测试与计量方法.ppt

图5.7.1双混频器时差测量方法的方框图现在学习的是第63页，共97页 这种方法也可以理解为微差法的二次应用。两个频率标准信号由于频率十分接近，其差拍周期的直接获得是很困难的，而且也难以控制。这一方面是线路实施困难的原因，另一方面从频率稳定度测量方面要求测量的采样周期必须是严格的1ms、10ms、1s、10s等。两个比对频率标准信号的频率都是不允许改变的，中介公共振荡器的频率值则可以根据要求来设定或改变。按照差拍的周期要求，可以选择公共振荡器和两个比对信号之间的差频分别为1kHz、100Hz、10Hz、1Hz和0.1Hz等。这样就达到了对微差（差拍周期）的控制目的。现在学习的是第64页，共97页 公共振荡器在两个混频测量通道中是对称的，所以它所含的噪声以及频率长期变化的影响也同等地作用于两个通道。这些影响具有对称性和可抵消性。当两个差频信号之间的相位差很小时，公共振荡器中所含有的长期漂移以及作用周期大于该相位差情况的噪声影响将因为在两通道中的对称作用而被抵消。 中介源法可以用于以下几种场合下： (1）当用高精度仪器作为标准检测低精度仪器，又缺乏高精度的标准源时，使用一般精度的源作为中介源，并用两台仪器同时测量它就可以根据高、低精度仪器的读数得到低精度仪器的误差。这时，调节中介源可以检定低精度仪器的测量准确度、测量范围等指标。图5.7.2是其方框图。现在学习的是第65页，共97页图5.7.2常见中介源法（1）现在学习的是第66页，共97页 高精度仪器的读数是A1=A0+Xc1；低精度仪器的读数是A2=A0+Xc2+X。其中，X是低精度仪器的误差，Xc1和Xc2分别是中介源在两台仪器中引起的误差，A0是在这种测量中可认为是真值的高精度仪器的精度在测量读数中的反映。在Xc1和Xc2可以互相抵消时，有 X=A2-A1(5.7.1) 在Xc1A0时，被测仪器的相对误差是(5.7.2)现在学习的是第67页，共97页 （2）当两个具有相同标称值的源进行比对时，由于测量时响方面的要求及测量分辨率的限制通常的零值法和微差法不便于使用或者难以获得高精度时，用中介源（它与两比对源间有规律性的差值或特殊的函数关系）与两个比对源分别产生的差值（或其他函数值）进行比对。通过比对结果即可获得要求的结果，并在精度上得到提高。图5.7.3是其框图。前面讲到的双混频器时差测量方法就是一个例子。现在学习的是第68页，共97页 串联中频替代法比并联中频替代法的设备简单，操作也比较方便。但信号源和接收机的任何不稳都会导致较大的计量误差。若用截止衰减器作为标准衰减器，则由于起始段（20～30）有相当大的非线性，必然会缩小计量系统的量程。并联替代法系统比较复杂，比串联替代法多用的一个中频信号源也会造成新的误差，但比起前者它量程更宽，所以应用更广泛。 中频替代法只是使用了仅仅对被测量的同一性转换，把它转换成与替代量性质相同的量（中频），并在该量的背景下通过替代量的增、减来补偿被测量的减、增使得最终的显示器件上的显示值保持严格不变。这里要注意的是，被测衰减器和标准衰减器常常是用开关转换进行衰减量的步进式变化的。现在学习的是第31页，共97页 衰减量可以有n×10dB、n×1dB等选择。标准衰减器还常常包括了更精细的带刻度的连续衰减的调节。工作在中频下的标准衰减器可以保证比工作在更高频率下的被测衰减器容易有更高的精度。这样，在测量过程中,先在有被测衰减器加入衰减而标准衰减器没有加入衰减的情况下调节中频放大部分的增益，使得显示器有一个合适的显示值。然后逐渐撤掉被测衰减器的衰减，而在同时加入对等的标准衰减器的衰减保持不变。那么所加入的标准衰减器的衰减值就等于被测衰减器原来在测量通道中所加入的衰减值。现在学习的是第32页，共97页图5.4.3中频替代法工作原理方框图串联中频替代法计量衰减原理图；(b)并联中频替代法计量衰减原理图现在学习的是第33页，共97页5.5微差计量法和符合计量法 1.微差计量法 “将被计量量与同它的量值只有微小差别的同一种已知量相比较，并计量出这两个量值之差的计量方法”称为“微差计量法”。它常用于计量和工程测试。由于两个相比较的量处于相同条件下，因此，各个影响量引起的误差分量可自动作局部抵消或基本上全部抵消，从而提高了计量准确度。微差计量法的误差来源主要有两个：一是标准器本身的误差，二是比较仪的示值误差。现在学习的是第34页，共97页 微差计量法直接测量的是两比对量之间的微小差值，所以常常可以用测