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測試儀器,以數字示波器為例,很多用戶可能都知道示波器的一些傳統的指標,比如帶寬,採樣率,存儲深度等等,甚至出現在選型的時候根據指標」比數大小」,以為數大的就比數小的好。

1 測試儀器 -選擇測試儀器的幾個重要指標

  以數字示波器為例,很多用戶可能都知道示波器的一些傳統的指標,比如帶寬,採樣率,存儲深度等等,甚至出現在選型的時候根據指標」比數大小」,以為數大的就比數小的好 ---其實不然!要想真正了解數字示波器,就必須深入洞察隱藏在標稱的指標背後的產品的真正性能和質量,就像有不少消費者在選購數碼相機的時候往往很在意像素數,其實除了這個」數」之外,還有很多(更)重要的指標甚至材質需要考慮的. 在可擴展性、支持的通信標準數量、測試精度、動態範圍和解調帶寬等方面,這些參數都很重要。未來的基站可能向雙模和多模演進,很多手機都已經具備多模功能,如GSM和WCDMA雙模手機,如果儀器支持的通信標準多,那麼需採購儀器的品種和數量就大大減少。另外,隨著3G、LTE等技術的出現,對儀錶提出了更高的要求,高測試精度、大動態範圍和大解調帶寬的儀器非常受歡迎。移動通信技術發展很快,目前中國還沒有大量商用3G,而LTE,作為WCDMA和TD-SCDMA的後續技術,已經快推出原型機了。網路運營商可能會加快新的技術的引入,這對基站和終端生產廠商確實是挑戰:他們現在購買的測試儀器必須具備很好的擴展性,能方便地升級到未來技術,這樣才能更大限度保護廠商的投資。


  比如,羅德與施瓦茨公司的信號源、信號分析儀和手機綜合測試儀都支持幾乎所有的通信標準,並在設計上考慮到了未來幾年的測試需要(常見的需求是解調帶寬),對於新的通信標準,一般只需升級軟體就可以實現。


  另外,示波器的帶寬、採樣率等都是示波器的常見參數。示波器帶寬由於製造與研發技術的發展,使示波器帶寬能夠得到修正和補償。但這些修正和補償未嘗都是好事一樁,有些客戶並不希望這些技術帶入到測試中去,他們更需要原始的測試數據,比如雷達實驗。目前泰克在1G~2G全系列示波器家族中,提供純硬體的示波器,示波器帶寬是最真實的。


  泰克的前端技術可以保證將示波器的硬體前置放大器做的足夠好。採樣率是ADC的指標。捕獲率參數反映的是一個內存管理的(是否能夠在保存的信號中找到所需的信號)的概念。泰克採用的是分段式管理,在信號跳變時保存信息。包括Inspector等方法。


  現在電子工程師更加關心選購的儀器是否能真正解決測試中碰到的實際問題,「解決問題」才是示波器的真正價值所在,而不是羅列冷冰冰的硬體指標。力科示波器面向「解決問題」而專門設計,具體體現在:7Zi系列示波器上最新採用的專利技術TriggerScan能比傳統方法通過快刷新方式捕捉到異常信號提高了20倍以上效率,這就大大提高了工程師調試電路的效率;長波形採集和儀器反應能力一直是矛盾的示波器性能指標,某些廠商宣稱他們的產品能達到幾百兆甚至千兆級別的存儲深度,但實際上當用戶使用到這麼多內存時,示波器的響應會變慢,任何簡單的操作比如垂直靈敏度調整都得讓用戶痛苦的等上很長時間才能看到結果。力科在7Zi示波器中採用專門優化的波形處理演算法,極大提升了深內存操作情形下示波器的快速響應性能。

2 測試儀器 -紡織品測試儀器的選購和使用

  由於紡織品測試儀器品種繁多,性能、價格各異,生產廠家也多,選購儀器時,既要熟知紡織材料性能和產品用途等專業知識,也要了解各個廠家所產儀器的性能、特點,經過深入分析比較,選擇好合適的紡織品測試儀器,使之既能滿足生產、科研實際需要,又要量力而行防止盲目攀比,造成經濟上不必要的浪費。


  為了保證紡織品測試儀器測量結果準確一致,使其量值穩定在一定允差範圍內,選購和使用儀器時,必須充分注意它應有良好的計量性能,進行必要的計量檢定。例如:


  ⑴一台儀器往往有幾個量程可供選用,一般儀器的示值範圍兩端誤差較大,所以根據測試對象的不同,應選用合理、適度的儀器量程。


  ⑵儀器的精密度(簡稱精度)是儀器隨機誤差和系統誤差的綜合反映,為了同時獲得與正確的測量結果,必須選用適當精度等級的儀器。


  ⑶儀器的復現性表示在不同測量條件下,對同一被測物理量的一致性,通常所稱的台間誤差或「台差」,就是復現性指標之一,因此選用儀器時,要求具有良好的復現性十分重要。


  現代儀器的發展多採用系列化、標準化的積木式結構,它是將儀器分解為若干個具有獨立功能的部件和單元,用戶可根據實際需要,選用不同測試要求,就可以選用不同的單元組合,收到既方便又經濟的效果。


  在紡織品測試儀器中,大部分測試對象是一個隨時間而變化的信號即動態信號。一台儀器輸出信號能緊緊追蹤一個急速波動的輸入信號而不產生畸變,則這台儀器具有良好的動態響應。動態響應性能差的儀器,必然會產生測量誤差。決定其動態響應的因素主要在於感測器部分。因此選用性能優良的感測器該是保證紡織儀器檢測質量的重要條件之一。


  紡織品測試儀器的最新發展趨勢是廣泛採用微型計算機,因此,無論是集中式或專用式,都必須根據各種儀器工藝特徵,設計介面及編製應用軟體,這就要求技術人員既要熟悉紡織儀器測試工藝技術特點,又要具備計算機應用方面的專業知識。其中包括紡織儀器檢測機理及輸入輸出信號特徵;主要介面器件的性能和使用方法;編製計算機應用程序的基本方法等。


  隨著科學技術的發展,目前很多儀器已集機、光、電等多種技術於一身,具有通用性的數據處理、信號記錄、圖象處理等近代設備也不斷湧現,例如記憶示波儀、存儲示波儀、快速譜分析儀、圖象處理系統等。適當選用這些通用設備,既可滿足各種測試研究需要,也可大大降低對專用設備的要求。

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