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关于仪表测量一直想不通的一个事情,求虎哥赐教
2015/10/10
IP:北京
虎哥仪表大神啊,有个问题要请教您老呢。

这么说吧,每当我们看一个射频电路的时候,比如某个频率合成的模块,通常会给我们上几个测量结果图片。
比如用了使用RS频谱仪测量相噪的截图,以彰显其模块性能的实事求是。

于是,俺就很迷惑了,这些用来测量相噪的仪器,有时怎么制造出来的呢,换句话说,这个问题可以这样问。

为了测量某个组件,我们需要用精度比他高一个数量级的仪表来测量。

但是这个高精度仪表也是人造的,那么这个高精度仪表又是被那个更高精度仪表测量的呢?

然后,这个问题就可以递归的问下去。

想想我们人类的晶体管发明到现在,也不过七八十年的光景,人类是如何迭代的生产出现在这些精度的仪表呢?或者,人类是如何能够说服自己相信,目前生产出的仪表用在个应用上是足够准确呢?

谢谢虎哥赐教啦
11年2个月前IP:北京
793000
1楼
貌似长度是一级一级的换一个测量方法。。学生用用卡尺然后千分尺,然后标准用激光衍射,电子的就不知道了
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11年2个月前IP:湖南
793024
2楼
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11年2个月前IP:浙江
793025
3楼
我不是虎哥阿,不过这个问题应该是就像原子弹一样,先计算再模拟,最后造出来就是能用的了。
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11年2个月前IP:广东
793043
4楼
好像有标准源。
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11年2个月前修改于 11年2个月前IP:四川
793248
5楼
我不当大神很多年。网友已经回答得很好了。

楼主提的相噪测量问题,比较复杂。对于这种问题,依据测试方法的不同,需要逐级分解为许多基本量。

以采用频谱仪测量为例,在最低的级别,即经济型频谱仪配相噪测量选件的方式,可以用更高级的频谱仪来检验测量结果是否正确。但是如果要标定频谱仪,由于有更好的方法,通常不用更高档的频谱仪。

频谱仪测量的参数至少可以分解为:频率,幅度。对于测定相噪用的频谱仪,分析带宽、中频滤波器形状(或数字窗)、本振相噪、动态范围、灵敏度等也是关键的。

在频率、分析带宽、中频滤波器形状满足测量需求的情况下,本振相噪、动态范围、灵敏度(或噪声温度)决定了能测到多低的相噪。

在以上全部都满足要求的情况下,剩下的就是幅度的不确定度问题。

幅度可以用更高级别的信号源来标定,而信号源又可以用功率计来标定,功率最后可以溯源到温度(有的测量方法包括时间),或者其它直接关联的物理量。不论什么物理量,最终都要溯源到国际公认的“最高”标准。有的量是实物基准,有些量是自然基准。现在的趋势是采用自然基准,因为实物总是会随着时间老化的。但有些量至今仍然无法脱离实物,比如质量。长度本身是人为规定的实物基准,但是由于光速是基本物理常数,现在规定以光的波长的n分之一为1米,这种依托某种亘古不变的物理常数得出的基准就是自然基准。频率依托原子钟的物理效应来测定,可以视为自然基准,但还是依托了某种物质,还不够自然。温度依托了物质的蒸汽压、三相点、熔点、热辐射以及电阻等一大堆东西,说起来有一点自然,但不是那么理想,好在现在已经有了很大进展,比如依靠玻尔兹曼常数的声学温度计。

假设我们认为国际基准准确,在传递到具体的某个仪器的过程中,需要用到很多传递基准。例如,电压基准是用约瑟夫森效应实现的,但是这效应要在液氦中才出现,成本太高,没法遍地开花,所以通常用齐纳二极管作为传递基准。温度也很麻烦,一个国家有少数几套就行了,对外就用它校准水银温度计,然后用水银温度计来传递。用来传递的东西会带来误差,最终都会影响结果的不确定度,所以距离自然基准的环节应当尽量少。

在大学物理实验中,已经讲过如何根据各个环节贡献的不确定度来计算最终量值的不确定度。
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duweitao作者
11年2个月前IP:北京
793271
6楼
受教良多,感谢赐教。

虎哥的科学功底真扎实,让人叹服!

俺真心觉得自己木有文化,回去好好读书了
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