3-2 测量线的调整和晶体检波器的校准(1)
物理实验技术中的仪器调试与校准方法
物理实验技术中的仪器调试与校准方法在物理实验中，仪器的准确性和可靠性对于实验结果的准确性至关重要。
因此，仪器的调试与校准是实验前必不可少的工作。
本文将介绍一些常用的仪器调试与校准方法。
一、电子仪器调试与校准方法1. 示波器的校准：示波器是测量电信号波形的主要仪器，其准确性直接影响到实验结果的可靠性。
示波器的校准主要包括频率响应校准、电压增益校准和时间基准校准。
频率响应校准可以通过输入一个已知频率的信号并观察波形是否准确来确认示波器频段的准确性；电压增益校准则需要用已知幅度的信号进行校准，调整示波器的放大倍数使得输出信号与输入信号幅度一致；时间基准校准主要通过校准示波器的水平和垂直定标器来确定时间和电压的比例关系。
2. 多用途数字电表的校准：多用途数字电表可以测量直流电压、交流电压、电流、电阻等多种物理量。
为确保测量结果的准确性，需要定期进行校准。
校准过程中，首先使用已知电压源给电表输入一个已知电压，然后调整电表的校准电位器，使得电表读数与实际电压一致。
类似地，根据已知电阻器和已知电流源，可以分别校准电表的电阻测量和电流测量功能。
3. 功率计的校准：功率计是测量功率的仪器，在无线通信、电子制造、能源管理等领域广泛应用。
为了保证功率计测量结果的准确性，需要进行功率计的校准。
功率计的校准包括频率响应校准和功率测量校准。
频率响应校准可以通过给功率计输入已知功率和已知频率的信号，观察输出功率是否与输入功率一致来判断功率计的频率响应范围。
功率测量校准则需要使用已知功率源对功率计进行校准。
二、光学仪器调试与校准方法1. 激光干涉仪的调试：激光干涉仪是一种测量光程差和长度等物理量的重要仪器。
在调试激光干涉仪时，首先需要使激光光程差恰好为零，即调整干涉仪的反射镜使得光束重合。
然后，可以使用一个已知长度的参考物体，如光栅或移动平台，来校准激光干涉仪的刻度。
2. 光谱仪的校准：光谱仪是用于测量光的波长和强度的仪器。
在校准光谱仪时，可以使用一个已知波长和强度的标准光源，如氦氖激光器或汞灯，来校准光谱仪的波长和强度刻度。
精密仪器校准手册校准步骤和精度要求
精密仪器校准手册校准步骤和精度要求1. 简介精密仪器在现代科学研究和工业生产中起着关键作用。
为了确保其准确性和可靠性，需要进行定期校准。
本文将介绍精密仪器的校准步骤和精度要求，以确保准确的测量结果和可靠的使用。
2. 校准步骤下面是常见的精密仪器校准步骤，供参考：2.1 准备工作在进行校准之前，需要进行一些准备工作，包括仪器的清洁、环境的控制以及校准标准的准备等。
确保仪器工作正常，并且符合校准所需的条件。
2.2 校准标准的选择选择合适的校准标准非常重要。
校准标准应具有稳定性、可追溯性和高精度等特点。
根据仪器的类型和测量参数，选择合适的校准标准进行校准。
2.3 进行校准根据仪器的校准要求，按照校准标准的操作指南进行校准。
校准过程中需注意仪器的稳定性和准确度，确保每一步的操作都按照标准要求进行。
2.4 记录校准结果校准过程中应及时记录各项校准数据和结果。
包括校准前后的仪器读数、误差值、标准差等信息。
校准完成后应将校准结果进行整理，并存档备查。
3. 精度要求精密仪器的校准精度要求根据具体的使用场景和行业标准有所不同。
以下是一些常见的精度要求示例：3.1 仪器误差校准后的仪器误差应控制在规定的范围内。
例如，某精密仪器在特定测量范围内，其误差应在±0.1%以内。
3.2 适用标准校准所采用的标准应具备更高的精度。
例如，某仪器的校准标准应具有更高的精度，如±0.05%以内。
3.3 校准间隔校准间隔应根据仪器的稳定性和使用环境进行设定。
一般而言，校准间隔可按年度或半年度进行。
对于某些特定行业要求更高的精密度的仪器，校准间隔可更加频繁。
3.4 确定合理的控制限根据精密仪器的校准结果，可以确定合理的控制限范围。
控制限应保证仪器在正常使用过程中的测量结果可靠，并及时发现异常情况。
4. 结论精密仪器校准是确保其准确性和可靠性的重要环节。
通过严格的校准步骤和精度要求，可以确保仪器的测量结果准确可靠，从而为科学研究和工业生产提供高质量的数据支持。
示波器如何校正波器校准步骤
示波器如何校正波器校准步骤示波器是一种用来测量电压信号的仪器，对于正确的测量结果，需要经过校准。
下面是示波器校准的一般步骤。
1.准备工作：首先要确认示波器所使用的校准源是可靠和准确的，如使用校准针尖（calibration probe）或校准信号发生器。
检查校准源是否处于良好工作状态。
2.调整垂直设置：将示波器连接到校准源上，调整垂直放大或灵敏度控制器，直到显示上下间距与校准源信号的幅度一致。
确保示波器的垂直放大倍数或灵敏度与校准源信号的幅度一致。
3.调整水平设置：将示波器的水平控制旋钮调整到合适的位置，用以实现正确的时间测量。
可以使用校准信号观察到示波器的显示并调节水平设置直到显示波形与已知频率文书的时间基准一致。
4.调整触发设置：通过校准源发送测试信号，观察触发灵敏度和触发源设置是否正确。
调整触发灵敏度控制以确保示波器能够稳定地锁定信号的起始位置。
5.校准电压测量：配置示波器为测量信号的峰值或平均值。
发送各种已知电压的波形到示波器上，观察示波器的读数并与测试信号源进行比较。
使用校准功能或调整电压偏移量来准确测量电压。
6.校准频率测量：发送各种已知频率的方波或脉冲信号到示波器，观察示波器的频率读数并与测试信号源进行比较。
调整示波器设置或使用校准功能来准确测量频率。
7.校准时间测量：使用已知稳定频率的信号源，将示波器配置为测量时间间隔或脉冲宽度。
观察示波器的时间读数并与测试信号源进行比较。
调整示波器设置或使用校准功能来准确测量时间。
8.其它校准：根据示波器的功能，进行其它可能的校准，如校准示波器的垂直偏移、水平偏移、频谱分析等等。
9.校准记录和认证：在完成校准过程后，应记录校准数据及结果，并得到相关部门的认证或授权。
校准记录是示波器维护和使用过程中的重要参考资料，同时也是符合相关质量认证要求的必要文件。
示波器的校准过程可以保证测量的准确性，并提供可靠的测量结果。
为了确保示波器的准确性，建议定期对示波器进行校准，并根据需要进行校准调整。
微波的技术实验指导书(二)
实验一三厘米波导测量系统一、系统结构框图图1-1 三厘米波导测量系统备注：三厘米隔离器用在精密测量中，而在一般测量中可以不加，因为在YM1123中有一个隔离器。
本章后续的六个实验均是基于该结构展开的，下面将对结构中的仪器进行一一介绍。
二、仪器、器件介绍本套系统主要用于测量微波在波导中传输时的一些基本参数，如波导波长、反射系数、阻抗及功率等。
主要用到的仪器为：YM1123微波信号发生器、波导测量线、小功率计、频率计、选频放大器、波导功率探头以及各种波导元件。
下面分别进行介绍：（一）YM1123微波信号发生器YM1123微波信号发生器是一款固态信号源，主要基于某些半导体材料（如砷化镓）的体效应来实现振荡的，具有功率大、稳定可靠等特性。
整体结构由高频部分、调制器部分、功率显示部分（对100uW的功率作相对指示）、频率显示部分及衰减显示部分、工作状态控制部分、电源部分六大件组成，其中高频部分负责产生7.5GH z～12.4GHz的微波信号，调制部分负责产生一系列脉冲信号，采用PIN调制器来实现微波信号的脉冲幅度调制。
其面板调节控制机构如下所示：1. 面板调节控制机构（1）电源开关位置。
（2）工作状态开关：按移动键可改变工作状态，指示灯也相应改变。
工作状态有：等幅（=，用于测量校准衰减器在100uW时0dB定标）、内调制（分方波和脉冲两种）、外调制（外输入脉冲信号，具有极性变换功能）及外整步。
（3）“调谐”旋钮调节可改变输出频率。
（4）“调零”旋钮调节可改变电表电气调零。
（5）“衰减调节”旋钮可控制输出功率大小。
反时针调节，信号输出增大，衰减显示减小；顺时针调节，信号输出减小，衰减显示增大。
（6）“衰减调零”为100uW基准0dB校准。
（7）“×1、×10”开关：调制信号重复频率开关。
（8）“重复频率”旋钮调节可改变调制信号重复频率。
（9）“脉宽”旋钮调节可改变调制信号脉冲宽度。
（10）“延迟”旋钮调节可改变调制信号脉冲延迟时间。
驻波测量线的调整与电压驻波比测量
实验一驻波测量线得调整一、实验目得１、熟悉测量线得使用及探针得调谐。
２、了解波到波导波长得测量方法。
二、实验原理1、微波测量系统得组成微波测量一般都必须在一个测试系统上进行。
测试系统包括微波信号源，若干波导元件与指示仪表三部分。
图1就是小功率微波测试系统组成得典型例子。
图1 小功率波导测试系统示意图进行微波测量，首先必须正确连接与调整微波测试系统。
信号源通常位于左侧，待测元件接在右侧，以便于操作。
连接系统平稳，各元件接头对准，晶体检波器输出引线应远离电源与输入线路，以免干扰。
如果连接不当，将会影响测量精度，产生误差。
微波信号源得工作状态有连续波、方波调制与锯齿波调制三种信号通过同轴—波导转换接头进入波导系统（以后测试图中都省略画出同轴—波导转换接头）。
隔离器起去耦作用，即防止反射波返回信号源影响其输出功率与频率得稳定。
可变衰减器用来控制进入测试系统得功率电平。
频率计用来测量信号源得频率。
驻波测量线用来测量波导中驻波得分布。
波导得输出功率就是通过检波器进行检波送往指示器。
若信号为连续波，指示器用光点检流计或直流微安表。
若信号输出就是调制波，检波得到得低频信号可通过高灵敏度得选频放大器或测量放大器进行放大，或由示波器数字电压表、功率计等来指示。
后一种测量方法得测量精度较高，姑经常采用调制波作被测信号，测试系统得组成应当根据波测对象作灵活变动。
系统调整主要指信号源与测量线得调整，以及晶体检波器得校准。
信号源得调整包括振谐频率、功率电平及调谐方式等。
本实验讨论驻波测量线得调整与晶体检波器得校准。
2、测量线得调整及波长测量（1）驻波测量线得调整驻波测量线就是微波系统得一个常用测量仪器，它在微波测量中用处很广，如测驻波、阻抗、相位、波长等。
测量线通常由一端开槽传输线，探头（耦合探针，探针得调谐腔体与输出指示）、传动装置三部分组成，由于耦合探针深入传输线而引起不均匀性，其作用相当于在线上并联一个导纳，从而影响系统得工作状态（详见第二部分二）。
测量线的调整和晶体检波器的校准.
测量线的调整和晶体检波器的校准一、目的与要求1. 学会正确调整和使用测量线；掌握晶体定标和测量驻波比的直接方法。
2. 熟练掌握用交叉读数法测量波导波长；明确探针调谐的目的和方法。
二、实验原理1. 驻波测量线驻波测量线是微波系统的一种常见测量仪器，它可以探测微波传输系统中电磁场分布情况，测量驻波比、阻抗、调匹配等。
测量线由开槽波导、不调谐探头和滑架组成。
开槽波导中的场由不调谐探头取样，探头的移动靠滑架上的传动装置，探头的输出送到显示装置，就可以显示沿波导轴线的电磁场变化信息，测量线外形如图1图1: DH364A00型3cm测量线外形测量线波导是一段精密加工的开槽直波导,此槽位于波导宽边的正中央，平行于波导轴线，不切割高频电流，因此对波导内的电磁场分布影响很小。
此外，槽端还有阶梯匹配段，两端法兰具有尺寸精确的定位和连接孔，从而保证开槽波导有很低的剩余驻波系数。
不调谐探头由检波二极管、吸收环、盘形电阻、弹簧、接头和外壳组成，安放在滑架的探头插孔中。
不调谐探头的输出为ＢＮＣ接头，检波二极管是经过加工改造的同轴检波管，其内导体作为探针伸入到开槽波导中，因此，探针与检波晶体之间的长度最短，从而可以不经调谐，而达到电抗小、效率高，输出响应平坦。
滑架是用来安装开槽波导和不调谐探头的，不调谐探头放入滑架的探头插孔中，并由锁紧螺钉固紧。
探针插入波导中的深度为1.5mm，约为波导窄边尺寸的15％。
在分析驻波测量线时，为了方便起见通常把探针等效成一导纳Y u与传输线并联。
如图2所示，其中G u为探针等效电导，反映探针吸取功率的大小，B u为探针等效电纳，表示图2 探针等效电路图3 探针电纳对驻波分布图形的影响图4 谐振式频率计结构原理图 探针在波导中产生反射的影响。
当终端接任意阻抗时，由于G u 的分流作用，驻波腹点的电场强度要比真实值小，而B u 的存在将使驻波腹点和节点的位置发生偏移。
当测量线终端短路时，如果探针放在驻波的波节点B 上，由于此点处的输入导纳y in →∞故Y u 的影响很小，驻波节点的位置不会发生偏移。
测控常用智能测量仪的校准方法
测控常用智能测量仪的校准方法1.零点校准方法：零点校准是根据测量仪器的输出在零位时的标定值进行调整。
可以将传感器暴露在一个零压或零量下，记录下此时的仪器指示，然后使用调零装置调零仪器。
2.放大系数校准方法：通过对测量仪器的放大倍数进行调整来进行校准。
此方法适用于那些输出信号受到放大倍数影响的测量仪器。
一种常见的方法是使用一个已知的标准信号源，将该信号源连接到被测测量仪器的输入端，并将仪器输出与标准值进行比较，然后进行放大系数的调整。
3.标定曲线法：标定曲线法是通过建立一条仪器输出与测量量之间的曲线来进行校准。
该曲线可以由一系列已知量的点构成。
在标定过程中，将被测测量仪器暴露在已知量下，记录下仪器的输出值，然后将这些数据点使用拟合曲线方法得到校准曲线。
校准曲线可以被用来将仪器的输出值转换为测量量。
4.级差校准方法：级差校准是通过调整仪器的线性度和灵敏度来进行校准。
这种方法通常适用于那些具有一定线性范围且灵敏度变化较大的测量仪器。
级差校准通常包括两个步骤：线性调整和灵敏度调整。
在线性调整阶段，将仪器暴露在已知的一系列测量量下，并记录下仪器输出值。
然后，使用拟合曲线的方法来调整仪器的线性特性。
在灵敏度调整阶段，将被测仪器暴露在一个已知的测量量下，并观察输出的变化情况。
根据观察到的变化，调整仪器的灵敏度。
5.跟踪校准方法：跟踪校准方法是通过与一个已知准确度的仪器进行比较，来进行校准。
在短期内，可以将被测测量仪器与已知准确度的仪器进行对比，并记录下仪器之间的差异。
通过对比结果进行分析，可以调整被测测量仪器的参数，使其与准确仪器保持一致。
总结起来，校准智能测量仪器的方法有零点校准、放大系数校准、标定曲线法、级差校准和跟踪校准等。
根据不同的仪器类型和测量要求，选择适当的校准方法进行校准，以确保测量结果的准确性和可靠性。
实验二、晶体检波器校准与驻波比测量实验报告
实验二、晶体检波器校准与驻波比测量班级：核32 姓名：杨新宇学号：2013011806 同组成员：杨宗谕第一部分：晶体检波器校准一、实验目的（1）掌握测量线的使用方法.（2）掌握晶体检波器定标和求检波率的方法二、实验原理1、驻波测量线的调整驻波测量线是微波系统的一种常用测量仪器，它在微波测量中用途很广，如测驻波、阻抗、相位和波导波长等。
测量线通常由一段开槽传输线、探头（耦合探针、探针的调谐腔体和输出指示）、传动装置三部分组成。
由于耦合探针深入传输线而引入不均匀性，其作用相当于在线上并联一个导纳，从而影响系统的工作状态。
为了减小影响，测量前必须仔细调整测量线。
实验中测量线的调整一般包括选择合适的探针伸度、调谐探头和测定晶体检波特性。
探针电路的调谐方法：先使探针的插入深度适当，通常取1.0~1.5mm。
然后测量线终端接匹配负载，移动探针至测量线中间位置，调节探头活塞，直到输出指示输出值为最大。
在之后的测量试验中，请不要再改变探针及探头活塞位置。
2、导波波长测量测量波长常见的方法有谐振法和驻波分布法。
前者用谐振式频率计测量，后者用驻波测量线测量，当测量线终端短路时，传输线上形成纯驻波，移动测量线探针，测出两个相邻驻波最小点之间的距离即可求得导波波长λg。
此外，也可将精密可调短路器接在测量线的输出端，置测量线探针于某一波节点位置不变，移动可调短路器活塞，则探针检测值随之由最小逐渐增至最大，然后又减至最小值，即为相邻的又一个驻波节点，短路器移动的活塞距离等于半个导波波长。
在传输横电磁波的同轴系统中，按上述方法测出的导波波长就是电磁波在自由空间传播的工作波长λ0，即λg=λ0。
而在波导系统中测量线测出的是导波波长λg，导波波长和工作波长λ0之间的关系式为：λg=λ0√1−(λ0λc )2=λ0√1−(λ02a)2(2-1)其中λ0=C/f0，a=22.86mm。
为了提高测量精度，通常采用交叉读数法测量导波波长如图2.1 所示。
微波技术实验教案
微波技术实验教案前言微波技术是近代发展起来的一门尖端科学技术，它不仅在通讯、原子能技术、空间技术、量子电子学以及农业生产等方面有着广泛的应用，在科学研究中也是一种重要的观测手段，微波的研究方法和测试设备都与无线电波的不同。
从图1可以看出，微波的频率范围是处于光波和广播电视所采用的无线电波之间，因此它兼有两者的性质，却又区别于两者。
与无线电波相比，微波有下述几个主要特点电磁波的分类图11(波长短(1m -0.1mm):具有直线传播的特性，利用这个特点，就能在微波波段制成方向性极好的天线系统，也可以收到地面和宇宙空间各种物体反射回来的微弱信号，从而确定物体的方位和距离，为雷达定位、导航等领域提供了广阔的应用。
-9-12 2(频率高:微波的电磁振荡周期(10-10s)很短，已经和电子管中电子在电极间的飞-9越时间(约10s)可以比拟，甚至还小，因此普通电子管不能再用作微波器件(振荡器、放大器和检波器)中，而必须采用原理完全不同的微波电子管(速调管、磁控管和行波管等)、微波固体器件和量子器件来代替。
另外，微波传输线、微波元件和微波测量设备的线度与波长具有相近的数量级，在导体中传播时趋肤效应和辐射变得十分严重，一般无线电元件如电阻，电容，电感等元件都不再适用，也必须用原理完全不同的微波元件(波导管、波导元件、谐振腔等)来代替。
3(微波在研究方法上不像无线电那样去研究电路中的电压和电流，而是研究微波系统中的电磁场，以波长、功率、驻波系数等作为基本测量参量。
-6-34(量子特性:在微波波段，电磁波每个量子的能量范围大约是10,10eV，而许多原子和分子发射和吸收的电磁波的波长也正好处在微波波段内。
人们利用这一特点来研究分子和原子的结构，发展了微波波谱学和量子电子学等尖端学科，并研制了低噪音的量子放大器和准确的分子钟，原子钟。
5(能穿透电离层:微波可以畅通无阻地穿越地球上空的电离层，为卫星通讯，宇宙通讯和射电天文学的研究和发展提供了广阔的前途。
测绘技术中的仪器调校方法详解
测绘技术中的仪器调校方法详解近年来，随着科技的迅速发展和社会的不断进步，测绘技术在各个领域中起着越来越重要的作用。
而测绘仪器作为测绘技术的重要工具，其准确性和稳定性对于测绘结果的可靠性至关重要。
在实际应用过程中，仪器的调校方法则成为了保证仪器准确性的关键。
本文将对测绘技术中常见的仪器调校方法进行详细的介绍。
一、仪器调校的基本原理仪器调校是指通过一系列的校准措施和方法，对测绘仪器的各个参数进行调整和修正，以提高仪器的测量精度和稳定性。
在进行调校之前，我们需要了解仪器的结构、工作原理以及各个参数的意义和影响。
只有掌握了这些基础知识，才能更好地进行仪器调校。
二、水平仪的调校方法水平仪是测绘中常用的基础仪器之一，它用于测量地面的水平位置。
水平仪的调校方法主要包括零位调校、气泡调校和线性度调校。
零位调校是指调整水平仪的刻度盘或测量杆，使仪器的初始示数为零。
气泡调校则是通过调整气泡位置，使其停留在中心位置。
线性度调校是指调整水平仪的线性度，使仪器的测量结果在不同刻度范围内具有一致的准确性。
三、全站仪的调校方法全站仪是测绘工程中使用最广泛的仪器之一，它包括了测角、测距和测高三个功能。
全站仪的调校方法主要包括方位调校、距离调校和高差调校。
方位调校是指调整全站仪的方位角，使其与真北方向保持一致。
距离调校是通过对比已知距离和仪器测得的距离，进行修正，以提高测距的精度。
高差调校则是通过对比已知高差和仪器测得的高差，进行修正，以提高测高的准确性。
四、经纬仪的调校方法经纬仪是用于测量地理坐标的仪器，其调校方法主要包括刻度调校、磁差调校和水平仪调校。
刻度调校是指调整经纬仪的刻度盘，使其读数准确。
磁差调校是通过对比真北方向和磁北方向之间的差异，进行调整，以提高指南针的准确性。
水平仪调校则是通过调整水平仪的气泡位置，使其保持在中心位置。
五、总结仪器调校是保证测绘技术准确性的重要环节，通过对仪器的各个参数进行调整和修正，可以提高测绘结果的可靠性和精度。
晶体检波器的校准及阻抗测量实验心得
晶体检波器的校准及阻抗测量实验心得首先，在进行晶体检波器的校准实验中，我了解到了晶体检波器的工作原理。
晶体检波器是利用晶体的非线性特性将高频信号转换为低频信号的一种装置。
在实验中，我通过调整晶体检波器的电容和电感参数，以及改变输入信号的频率和幅度，来观察晶体检波器的输出波形，并根据输出波形的变化来判断晶体检波器的校准情况。
其次，在进行晶体检波器的阻抗测量实验中，我学习到了晶体检波器的阻抗测量原理。
晶体检波器可以用于测量电路中的阻抗，通过观察晶体检波器的输出波形和测量输入和输出电压的比值来计算电路的阻抗。
在实验中，我利用晶体检波器测量了不同电路的阻抗，并根据测量结果来分析电路的特性和工作状况。
在实验过程中，我注意到了一些需要特别注意的事项。
首先，由于晶体检波器对输入信号的频率和幅度有一定的要求，因此在实验中需要选择合适的输入信号，并调整信号发生器的参数。
其次，由于晶体检波器的校准和阻抗测量都需要观察输出波形，因此需要使用示波器来观察波形，并调整示波器的参数以获得清晰的波形。
另外，在进行阻抗测量时，还需要注意阻抗测量的范围和精度，以及避免测量时的干扰和误差。
通过这次实验，我不仅学到了晶体检波器的原理和使用方法，还加深了对电路测量和校准的理解。
我明白了实验中的细节和注意事项对于实验结果的影响，也认识到了实验中的耐心和细心的重要性。
在今后的学习和工作中，我将更加注重实验操作的细节，提高实验的准确性和可靠性。
晶体检波器的校准及阻抗测量实验心得
晶体检波器的校准及阻抗测量实验心得首先，我们进行了晶体检波器的校准实验。
该实验主要是为了确定晶体检波器的谐振频率，并通过调整电容和电感的数值来达到最佳的谐振效果。
首先，我们将晶体检波器连接在电路中，然后使用信号发生器产生不同频率的信号。
通过调整电容和电感的数值，找到谐振频率，并使得晶体检波器对谐振频率的信号响应最大化。
在实验中，我注意到调整电容和电感的数值对谐振频率的影响较大，需要仔细调整才能达到最佳结果。
接下来，我们进行了阻抗测量的实验。
阻抗是电路中元件对电流和电压的响应特性，测量阻抗可以帮助我们了解电路的性质和工作状态。
在实验中，我们使用了晶体检波器和阻抗箱进行阻抗测量。
首先，我们将阻抗箱的阻抗调节到我们需要测量的阻抗范围内。
然后，将晶体检波器与阻抗箱连接，在信号发生器的控制下，通过改变频率和电压，测量晶体检波器在不同阻抗条件下的响应。
在实验中，我学到了如何使用晶体检波器和阻抗箱来测量不同阻抗条件下的响应，以及如何读取和记录测量结果。
通过这次实验，我对晶体检波器的校准和阻抗测量有了更深入的了解。
我认识到校准是确保仪器工作准确和稳定的关键步骤，而阻抗测量可以帮助我们了解电路的性质和工作状态。
在实验中，我也遇到了一些问题，例如在校准过程中调整电容和电感数值的准确性和耐心等。
但通过与同学和教师的讨论和指导，我逐渐解决了这些问题，并取得了满意的实验结果。
总的来说，这次实验对我来说是一次难忘的学习经历。
我在实验中学到了很多关于晶体检波器校准和阻抗测量的知识，同时也提高了我在实验中解决问题和合作的能力。
通过这次实验，我对晶体检波器的原理和应用有了更深入的了解，并且为将来的学习和研究打下了坚实的基础。
晶体检波器的校准及阻抗测量实验心得
晶体检波器的校准及阻抗测量实验心得
晶体检波器的校准及阻抗测量实验是电子技术实验中非常重要的一个环节，它可以帮助我们了解晶振的基本特性和性能，从而更好地应用在实际的电路设计中！
在进行晶体检波器的校准及阻抗测量实验时，需要注意以下几点：
1、准备工作：首先需要准备好晶检波器、信号发生器、示波器等实验仪器，并对这些仪器进行正确的连接和设置。
2、校准：在校准过程中，需要将晶检波器与信号发生器相连，然后使用标准频率源对晶检波器进行校准。
具体操作方法可以参考晶检波器的使用说明书。
3、阻抗测量：在阻抗测量过程中，需要将晶检波器与示波器相连，然后通过示波器观察晶检波器的输出信号，从而计算出晶检波器的阻抗值。
4、结果分析：根据测量结果，可以对晶检波器的性能进行评估和分析，例如确定晶检波器的频率精度、稳定性等指标。
总之，在进行晶体检波器的校准及阻抗测量实验时，需要仔细阅读相关的实验手册和操作指南，严格按照操作步骤进行实验，以确保实验结果的准确性和可靠性。
同时，还需要不断积累实践经验，加深对晶检波器的理解和掌握。
Tektronix 3T2 时域测试仪校准指南说明书
பைடு நூலகம்00,00 0.000
0.000 000.0
X1 , 2,5 10 , 20 , 50
000.0 00.00
Units us
18 18 ns ng ng
Ic
TYPE 312
Page 1 of 2
General Information This change in the adjustment of the Lead Time , R231 , control is to ensure adequate lead time when the Type 3T2 is operated with the Type 352 .
Section 7
Calibration
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right column , Step 9
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物理实验技术的仪器校准与调整方法
物理实验技术的仪器校准与调整方法在进行物理实验中，仪器的准确性和稳定性对于实验结果的可靠性至关重要。
而仪器的准确性和稳定性很大程度上取决于仪器的校准和调整。
本文将介绍物理实验技术中常用的仪器校准与调整方法。
第一部分：仪器校准仪器校准是保证仪器准确性的基础工作。
常见的仪器校准包括测量仪器的刻度校准和电子仪器的零位校准。
刻度校准是指对测量仪器的刻度进行校正，以保证测量结果的准确性。
例如，在使用直尺测量长度时，我们需要先对直尺的刻度进行校准。
一种常见的刻度校准方法是使用已知长度的标准物体与直尺进行比对。
根据比对结果，通过微调刻度，使直尺的刻度与标准物体的长度完全一致，从而达到校准的目的。
零位校准是对电子仪器中的零位进行校正，以消除由于器件老化或环境因素等引起的误差。
以电子天平为例，电子天平在使用过程中可能会受到温度变化、重物挤压等因素的影响，导致读数偏差。
零位校准即是让电子天平在没有物体称重时读数为零。
一种常见的零位校准方法是在电子天平上放置一个已知质量的物体，通过按下校准按钮，使电子天平自动调整读数为零。
第二部分：仪器调整仪器调整是对仪器的功能和性能进行优化，以改善仪器的准确性和稳定性。
常见的仪器调整包括调整测量仪器的灵敏度和平衡电子仪器的电平。
灵敏度调整是对测量仪器的灵敏度进行调整，以适应不同测量需求。
在实际应用中，我们常常需要根据测量对象的性质调整仪器的灵敏度。
例如，当我们在使用微量天平测量非常轻微的质量变化时，可以通过调整天平敏感度来提高测量精度。
灵敏度调整的方法包括调整传感器的灵敏度和调整测量范围。
平衡电平调整是对电子仪器中的电平进行优化，以保证仪器的稳定性和准确性。
以示波器为例，示波器在测量信号时可能会受到噪声等因素的影响，导致波形显示不清晰。
平衡电平调整即是通过调整示波器的垂直和水平电平，使信号波形在示波器屏幕上清晰可见。
平衡电平调整的方法包括调整输入电平、信号放大系数和触发电平等。
总结：仪器校准与调整是保证物理实验准确性和可靠性的重要环节。
微波实验档 (5)
实验一测量线的调整与晶体检波器校准【一】实验目的（1）学会微波测量线的调整；（2）学会校准晶体检波器特性的方法；（3）学会测量微波波导波长和信号源频率。
【二】实验原理进行微波测量，首先必须正确连接与调整微波测量系统。
图1-1 示出了实验室常用的微波测试系统。
系统调整主要指信号源和测量线的调整，以及晶体检波器的校准。
信号源的调整包括振荡频率、功率电平及调制方式等。
本实验主要讨论微波测量线的调整和晶体检波器的校准。
1．测量线的调整测量线是微波系统的一种常用测量仪器，它在微波测量中用途很广，可测驻波、阻抗、相位、波长等。
测量线通常由一段开槽传输线、探头（耦合探针、探针的调谐腔体和输出指示）、传动装置三部分组成。
由于耦合探针伸入传输线而引入不均匀性，其作用相当于在线上并联一个导纳，从而影响系统的工作状态。
为了减少其影响，测试前必须仔细调整测量线。
实验中测量线的调整一般包括的探针深度调整和耦合输出匹配（即调谐探头）。
2．晶体检波器的校准曲线在微波测量系统中，送至指示器的微波能量通常是经过晶体二极管检波后的直流或低频电流，指示器的读数是检波电流的有效值。
在测量线中，晶体检波电流与高频电压之间关系是非线性的，因此要准确测出驻波（行波）系数必须知道晶体检波器的检波特性曲线。
晶体二极管的电流I与检波电压U的一般关系为I=CU n (2-1)式中，C 为常数，n为检波律，U为检波电压。
检波电压U与探针的耦合电场成正比。
晶体管的检波律n随检波电压U 改变。
在弱信号工作（检波电流不大于10 μA）情况下，近似为平方律检波，即n=2；在大信号范围，n近似等于1，即直线律。
测量晶体检波器校准曲线最简便的方法是将测量线输出端短路，此时测量线上载纯驻波，其相对电压按正弦律分布，即：式中，d为离波节点的距离，U max为波腹点电压，λg为传输线上波长。
因此，传输线上晶体检波电流的表达式为根据式（2-3）就可以用实验的方法得到图2-1 所示的晶体检波器的校准曲线。
试验1测量线的调整和晶体定标及测量驻波比的直接法
实验一 测量线的调整和晶体定标及测量驻波比的直接法一、 目的与要求1. 学会正确调整和使用测量线；掌握晶体定标和测量驻波比的直接方法。
2. 熟练掌握用交叉读数法测量波导波长；明确探针调谐的目的和方法。
二、 实验原理1. 测量线的调整测量线的一端接上信号源，另一端接上负载阻抗后，便会在测量线里形成驻波。
驻波的大小可以用驻波比ρ来表示。
minmax E E ′′=ρ （1-1） 式中为最大场强相对值，maxE ′min E ′为最小场强相对值。
直接法测驻波比就是直接测出测量线上最大场强maxE ′（实际测出的是与它对应的检波电流）和最小场强（实际测出的是与它对应的检波电流）。
从而由公式（1-1）计算出max i min E ′min i ρ。
由于测量线槽内插入探针后，探针电导的存在吸收功率，从而使驻波比的测量值小于真值。
所以，在满足指标要求的情况下，要尽量减小探针穿伸度。
而探针的电纳将使驻波发生畸变，即驻波的波腹和波节位置发生偏移。
分析结果表明，波节位置偏移总是小于波腹位置的偏移。
当探针的腔体谐振时，不仅能得到高灵敏度的指示，而且驻波位置的测量误差最小。
因而，为了准确地进行测量，必须对探针进行调谐。
在调谐时为了减少终端负载的电抗影响要接以匹配负载。
测量驻波位置和波导波长g λ时必须以测波节点位置为依据。
为测量准确应采用交叉读数法。
如图1-1所示。
12341min 2min图1-1 2211min D D D += （1-2） 2432min D D D +=（1-3） ()()4321D D D D g +−+=λ （1-4）2. 晶体定标探针调谐后便可以做晶体定标。
其原理如下： 测量线输出端接短路片时，其电场驻波的纵向分布如图（1-2）所示。
相对场强值为⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛==′d E E E g m λπ2sin （1-5） 式中n 为晶体检波律，K 为比例系数。
由于检波电压u 正比于探针所在位置的电场强度，所以电压的相对值为⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛==′d u u u g m λπ2sin （1-7） 电压的相对值为：ng d i ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=′λπ2sin （1-8） 据此，测出探针所在位置及对应的电流值，以E ′为横坐标，以i ′为纵坐标，将它们的数据标在方格坐标纸上，并连成平滑的曲线，这就是晶体二级管的定标曲线。
晶体检波率校准与驻波比
中国石油大学 近代物理 实验报告班级：材料物理姓名：同组者： 教师：晶体检波率校准与驻波比【实验目的】1．了解波导驻波测量线的基本结构和原理，并学会正确使用测量线。
2．掌握晶体检波律校准及波导波长测量的基本原理和方法。
3．掌握测量驻波比的基本实验方法与技术。
【实验原理】1.晶体检波律的测定1.1 测量检波电流与相对场强关系曲线法若忽略波导的损耗（一般波导管损耗很小）和探针负载的影响，则当终端短路时波导中驻波场的分布可表示为2sin()m gdE E πλ= （1）式中E m 为波腹处的场强，d 是离开驻波波节的距离，λg 为波导波长。
在近似条件下，晶体二极管的端电压U 正比于探针所在位置的电场强度E ，所以12[sin()]nn gdI K U K πλ==（2）2lg lg lg[sin()]gdI K n πλ=+（3）实际上也可作出sin(2/)g K d πλ与I的关系曲线，由I 便可查出相应的电场强度E 。
计算驻波比时，即直接用两个E 值相除，而不必求出n ，使用更为方便。
1.2测量半高点法校正晶体检波器的另一种方法是，利用半高点之间的距离确定晶体检波律。
如图3所示，检波律为图1 检波电流与相对场强的关系曲线lg 0.50.3010lg cos()lg cos()g gn d d ππλλ==-∆∆ （4） 式中Δd 为驻波曲线上I =I m /2两点的距离，I m 为波腹的检波电流。
2. 波导波长的测量“交叉读数法”确定驻波波节点的位置。
如图2示，测量波节点附近两边指示器读数同为某一电平M 的两点探针位置，再取这两点位置坐标的平均值作为波节点的坐标，则相邻两波节点的位置分别为3412min min , '22d d d d d d ++== 从而，测量线中的波导波长为min min 34122( ')()()gm d d d d d d λ=-=+-+ （6） 223( 1+)8ggm g x a bλλλπ∆= （7）无槽波导中的波导波长λg 也可直接测量。
实验四 微波晶体检波器定标实验研究
实验四微波晶体检波器定标实验研究一、实验目的(1)了解测量线中晶体定标方法；(2)通过驻波比分布原理，测量晶体定标曲线；(3)学会使用定标曲线。
二、实验原理在微波测量系统中，送至指示器(选频放大器)的微波能量通常是经过晶体二极管检波后的直流或低频电流，指示器(选频放大器)的读数是检波电流的有效值。
在测量线中，驻波分布特性指的是电场分布，而探针所在处的电场与检波二极管两端所加的电压是成正比例的，一般晶体检波电流与高频电压之间关系是非线性的。
因此利用检波电流来计算驻波比时，必须用实验的方法来准确确定电场(或电压)与电流的关系。
如图 4-1 所示。
晶体二极管的电流 I 与检波电压 U 的一般关系为I=CU n(4-1)式中，C 为常数，n为晶体检波律，U 为检波电压。
晶体管的检波律n随检波电压U改变。
在弱信号工作（检波电流不大于10μA）情况下，近似为平方律检波，即n=2；在大信号范围，n近似等于1，即直线律。
测量线探针在波导中感应的电动势，即晶体二极管两端的检波电压U与探针所在处的耦合电场E 是成正比的，即：I=C’E n(4-2)式中，C’是比例常数。
所以要从检波电流I读取数值来决定电场强度的相对值，就必须确定晶体管检波律n，当n = 2 时，该检波电流读数即为相对功率指示值。
根据式(4-2)描出的曲线即为晶体定标曲线。
图4-1 晶体定标曲线图4-2 波腹点与波节点分布示意图测量晶体检波器定标曲线最简便的方法是利用终端短路法来进行。
当测量线输出波导终端短路时，测量线上为纯驻波，其电场分布为：式中，Em 为驻波波腹点的电场强度值，λg为波导波长，d 为测量线探针离驻波节点的距离。
传输线上任意点相对场强为由于检波电压正比于探针所在位置的电场强度，所以电压相对值为：式中，d为离波节点的距离，Umax为波腹点电压，λg为传输线上波长。
将式(4-4)代入式(4-2)，则有检波电流的相对值为：式中，Im 为检波器在波幅点上的电流读数。
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【数据处理】
1.由f1计算微波的工作波长；
2.计算出波导波长，并与测量所得的波导波长进行比较；
【实验仪器】
实验装置如图3-2-7所示：
图3-2-7实验装置
1．隔离器：位于磁场中的某些铁氧体材料对于来自不同方向的电磁波有着不同的吸收系数，经过适当调节，可使其对微波具有单方向传播的特性(见图3-2-8).隔离器常用于振荡器与负载之间，起隔离和单向传输作用.
2．衰减器：把一片能吸收微波能量的吸收片垂直于矩形波导的宽边，纵向插入波导管即成(见图3-2-9)，用以部分衰减传输功率，沿着宽边移动吸收片可改变衰减量的大小.衰
5．微波源：提供所需微波信号，频率范围在8.6～9.6 GHz内可调，工作方式有等幅、方波、外调制等，实验时根据需要加以选择，实验时选择方波工作方式.
6．选频放大器：用于测量微弱低频信号，信号经升压、放大，选出1 kHz附近的信号.
7．波导管：本实验所使用的波导管型号为BJ-100，其内腔尺寸为a＝22.86 mm，b＝10.16 mm.其主模频率范围为8.20～12.50 GHz，截止频率为6.557 GHz.
2.波长的测量：
测量波长的常见方法有谐振腔法和驻波法.
谐振腔法：用谐振式波长计进行测量，谐振式波长计的结构如图3-2-3.
1.谐振腔腔体
2.耦合孔
3.矩形波导
4.可调短路活塞
5.计数器
6.刻度
7.刻度套筒
电磁波通过耦合孔从波导进入频率计的空腔中，当频率计的腔体失谐时，腔里的电磁场极为微弱，此时，它基本上不影响波导中波的传输.然而当电磁波的频率满足空腔的谐振条件时，便发生谐振，于是波导中的阻抗发生剧烈变化，相应地，波导中的电磁波信号强度将减弱，输出幅度将出现明显的跌落，此时从刻度套筒上读出输入微波谐振时的刻度值，通过查表可得知输入微波谐振频率，从而计算出微波的波长.
减器起调节系统中微波功率以及去耦合的作用.
3．驻波测量线：驻波测量线是测量微波传输系统中电场的强弱和分布的精密仪器.在波导的宽边中央开有一个狭槽，金属探针经狭槽伸入波导中.由于探针与电场平行，电场的变化在探针上感应出的电动势经过晶体检波器变成电流信号输出.
4．晶体检波器：从波导宽壁中点耦合出两宽壁间的感应电压，经微波二极管进行检波，调节其短路活塞位置，可使检波管处于微波的波腹点，以获得最高的检波效率.
4.调节信号源输出频率为9.370GHz
5.移动测量线探针，使选频放大器的检波输出指示最大；通过调节衰减器或信号源功率来改变加到测量线上的微波功率，使选频放大器的检波输出为满刻度，移动微波测量线，观察选频放大器的读数变化，判断驻波图形的对称性.
6.信号源工作方式选择“等幅”、“点频”，用频率计（波长表）测量工作频率，记录数据f1，然后失谐频率计.
(3-2-1)
式中，λc为矩形波导中传播的色散波的“临界波长”，只有当自由空间的工作波长λ小于临界波长λc时，电磁波才能在矩形波导中得到传播.对于波导传播的TEmn波或TMmn波的临界波长公式为:
(3-2-2)
式中，a,b为波导截面的尺寸.对于实验中常用的TE10波，满足λc=2a，λg与λ之间的关系为
对式（3-2-8）两边取对数得：
, (3-2-9)
将 与 直接标在全对数坐标纸上，连成平滑曲线即为 - 曲线，曲线的斜率就是晶体检波率n.
（2）另一种方法是将测量线终端短路，测出半峰值读数间的距离W，如图3-2-6所示，则检波律n可以根据下式计算得到：
（3-2-10）
根据测定的晶体检波律，即可得到晶体平方律的工作范围.实验中大多数微波测试都在小信号工作状态，因此，晶体检波律基本为平方律，在非精密测量的条件下，可取n=2.
测量线探针在波导中感应电动势（即晶体二极管两端电压U）与探讨针所在处的电场E成正比，所以检波电流和波导中的电场E同样满足关系:
(3-2-5)
所以要从检波电流读数值决定电场强度的相对值，必须确定晶体检波律n.当n=2时，检波电流读数为相对微波功率指示值.
实验室常用驻波法为晶体定标，具体又分为两种：
(1)测量指示器读数与相对场强的关系曲线：
当测量线终端短路时，沿线各点电场分布为
(3-2-6)
即电场的相对强度为
(3-2-7)
式中，Em为驻波波腹点的电场强度，λg为波导波长，d为测量线探针与驻波节点的距离, 是探针位置的相对场强.若Im为驻波波腹点处晶体二极管探测到的电流大小，由公式（3-2-5），（3-2-6）和（3-2-7）得
(3-2-8)
(3-2-4)
图3-2-4交叉读数法测量驻波的节点位置
3.晶体检波器的特性测定
在微波测量系统中，送至指示器的微波功率，通常是经过晶体二极管检波后的直流或低频电流，指示电表的读数是检波电流的有效值.晶体二极管为非线性元件，其检波电流与晶体二极管两端电压之间的关系为 ，式中n表征晶体管的检波规律：如n=1，则I与U成正比，称为线性检波；当n=2时，I与U2成正比，称为平方检波.晶体二极管的检波特性是随晶体二极管两端电压的变化而变化的.当端电压U较小时，呈现平方律；当端电压U较大时，呈现线性规律.如图3-2-5所示，在U>U1范围内，近似为线性；当U<U2时，为平方规律；在U2<U<U1范围内，幂指数n不是常数.因此，加在晶体二极管两端的电压变化幅度较大时，n不是常数.所以在精密测量中必须对晶体的检波律进行定标.
d11d12ຫໍສະໝຸດ d01d21d22
d02
d31
d32
d03
λg1
λg=
λg2
表3-2-3晶体的校准：
d
0
λg/40
λg/20
3λg/40
λg/10
λg/8
3λg/20
7λg/40
λg/5
9λg/40
λg/4
d值
θ=2πL/λg
0
π/20
π/10
3π/20
π/5
π/4
0.3π
7π/20
0.4π
9π/20
π/2
3.在坐标纸上以E´为横坐标，I´为纵坐标，绘制晶体定标曲线I´～E´；
4.用对数坐标纸绘出 ～ 曲线，计算直线部分斜率n；
5.用公式(3-2-10)求n，并与前边所求进行比较.
数据记录：
表3-2-1频率测量
信号源输出频率f0=
频率计测量频率f1=
表3-2-2波导波长的测量：
波导波长的计算：λgi=2|doi-d0i+1|
E`=Sinθ
0
0.156
0.309
0.454
0.588
0.707
0.809
0.891
0.951
0.988
1.000
I´
Lg(E´)
lgI´
表3-2-4晶体检波率测量
1
2
3
4
5
d1=
d2=
【思考题】
1．为什么晶体检波器需要校准?
2．校准晶体检波器的方法有哪些?
【参考文献】
1.罗新明.近代物理实验.大连:大连理工大学出版社, 1995.
驻波法：用驻波测量线进行测量.当测量线终端短路时，传输线上形成纯驻波，移动测量线探针的位置，测出两个相邻驻波的最小值（波节点）位置间的距离，即可求得波导波长λg.在传输横电磁波的同轴系统中，按上述方法测出的波导波长λg就是工作波长λ；但是在波导系统中，测量线测出的波长是波导波长λg，它是入射波与反射波迭加而成的合成波，由于波导中的电磁波以光速按“之”字形进行传播，所以它要大于在自由空间传播的波长λ，二者之间的关系是：
【实验内容与步骤】
1.微波元件连接如图3-2-7所示.
2.检查下列连接是否正确：测量线检波输出←→选频放大输入；三厘米固态信号源←→波导同轴转换；晶体检波器输出←→检波指示器.
3.打开三厘米固态信号源的电源，选择信号输出为“方波”；打开选频放大器的电源，输入电压选“1”档；频率选“1K”档；增益选“1”档.预热15分钟.
在分析驻波测量线时，为了方便起见通常把探针等效成一导纳Yu与传输线并联.如
图3-2-2所示，其中Gu为探针等效电导，反映探针吸取功率的大小，Bu为探针等效电纳，表示探针在波导中产生反射的影响.当终端接任意阻抗时，由于Gu的分流作用，驻波腹点的电 场强度要比真实值小，而Bu的存在将使驻波腹点和节点的位置发生偏移.当测量线终端短路时，如果探针放在驻波的波节点B上，由于此点处的输入导纳yin→∞，故Yu的影响很小，驻波节点的位置不会发生偏移.如果探针放在驻波的波腹点，由于此点上的输入导纳yin→0，故Yu对驻波腹点的影响就特别明显，探针呈容性电纳时将使驻波腹点向负载方向偏移.所以探针引入的不均匀性，将导致场的分布畸变，使测得的驻波波腹值下降而波节点略有增高，造成测量误差.欲使探针导纳影响变小，探针愈浅愈好，但这时在探针上的感应电动势也变小了.通常我们选用的原则是在指示仪表上有足够大显示值情况下，尽量减小探针深度，一般采用的深度应小于波导高度的15％.
图3-2-1DH364A00型3cm测量线外形
测量线波导是一段精密加工的开槽直波导，此槽位于波导宽边的正中央，平行于波导轴线，不切割高频电流，因此对波导内的电磁场分布影响很小.此外，槽端还有阶梯匹配段,两端法兰具有尺寸精确的定位和连接孔，从而保证开槽波导有很低的剩余驻波系数.
不调谐探头由检波二极管、吸收环、盘形电阻、弹簧、接头和外壳组成，安放在滑架的探头插孔中.不调谐探头的输出为BNC接头，检波二极管是经过加工改造的同轴检波管，其内导体作为探针伸入到开槽波导中.因此，探针与检波晶体之间的长度最短，从而可以不经调谐，而达到电抗小、效率高，输出响应平坦.滑架是用来安装开槽波导和不调谐探头的，不调谐探头放入滑架的探头插孔中，并由锁紧螺钉固紧.探针插入波导中的深度为1.5mm，约为波导窄边尺寸的15％.