产品型号我就不写了,我把参数写在下面。[center]红声 主要技术参数及性能[/center]1 传 声 器:Ф12.7mm(1/2″)预极化测试电容传声器2 频率范围:10Hz-20kHz 3 频率计权:A计权、C计权、Lin(线性)4 测量范围:25dB-130dB(A)、30dB-130dB(C)、40dB-130dB(Lin)5 量程控制:手动选择,分三档,线性范围70dB。6 量程范围:L:23dB -90dB M:40dB -110dB H:70dB -130dB7 仪器精度:符合IEC61672 1级或GB3785 1型8 时间计权:快(F)、慢(S)9 定时测量:Lp、Leq、Lae、L5、L10、L50、L90、L95、Lmax、Lmin、SD、Ld、Ln、Ldn等10 时间设定:10s、1min、5min、10min、15min、20min、1h、4h、 8h、整时24h。11 采样时间:31ms12 滤 波 器:内置式1/1倍频程中心频率:31.5Hz、63Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1kHz、2kHz、4kHz、8kHz。13 测量显示:大屏幕动态液晶显示器,瞬时声级显示具有模拟电表功能。14 数据储存:500组单组数据、4组整时数据、50组滤波器自动测量数据15 输出接口:AC输出接口:提供交流电压信号可用于外接分析RS-232接口:用于微型打印机进行现场打印或事后通过计算机通讯打印.16 校 准:HS6020声级校准器,1000Hz 94dB。17 电 源:5节5号碱性电池,可连续工作24小时,可外接电源DC9V。18 外形尺寸:l×b×h(mm):307×80×30,质量:386g(连电池)[center]爱华主要性能指标:[/center]1 传声器:Φ12.7 mm(1/2″)预极化测试电容传声器 2 频率范围:10 Hz~20 kHz±1 dB(不含传声器)3 测量上限:130dB,可扩展至140dB4 动态范围:大于110dB(A计权)5 时间计权:并行(同时)F、S、I,以及Peak6 频率计权:并行(同时)A、C、Z7 滤波器(选配):并行数字滤波器,倍频程8 A/D位数:24位。9 采样频率: 48kHz10 仪器类型: 1级或2级。11 显示器:128×128点阵液晶显示,对比度16级可调,有LED背光。12基本测量功能:同时列表或图示测量LPA、LPC、LPZ三种频率计权声压级、等效连续声级Leq。13 统计积分测量时间:手动,1s到99小时任意设置或分档设置。14 数据存贮:128组带分布图的统计分析结果或频谱分析结果。 15 输出接口:1) 交流输出:输出功率:150mW,可接8Ω监听耳机。 2) 直流输出:输出比例:20mV/dB。 3) RS232接口:接至AH40微型打印机打印测量结果及相关图表。4) USB接口:通过USB线将SD卡转为U盘。16 日历时钟:误差小于1分钟/月,可GPS授时、校时。17 电源: 4节LR6(5号)电池或5V外接电源,工作电流约100mA。18 工作温度:-10℃~50℃19 外形尺寸(mm):260×80×3020质量(kg):0.3[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/10/200910191657_176555_1611705_3.jpg[/img]

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