世通儀器檢測(cè)服務(wù)有限公司,全國(guó)有多個(gè)實(shí)驗(yàn)室(廣東,江蘇,陜西,河南,重慶,四川,福建等等)均可上門(mén)檢測(cè),證書(shū)帶CANS資質(zhì),歡迎來(lái)電咨詢(xún)-陳經(jīng)理
網(wǎng)絡(luò)分析儀一種能在寬頻帶內(nèi)進(jìn)行掃描測(cè)量以確定網(wǎng)絡(luò)參量的綜合性微波測(cè)量?jī)x器。全稱(chēng)是微波網(wǎng)絡(luò)分析儀。網(wǎng)絡(luò)分析儀是測(cè)量網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的一種新型儀器,可直接測(cè)量有源或無(wú)源、可逆或不可逆的雙口和單口網(wǎng)絡(luò)的復(fù)數(shù)散射參數(shù),并以?huà)哳l方式給出各散射參數(shù)的幅度、相位頻率特性。自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)分析儀能對(duì)測(cè)量結(jié)果逐點(diǎn)進(jìn)行誤差修正,并換算出其他幾十種網(wǎng)絡(luò)參數(shù),如輸入反射系數(shù)、輸出反射系數(shù)、電壓駐波比、阻抗(或?qū)Ъ{)、衰減(或增益)、相移和群延時(shí)等傳輸參數(shù)以及隔離度和定向度等。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀是微波毫米波測(cè)試儀器領(lǐng)域中為重要、應(yīng)用為廣泛的一種智能化測(cè)試儀器,在業(yè)界享有“微波/毫米波測(cè)試儀器”的美譽(yù),主要用于被測(cè)網(wǎng)絡(luò)散射參量雙向S參數(shù)的幅頻、相頻及群時(shí)延等特性信息的測(cè)量,廣泛應(yīng)用于以相控陣?yán)走_(dá)為代表的新一代電子裝備研制、生產(chǎn)、維修和計(jì)量等領(lǐng)域,還可以應(yīng)用于制導(dǎo)、隱身及反隱身、航空航天、衛(wèi)星通信、雷達(dá)偵測(cè)和監(jiān)視、教學(xué)實(shí)驗(yàn)以及天線(xiàn)與RCS測(cè)試、元器件測(cè)試、材料測(cè)試等諸多領(lǐng)域矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀,它本身自帶了一個(gè)信號(hào)發(fā)生器,可以對(duì)一個(gè)頻段進(jìn)行頻率掃描. 如果是單端口測(cè)量的話(huà),將激勵(lì)信號(hào)加在端口上,通過(guò)測(cè)量反射回來(lái)信號(hào)的幅度和相位,就可以判斷出阻抗或者反射情況. 而對(duì)于雙端口測(cè)量,則還可以測(cè)量傳輸參數(shù). 由于受分布參數(shù)等影響明顯,所以網(wǎng)絡(luò)分析儀使用之前進(jìn)行校準(zhǔn)。
在微波電路的設(shè)計(jì)和計(jì)算中,需要對(duì)所用元、器件特性的全部網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行全面定值。而微波元、器件中,包括微波晶體管,大多采用S參數(shù)(散射參數(shù))來(lái)表述它們的特性。一般二端口網(wǎng)絡(luò)需要有四個(gè)散射參數(shù)(S11、S22、S12和S21),才能對(duì)其全面定值。因此往往采用測(cè)量的方法來(lái)確定網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)。
圖2 網(wǎng)絡(luò)分析儀框圖
圖2 網(wǎng)絡(luò)分析儀框圖
20世紀(jì)60年代中期,出現(xiàn)能在寬頻帶范圍內(nèi)掃頻測(cè)量并能顯示全部網(wǎng)絡(luò)S參數(shù)的模值和幅角的多功能儀器,這就是微波網(wǎng)絡(luò)分析儀。因此網(wǎng)絡(luò)分析儀的基本部分實(shí)際上就是一臺(tái)S參數(shù)測(cè)量?jī)x。方框圖如圖2所示。
由于測(cè)定了網(wǎng)絡(luò)的S參數(shù)后,網(wǎng)絡(luò)的其它各種特性參量都可以從S參數(shù)中導(dǎo)出,因此,微波網(wǎng)絡(luò)分析儀具有多種功能。
網(wǎng)絡(luò)分析儀是在四端口微波反射計(jì)(見(jiàn)駐波與反射測(cè)量)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。在60年代中期實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,利用計(jì)算機(jī)按一定誤差模型在每一頻率點(diǎn)上修正由定向耦合器的定向性不完善、失配和竄漏等而引起的誤差,從而使測(cè)量度大為提高,可達(dá)到計(jì)量室中精密的測(cè)量線(xiàn)技術(shù)的測(cè)量度,而測(cè)量速度提高數(shù)十倍 [2] 。
原理編輯 語(yǔ)音
一個(gè)任意多端口網(wǎng)絡(luò)的各端口終端均匹配時(shí),由第n個(gè)端口輸入的入射行波 an將散射到其余一切端口并 發(fā)射出去。若第m個(gè)端口的出射行波為bm,則n口與m口之間的散射參數(shù)Smn=bm/an。一個(gè)雙口網(wǎng)絡(luò)共有四個(gè)散射參數(shù) S11、S21、S12和S22。當(dāng)兩個(gè)終端均匹配時(shí),S11和S22就分別是端口1和2的反射系數(shù),S21是由1口至2口的傳輸系數(shù),S12則是反方向的傳輸系數(shù)。當(dāng)某一端口m終端失配時(shí),由終端反射回來(lái)的行波又重新進(jìn)入m口。這可以等效地看成是m口仍是匹配的,但有一個(gè)行波am入射到m口。這樣,在任意情況下都可以列出各口等效入射、出射行波與散射參數(shù)之間關(guān)系的聯(lián)立方程組。據(jù)此可以解出網(wǎng)絡(luò)的一切特性參數(shù),如終端失配時(shí)的輸入端反射系數(shù)、電壓駐波比、輸入阻抗以及各種正向反向傳輸系數(shù)等。這就是網(wǎng)絡(luò)分析儀的基本的工作原理。單端口網(wǎng)絡(luò)可視為雙口網(wǎng)絡(luò)的特例,在其中除S11之外,恒有S21=S12=S22。對(duì)于多端口網(wǎng)絡(luò),除了一個(gè)輸入和一個(gè)輸出端口之外,可在其余一切端口都接上匹配負(fù)載,從而等效為一個(gè)雙端口網(wǎng)絡(luò)。輪流選擇各對(duì)端口作為等效雙口網(wǎng)絡(luò)的輸入、輸出端,進(jìn)行一系列測(cè)量并列出相應(yīng)的方程,即可解得n端口網(wǎng)絡(luò)的全部n2個(gè)散射參數(shù),從而求出n端口網(wǎng)絡(luò)的一切特性參數(shù)。 圖3左為四端口網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量S11時(shí)測(cè)試單元的原理示意,箭頭表示各行波的路徑。信號(hào)源 u輸出信號(hào)經(jīng)開(kāi)關(guān)S1和定向耦合器D2輸入到被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的端口1,這就是入射波a1。端口1的反射波(即1口的出射波b1)經(jīng)定向耦合器 D2和開(kāi)關(guān)傳到接收機(jī)的測(cè)量通道。信號(hào)源u的輸出同時(shí)經(jīng)定向耦合器D1傳到接收機(jī)的參考通道,這個(gè)信號(hào)是正比于a1的。于是雙通道幅度-相位接收機(jī)就測(cè)出b1/a1,即測(cè)出S11,包括其幅值和相位(或?qū)嵅亢吞摬浚?。測(cè)量時(shí),網(wǎng)絡(luò)的端口2接上匹配負(fù)載R1,以滿(mǎn)足散射參數(shù)所規(guī)定的條件。系統(tǒng)中的另一個(gè)定向耦合器D3也終接匹配負(fù)載R2,以免產(chǎn)生不良影響。其余三個(gè)S 參數(shù)的測(cè)量原理與此類(lèi)同。圖3右為測(cè)量不同Smn參數(shù)時(shí)各開(kāi)關(guān)應(yīng)放置的位置。
圖3 網(wǎng)絡(luò)分析儀
圖3 網(wǎng)絡(luò)分析儀
在實(shí)際測(cè)量之前,先用三個(gè)阻抗已知的標(biāo)準(zhǔn)器(例如一個(gè)短路、一個(gè)開(kāi)路和一個(gè)匹配負(fù)載)供儀器進(jìn)行一系列測(cè)量,稱(chēng)為校準(zhǔn)測(cè)量。由實(shí)測(cè)結(jié)果與理想(無(wú)儀器誤差時(shí))應(yīng)有的結(jié)果比對(duì),可通過(guò)計(jì)算求出誤差模型中的各誤差因子并存入計(jì)算機(jī)中,以便對(duì)被測(cè)件的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行誤差修正。在每一頻率點(diǎn)上都按此進(jìn)行校準(zhǔn)和修正。測(cè)量步驟和計(jì)算都十分復(fù)雜,非人工所能勝任。
上述網(wǎng)絡(luò)分析儀稱(chēng)為四端口網(wǎng)絡(luò)分析儀,因?yàn)閮x器有四個(gè)端口,分別接到信號(hào)源、被測(cè)件、測(cè)量通道和測(cè)量的參考通道。它的缺點(diǎn)是接收機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,誤差模型中并未包括接收機(jī)所產(chǎn)生的誤差。
參數(shù)編輯 語(yǔ)音
參數(shù)(散射參數(shù))用于評(píng)估 DUT 反射信號(hào)和傳送信號(hào)的性能。 參數(shù)由兩個(gè)復(fù)數(shù)之比定義,它包含有關(guān)信號(hào)的幅度和相位的信息。 參數(shù)通常表示為:
輸出 輸入
輸出:輸出信號(hào)的 DUT 端口號(hào)。
輸入:輸入信號(hào)的 DUT 端口號(hào)。
例如,參數(shù) S21 是 DUT 上端口 2 的輸出信號(hào)與 DUT 上端口 1 的輸入信號(hào)之比,輸出信號(hào)和輸入信號(hào)都用復(fù)數(shù)表示。
當(dāng)啟動(dòng)平衡 - 不平衡轉(zhuǎn)換功能時(shí),可以選擇混合模 S 參數(shù)。
新發(fā)展編輯 語(yǔ)音
1973年又研制出六端口網(wǎng)絡(luò)分析儀。它利用一個(gè)由定向耦合器和混合接頭(魔 T)組成的六端口網(wǎng)絡(luò)作為測(cè)量單元,除二個(gè)端口分別接信號(hào)源和被測(cè)件之外,其余四個(gè)端口均接到幅值檢波器或功率計(jì)。通過(guò)檢出的四個(gè)幅值的適當(dāng)組合,可以求出被測(cè)網(wǎng)絡(luò)散射參數(shù)的模和相位。它不必使用復(fù)雜的雙通道接收機(jī)來(lái)取得相位信息,從而使測(cè)量系統(tǒng)的硬件大為簡(jiǎn)化。此外,它有超過(guò)必需數(shù)目的冗余測(cè)量端口,可以利用冗余數(shù)據(jù)之間互相核對(duì)來(lái)提高測(cè)量結(jié)果的可信性。但它的計(jì)算工作比四端口網(wǎng)絡(luò)分析儀要復(fù)雜得多。采用雙六端口網(wǎng)絡(luò)分析儀來(lái)測(cè)量雙端口網(wǎng)絡(luò),即用一個(gè)六端口網(wǎng)絡(luò)儀接在被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的端口1,另一個(gè)接在端口2,可在測(cè)量過(guò)程中避免開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換或人工倒轉(zhuǎn)被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的輸入端和輸出端,進(jìn)一步提高了測(cè)量的度
世通儀器檢測(cè)服務(wù)有限公司,全國(guó)有多個(gè)實(shí)驗(yàn)室(廣東,江蘇,陜西,河南,重慶,四川,福建等等)均可上門(mén)檢測(cè),證書(shū)帶CANS資質(zhì),歡迎來(lái)電咨詢(xún)-陳經(jīng)理電子頻率計(jì)數(shù)器,功能是測(cè)量電子頻率。它根據(jù)頻率的不同范圍可把頻率計(jì)數(shù)器分為兩類(lèi):通用頻率計(jì)數(shù)器和微波頻率計(jì)數(shù)器(后者較為精密)。電子頻率計(jì)數(shù)器簡(jiǎn)稱(chēng)頻率計(jì)數(shù)器 [1] ,根據(jù)頻率的不同范圍可把頻率計(jì)數(shù)器分為兩類(lèi):通用頻率計(jì)數(shù)器和微波頻率計(jì)數(shù)器。前者的測(cè)量范圍一般在1GHz以下;而微波頻率計(jì)數(shù)器提供從DC到數(shù)十GHz的頻率測(cè)量,可覆蓋整個(gè)射頻、微波頻段。1、高頻測(cè)量是頻率計(jì)數(shù)器特的優(yōu)勢(shì),普通示波器很難達(dá)到。頻率測(cè)量很簡(jiǎn)單,將信號(hào)接入頻率計(jì)數(shù)器輸入端后再調(diào)節(jié)功能鍵至頻率測(cè)量,屏幕即顯示當(dāng)前頻率值。單一的頻率測(cè)量只需要一個(gè)輸入通道即可。
2、頻率計(jì)數(shù)器周期為波形振動(dòng)一次所需要的時(shí)間,是頻率的倒數(shù)。大多數(shù)頻率計(jì)數(shù)器都會(huì)提供這項(xiàng)功能。信號(hào)周期的測(cè)量方法和頻率測(cè)量基本相似。
3、頻率計(jì)數(shù)器頻率比是對(duì)兩個(gè)頻率進(jìn)行比較,它可用來(lái)測(cè)試倍頻器或前置換算器(分頻器)的性能。在許多儀器系統(tǒng)中,兩個(gè)頻率的比值遠(yuǎn)比兩個(gè)立的頻率值有意義。例如在比率電容傳感器研發(fā)中,工程師關(guān)心的是兩個(gè)信號(hào)的頻率比。
4、頻率計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)功能:可以用來(lái)統(tǒng)計(jì)和顯示當(dāng)前輸入數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差,并能選擇統(tǒng)計(jì)次數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)偏差是描述信號(hào)一致性好環(huán)的參數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)偏差越大,表示信號(hào)幅值相差比較大,一致性差;而較小的標(biāo)準(zhǔn)偏差表示信號(hào)的幅值都很接近,信號(hào)波動(dòng)小。
電子頻率計(jì)數(shù)器 - 應(yīng)用領(lǐng)域
1、頻率計(jì)數(shù)器功能是根據(jù)其應(yīng)用來(lái)設(shè)計(jì)的。頻率計(jì)數(shù)器常見(jiàn)的應(yīng)用是確定發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的特性。發(fā)射機(jī)的頻率進(jìn)行檢驗(yàn)和校準(zhǔn),才能符合有關(guān)規(guī)章制度的要求。頻率計(jì)數(shù)器能對(duì)輸出頻率和一些關(guān)鍵的內(nèi)部頻率點(diǎn)(如本振)進(jìn)行測(cè)量,查明無(wú)線(xiàn)電發(fā)射時(shí)候是否滿(mǎn)足技術(shù)指標(biāo)。
2、頻率計(jì)數(shù)器的另一些應(yīng)用包括計(jì)算機(jī)領(lǐng)域,在此領(lǐng)域中的數(shù)據(jù)通信、微處理器和顯示器中都使用了時(shí)鐘。對(duì)性能要求不高的應(yīng)用領(lǐng)域包括對(duì)機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)量。
3、頻率計(jì)數(shù)器的早期應(yīng)用之一是作為信號(hào)發(fā)生器的一部分。在信號(hào)發(fā)生器信號(hào)輸出之前,先通過(guò)頻率計(jì)數(shù)器部件測(cè)量該信號(hào),測(cè)量到的結(jié)果被轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)用于反饋控制信號(hào)發(fā)生器的頻率,直到達(dá)到所需要的數(shù)值,從而能得到穩(wěn)定的信號(hào)輸出。很多信號(hào)發(fā)生器中都集成了頻率計(jì)數(shù)器的簡(jiǎn)單功能。例如OI1842信號(hào)發(fā)生器也集成了測(cè)量范圍為0.1Hz~50MHz的頻率計(jì)功能。
世通儀器檢測(cè)服務(wù)有限公司,全國(guó)有多個(gè)實(shí)驗(yàn)室(廣東,江蘇,陜西,河南,重慶,四川,福建等等)均可上門(mén)檢測(cè),證書(shū)帶CANS資質(zhì),歡迎來(lái)電咨詢(xún)-陳經(jīng)理任意波形發(fā)生器是仿真實(shí)驗(yàn)的佳儀器,任意波形發(fā)生器是信號(hào)源的一種,它具有信號(hào)源所有的特點(diǎn)。我們傳統(tǒng)都認(rèn)為信號(hào)源主要給被測(cè)電路提供所需要的已知信號(hào)(各種波形),然后用其它儀表測(cè)量感興趣的參數(shù)??梢?jiàn)信號(hào)源在電子實(shí)驗(yàn)和測(cè)試處理中,并不測(cè)量任何參數(shù)而是根據(jù)使用者的要求,仿真各種測(cè)試信號(hào),提供給被測(cè)電路,以達(dá)到測(cè)試的需要。信號(hào)源有很多種,包括正弦波信號(hào)源,函數(shù)發(fā)生器、脈沖發(fā)生器、掃描發(fā)生器、任意波形發(fā)生器、合成信號(hào)源等。一般來(lái)講任意波形發(fā)生器,是一種特殊的信號(hào)源,綜合具有其它信號(hào)源波形生成能力,因而適合各種仿真實(shí)驗(yàn)的需要。一、函數(shù)功能,仿真基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)人員的環(huán)境
函數(shù)信號(hào)源是使用廣的通用信號(hào)源,它能提供正弦波、鋸齒波、方波、脈沖串等波形,有的還同時(shí)具有調(diào)制和掃描能力,眾所周知,在我們的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中(如大學(xué)電子實(shí)驗(yàn)室、科研機(jī)構(gòu)研究實(shí)驗(yàn)室、工廠開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室等),我們?cè)O(shè)計(jì)了一種電路,需要驗(yàn)證其可靠性與穩(wěn)定性,就需要給它施加理想中的波形以辨別真?zhèn)?。如我們可使用信?hào)源的DC補(bǔ)償功能對(duì)固態(tài)電路控制DC偏壓電平;我們可對(duì)一個(gè)懷疑有故障的數(shù)字電路,利用信號(hào)源的方波輸出作為數(shù)字電路的時(shí)鐘,同時(shí)使用方波加DC補(bǔ)償產(chǎn)生有效的邏輯電平模擬輸出,觀察該電路的運(yùn)行狀況,而證實(shí)故障缺陷的地方??傊萌我獠ㄐ伟l(fā)生器這方面的基礎(chǔ)功能,能仿真您基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室所的信號(hào)。
二、任意波形,仿真模擬更復(fù)雜的信號(hào)要求
眾所周知,在我們實(shí)際的電子環(huán)境所設(shè)計(jì)的電路在運(yùn)行中,由于各種干擾和響應(yīng)的存在,實(shí)際電路往往存在各種信號(hào)缺陷和瞬變信號(hào),例如過(guò)脈沖、尖峰、阻尼瞬變、頻率突變等(見(jiàn)圖1,圖2),這些情況的發(fā)生,如在設(shè)計(jì)之初沒(méi)有考慮進(jìn)去,有的將會(huì)產(chǎn)生災(zāi)難性后果。例如圖1中的a處過(guò)尖峰脈沖,如果給一個(gè)抗沖能力差的電路,將可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備“燒壞”。確認(rèn)電路對(duì)這樣一個(gè)狀況敏感的程度,我們可以避免不必要的損失,該方面的要求在航天、軍事、鐵路和一些情況比較復(fù)雜的重要領(lǐng)域尤其重要。
由于任意波形發(fā)生器特殊的功能,為了任意增強(qiáng)波形生成能力,它往往依賴(lài)計(jì)算機(jī)通訊輸出波形數(shù)據(jù)。在計(jì)算機(jī)傳輸中,通過(guò)的波形編輯軟件生成波形,有利于擴(kuò)充儀器的能力,更進(jìn)一步仿真模擬實(shí)驗(yàn)。同時(shí)由于編輯一個(gè)任意波形有時(shí)需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力,并且每次編輯波形可能有所差異這樣有的任意波形發(fā)生器,內(nèi)置一定數(shù)量的非易失性存儲(chǔ)器,隨機(jī)存取編輯波形,有利于參考對(duì)比;或通過(guò)隨機(jī)接口通訊傳輸?shù)接?jì)算機(jī)作更進(jìn)一步分析與處理。
三、下載傳輸,更進(jìn)一步實(shí)時(shí)仿真
在一些軍事、航空、交通制造業(yè)等領(lǐng)域中,有些電路運(yùn)行環(huán)境很難估計(jì),在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)完成之后,在現(xiàn)實(shí)環(huán)境還需要作更進(jìn)一步實(shí)驗(yàn),有些實(shí)驗(yàn)的成本很高或者風(fēng)險(xiǎn)性很大(如火車(chē)高速實(shí)驗(yàn)時(shí)鐵軌變換情況、飛機(jī)試機(jī)時(shí)螺旋槳的運(yùn)行情況等),人們不可能長(zhǎng)期作實(shí)驗(yàn)判斷所設(shè)計(jì)產(chǎn)品(例如高速火車(chē)、飛機(jī))的可行性和穩(wěn)定性等;我們就可利用有些任意波形發(fā)生器波形下載功能,在作一些麻煩費(fèi)用高或風(fēng)險(xiǎn)性大的實(shí)驗(yàn)時(shí),通過(guò)數(shù)字示波器等儀器把波形實(shí)時(shí)記錄下來(lái),然后通過(guò)計(jì)算機(jī)接口傳輸?shù)叫盘?hào)源,直接下載到設(shè)計(jì)電路,更進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
綜上所述,任意波形發(fā)生器是電子工程師信號(hào)仿真實(shí)驗(yàn)的佳工具。我們選購(gòu)時(shí)除關(guān)心傳統(tǒng)信號(hào)源的缺陷——頻率精度、頻率穩(wěn)定度、幅度精度、信號(hào)失真度外,更應(yīng)關(guān)心它編輯與波形生存和下載能力,同時(shí)也要注意它的輸出通道數(shù),以便同步比較兩信號(hào)的相移特性,更進(jìn)一步達(dá)到仿真實(shí)驗(yàn)狀態(tài)。
世通儀器檢測(cè)服務(wù)有限公司,全國(guó)有多個(gè)實(shí)驗(yàn)室(廣東,江蘇,陜西,河南,重慶,四川,福建等等)均可上門(mén)檢測(cè),證書(shū)帶CANS資質(zhì),歡迎來(lái)電咨詢(xún)-陳經(jīng)理電解質(zhì)分析儀器是用來(lái)從樣本中檢測(cè)鉀離子,鈉離子,氯離子,離子鈣和鋰離子的儀器。樣本可以是全血,血清,血漿,尿液, 透析液,和水化液。儀器用途
電解質(zhì)分析儀在臨床檢驗(yàn)中是必不可缺的,在臨床中它主要測(cè)試維持人體血液。體液中滲透壓的平衡,在手術(shù),燒傷,腹瀉,急性心梗等需要大量均衡補(bǔ)液的病人中,離子的測(cè)試和檢測(cè)很重要。該儀器精密度和準(zhǔn)確度高,對(duì)任何樣品所測(cè)的結(jié)果、可靠、速度快、且操作十分簡(jiǎn)單。所以,離子檢測(cè)是各級(jí)醫(yī)院的通用設(shè)備。
工作原理
電解質(zhì)分析儀PL1000A
電解質(zhì)分析儀PL1000A
電解質(zhì)分析儀有采用離子選擇電極測(cè)量法來(lái)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)的.儀器上有六種電極:鈉,鉀,氯,離子鈣,鋰和參比電極.每個(gè)電極都有一離子選擇膜,會(huì)與被測(cè)樣本中相應(yīng)的離子產(chǎn)生反應(yīng),膜是一離子交換器,與離子電荷發(fā)生反應(yīng)而改變了膜電勢(shì),就可檢測(cè)液,樣本和膜間的電勢(shì).膜兩邊被檢測(cè)的兩個(gè)電勢(shì)差值會(huì)產(chǎn)生電流,樣本,參考電極,參考電極液構(gòu)成"回路"一邊,膜,內(nèi)部電極液,內(nèi)部電極為另一邊.
內(nèi)部電極液和樣本間的離子濃度差會(huì)在工作電極的膜兩邊產(chǎn)生電化學(xué)電壓,電壓通過(guò)高傳導(dǎo)性的內(nèi)部電極引到到放大器,參考電極同樣引到放大器的地點(diǎn).通過(guò)檢測(cè)一個(gè)的已知離子濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液獲得定標(biāo)曲線(xiàn),從而檢測(cè)樣本中的離子濃度.
溶液中被測(cè)離子接觸電極時(shí),在離子選擇電極基質(zhì)的含水層內(nèi)發(fā)生離子遷移.遷移的離子的電荷改變存在著電勢(shì),因而使膜面間的電位發(fā)生變化,在測(cè)量電極與參比電極間產(chǎn)生一個(gè)電位差.主要結(jié)構(gòu):參比電極由兩部分組成:參比電極套和參比電極芯。參比電極套中的參比液在以參比電極芯與樣本之間形成一個(gè)鹽橋,每次測(cè)量開(kāi)始時(shí),參比液被注入?yún)⒈入姌O套中,同時(shí)有一小部分參比液由玻璃毛細(xì)管中滲入測(cè)量室 ,從而在樣本和參比電極芯之間形成鹽橋,參比電極芯在電信號(hào)地和參比液之間形成回路。
測(cè)量過(guò)程:離子選擇式電極,電極內(nèi)含有已知離子濃度的電極液,通過(guò)離子選擇電極膜與樣本中相應(yīng)離子相互滲透,從而在膜的兩邊產(chǎn)生膜電位,樣本中離子濃度不同,產(chǎn)生的電位信號(hào)的大小也不同,通過(guò)測(cè)量電位信號(hào)大小就可以測(cè)知樣本中離子的濃度。
電極內(nèi)液與樣本之間的離子濃度差使電極膜產(chǎn)生電化學(xué)電位,這個(gè)電位可由電極取出,輸往放大器的輸入端,放大器的另一個(gè)輸入端與參比電極連接并接地,電極電壓可進(jìn)一步放大。形成電壓差,決定著被測(cè)樣本的離子濃度。
3、研究過(guò)程
電極溶液中被測(cè)離子接觸電極時(shí),在離子選擇電極膜基質(zhì)的含水層內(nèi)發(fā)生離子遷移。遷移離子的電荷改變存在著電勢(shì),因而使膜面間的電位發(fā)生變化;在測(cè)量電極與參比電極間產(chǎn)生一個(gè)電位差。理想的離子選擇性電極對(duì)溶液中所要測(cè)定的離子產(chǎn)生的電位差,應(yīng)符合能斯特(Nernst)方程:E=E0+ log10a(x)可見(jiàn)測(cè)得的電極電位和“X”離子的活度的對(duì)數(shù)成比例,當(dāng)活度系數(shù)保持恒定時(shí),電極電位與離子濃度(C)的對(duì)數(shù)也成比例,以此來(lái)求出溶液中離子的活度或濃度。
目前生產(chǎn)鈉鉀氯離子電極分析儀的廠家很多,但所用的電極基本相同,鈉多采用硅酸鋰鋁玻璃電極膜制成,壽命較長(zhǎng),鉀電極多采用結(jié)頁(yè)氨霉素膜制成。
離子選擇性電極分析儀內(nèi)的主要組成部分Na+、K+、Cl-電極都有規(guī)定的壽命,需要定期更換。一般情況下,經(jīng)多次保養(yǎng)電極,且管道暢通,多次定標(biāo)仍不能通過(guò)的電極,就需更換此電極。
觀察這些極損的電極,發(fā)現(xiàn)其報(bào)損的原因是電極內(nèi)的電極液面低于銀針面。在測(cè)量樣本時(shí),測(cè)得的電位差無(wú)法通過(guò)銀針傳送給參比電極,以做下一步的放大及測(cè)定。
操作方法
⒈儀器開(kāi)機(jī)進(jìn)入系統(tǒng)自檢,檢測(cè)各主要部件的功能是否正常,如:儀器主板、打印機(jī)、液路檢測(cè)(由液檢器完成)、分配閥及閥檢器等,可智能識(shí)別判斷故障,自動(dòng)提示。
⒉進(jìn)入活化電極程序,具有電極活化計(jì)時(shí)功能,把握活化時(shí)間,以提高電極的使用壽命,確保電極穩(wěn)定性。時(shí)間為30分鐘,可按NO 鍵直接退出活化電極程序。
⒊進(jìn)入主菜單,首行系統(tǒng)定標(biāo),可自動(dòng)進(jìn)行選擇基點(diǎn)與斜率定標(biāo)(也可以選擇退出不定標(biāo),方便維修維護(hù),但不可以直接測(cè)血清標(biāo)本)
⒋選擇質(zhì)控分析,經(jīng)5次以上的質(zhì)控測(cè)試后,可自動(dòng)生成、打印質(zhì)控報(bào)告,計(jì)算出所做質(zhì)控次數(shù)的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、變異系數(shù)。
⒌智能液體檢測(cè)程序,確保進(jìn)樣及測(cè)量準(zhǔn)確, 測(cè)量過(guò)程自動(dòng)提示,您方便的向?qū)В?可24小時(shí)待機(jī),在待機(jī)狀態(tài)能自動(dòng)保養(yǎng),有自動(dòng)正反沖洗功能, 簡(jiǎn)短的液路,正反沖洗自動(dòng)定標(biāo)及沖洗管道系統(tǒng),杜絕交叉污染和管路堵塞。
⒍30孔位自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng),設(shè)有質(zhì)控M孔位及廢液孔位W位。一次可檢測(cè)30個(gè)標(biāo)本。
7. 自動(dòng)打印、手動(dòng)打印可選,節(jié)約打印紙。報(bào)告單:病人綜合信息報(bào)告,可設(shè)置人體正常范圍值及打印。
⒏采用美國(guó)井口壓緊式動(dòng)力泵管,增長(zhǎng)泵管使用壽命。
⒐檢測(cè)樣品:全血、血清、血漿、尿液、體液、腦脊液、尿液、動(dòng)物血清等。
⒑測(cè)量方法:離子選擇性電極(ISE)直接法。
⒒檢測(cè)項(xiàng)目:K+、Na+、Cl-、Ca++、PH、CO2
主要特點(diǎn)
⒈去蛋白液定時(shí)自動(dòng)處理功能,去除管道蛋白吸附,不堵塞,電極性能更穩(wěn)定、測(cè)試更準(zhǔn)確。
⒉側(cè)驅(qū)自動(dòng)復(fù)位式進(jìn)樣系統(tǒng),操作方便,,更環(huán)保。
⒊儀器設(shè)有液體檢測(cè)程序,能自動(dòng)識(shí)別并提示進(jìn)樣過(guò)程中的錯(cuò)誤,確保了進(jìn)樣及測(cè)量的準(zhǔn)確性。
⒋電極采用進(jìn)口膜制作,性能穩(wěn)定,使用壽命長(zhǎng)。
⒌自動(dòng)電位跟蹤技術(shù),自動(dòng)兩點(diǎn)定標(biāo),斜率、截距雙參數(shù)校正,測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確。
⒍光電定位液體分配閥,具有集成度高、簡(jiǎn)化流路及便于維護(hù)保養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
⒎采用進(jìn)口壓力傳感器測(cè)試TCO2,傳感器性能穩(wěn)定可靠,并獲得國(guó)家專(zhuān)利保護(hù)。
⒏智能化免維護(hù)設(shè)計(jì):定標(biāo),進(jìn)樣,測(cè)量,沖洗,顯示并打印報(bào)告,儀器故障診斷與排除,全程自動(dòng)化,無(wú)需人工清洗與維護(hù)。
⒐能自動(dòng)進(jìn)行質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)處理,自動(dòng)統(tǒng)計(jì)并打印均值、SD及CV值。
⒑自動(dòng)進(jìn)樣器是可選配件,對(duì)于每天樣本多,需要批量處理時(shí),可提高工作效率。
⒒可批量傳輸數(shù)據(jù),通過(guò)RS-232C標(biāo)準(zhǔn)口或USB2.0標(biāo)準(zhǔn)口將檢測(cè)結(jié)果在實(shí)驗(yàn)室共享,并配置數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件,方便查詢(xún),實(shí)時(shí)共享。故障處理
電解質(zhì)分析儀常見(jiàn)故障的處理
離子電極法自二十世紀(jì)八十年代隨著傳感技術(shù)和微機(jī)技術(shù)的普及和發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的,是一種快速、準(zhǔn)確、方便、實(shí)用的臨床檢驗(yàn)設(shè)備。
1、當(dāng)出現(xiàn)檢測(cè)器失效時(shí)如何解決
檢測(cè)器失效時(shí)的原因有4種:①檢測(cè)器的插頭與主機(jī)板座松了;
②檢測(cè)器本身壞了;
③閥芯上的固定螺釘與電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸未緊固到位;
④閥芯本身太緊不能轉(zhuǎn)動(dòng)。檢查的順序依次為③-①-④-②。
2、吸樣不暢的原因及處理方法:
吸樣不暢的原因主要有以下4種,沿著“由簡(jiǎn)單到復(fù)雜”的思路來(lái)檢查;
①檢查管路各個(gè)接口(包括電極之間的連管、電極與閥之間、電極與泵管之間)的連管有無(wú)漏氣,此種現(xiàn)象表現(xiàn)為不吸樣;
②檢查泵管是否粘連或過(guò)于疲勞,此時(shí)應(yīng)更換新泵管。現(xiàn)象表現(xiàn)為泵管發(fā)出異常聲音;
③各管道內(nèi)尤其是各接頭處有蛋白沉淀,此種現(xiàn)象表現(xiàn)為液流速度過(guò)程定位不穩(wěn),即使換了新泵管也是一樣,解決辦法為取下各接頭用水清洗干凈。
④閥本身有問(wèn)題,要仔細(xì)地檢查。
3、電極漂移與失控的原因及處理
①電極漂移的常見(jiàn)的原因是地線(xiàn)未接好,應(yīng)檢查地線(xiàn);檢查漂移的電極銀棒是否未插入信號(hào)插座或接觸不良;②電壓不穩(wěn)定,好接UPS不間斷電源或質(zhì)量較好的穩(wěn)壓電源(質(zhì)量差的穩(wěn)壓電源會(huì)引起電極漂移);
③避免電磁干擾,功率較大的設(shè)備應(yīng)盡量遠(yuǎn)離本儀器,立設(shè)置電源;
④檢查標(biāo)準(zhǔn)液及清洗液是否已用完;檢查流通池中參比內(nèi)充液是否太少,應(yīng)及時(shí)注滿(mǎn);
⑤Na、pH電極漂移時(shí)應(yīng)用玻璃電極清洗液清洗。再用蒸餾水反復(fù)沖洗即可;
⑥如果電極全部漂移,則應(yīng)檢查參比電極是否到期;
⑦定位不好,造成溶液未全部浸沒(méi)電極,應(yīng)重新進(jìn)行定位操作;
⑧參比電極上方有氣泡,應(yīng)輕拍流通池,將氣泡移到Na電極上方;
⑨試劑過(guò)期或被污染,檢查A、B標(biāo)準(zhǔn)液及清洗液瓶,是否有絮狀沉淀。
4、電極斜率降低時(shí),如何處理:
電極斜率低,將造成測(cè)試線(xiàn)性不好,有時(shí)也影響電極的重復(fù)性,其主要原因有:
① 電極膜板上吸附蛋白過(guò)多;
②空氣濕度太大;
③溫度太低;
④壽命將至。
第4種情況用戶(hù)需要更換電極,第1種可以用去蛋白液進(jìn)行處理,Na和pH電極有的清洗液,其余電極可用由一片蛋白酶溶解在30m10.1M鹽酸內(nèi)配成的蛋白清洗液,用服務(wù)程序項(xiàng)清洗功能來(lái)反復(fù)清洗,清除蛋白,然后用PVC清洗液沖洗數(shù)次,標(biāo)定穩(wěn)定后測(cè)樣。
第2和第3種情況主要對(duì)Na和pH電極有影響,空氣濕度太大,應(yīng)選用抽濕機(jī)進(jìn)行抽濕;溫度過(guò)低,可在室內(nèi)升溫。如無(wú)這兩種條件,可在測(cè)量前用電吹風(fēng)機(jī)將Na電極、pH電極、信號(hào)板加熱及去潮。
5、測(cè)試血樣出現(xiàn)異常值原因及解決方法
當(dāng)測(cè)試血樣時(shí),如果出現(xiàn)異常值,按以下步驟進(jìn)行檢查:
① 附近是否有大功率電器開(kāi)動(dòng)或漏電(如離心機(jī)、電冰箱),造成電壓波動(dòng);
② 測(cè)試時(shí)吸入凝血;
③ 溶液未到位,可查看定位是否良好,如果溶液到位不好,可用服務(wù)程序中重新定位程序來(lái)進(jìn)行重新定位;
④ 檢查盛血樣的容器是否污染,是否殘留了消毒液等物質(zhì);
⑤ 查看校正因子是否正確,如有異常,可將校正因子清除;
⑥是否長(zhǎng)時(shí)間未標(biāo)定,可重新標(biāo)定后再測(cè)。⒈并非市售的質(zhì)控血清都適合離子電極法的測(cè)量,有些廠家的質(zhì)控血清含有較多的添加劑,往往干擾離子法的測(cè)量。
⒉儀器吸入樣品的過(guò)程中不能吸入氣泡,否則將引起結(jié)果的不可靠。
⒊本儀器可從血清分離試管中直接吸入樣品進(jìn)行分析,但吸入樣品時(shí),注意不要吸入凝血塊,以免堵塞管道。
⒋如果環(huán)境溫度的變化大于10度,則須重新校正一次。
⒌標(biāo)準(zhǔn)液和樣品的pH值保持在6~9之間,否則會(huì)干擾鈉含量的測(cè)定。
⒍不要使用發(fā)生霉變和渾濁有沉淀的溶液,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)溶液變質(zhì)應(yīng)棄去,以免影響分析結(jié)果。
⒎結(jié)合臨床反應(yīng),用戶(hù)應(yīng)適當(dāng)?shù)目紤]可能影響結(jié)果的因素,因?yàn)樗幬锏氖褂没騼?nèi)在物質(zhì)有不確定的沖突影響。實(shí)驗(yàn)室和臨床醫(yī)生根據(jù)病人的臨床表現(xiàn)對(duì)結(jié)果進(jìn)行估算。
⒏確保按說(shuō)明書(shū)要求進(jìn)行例行保養(yǎng)。
⒐每只電極都印有號(hào)碼,請(qǐng)注意保護(hù),對(duì)不能辨認(rèn)號(hào)碼的任何電極將不承認(rèn)質(zhì)量擔(dān)保。
世通儀器檢測(cè)服務(wù)有限公司,全國(guó)有多個(gè)實(shí)驗(yàn)室(廣東,江蘇,陜西,河南,重慶,四川,福建等等)均可上門(mén)檢測(cè),證書(shū)帶CANS資質(zhì),歡迎來(lái)電咨詢(xún)-陳經(jīng)理色散型紅外吸收光譜儀,又稱(chēng)經(jīng)典紅外吸收光譜儀,其構(gòu)造基本上和紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)類(lèi)似。1800年,英國(guó)天文學(xué)家赫謝爾(F.W.Herschel)用溫度計(jì)測(cè)量太陽(yáng)光可見(jiàn)光區(qū)內(nèi)、外溫度時(shí),發(fā)現(xiàn)紅外光以外“黑暗”部分的溫度比可見(jiàn)光部分的高,從而意識(shí)到在紅色光之外還存在有一種肉眼看不見(jiàn)的“光”,因此把它稱(chēng)之為紅外光,而對(duì)應(yīng)的這段光區(qū)便稱(chēng)之為紅外光區(qū)。1.應(yīng)用面廣,提供信息多且具有特征性。依據(jù)分子紅外光譜的吸收峰位置,吸收峰的數(shù)目及其強(qiáng)度,可以鑒定位置化合物的分子結(jié)構(gòu)或確定其化合物基團(tuán);依據(jù)吸收峰的強(qiáng)度與分子或某化學(xué)基團(tuán)的含量有關(guān),可進(jìn)行定量分析和純度鑒定。
2.不受樣品相態(tài)的限制,亦不受熔點(diǎn)、沸點(diǎn)和蒸汽壓的限制。無(wú)論是固態(tài)、液態(tài)以及氣態(tài)樣品都能直接測(cè)定,甚至對(duì)一些表面涂層和不溶、不熔融的彈性體(如橡膠),也可直接獲得其紅外光譜。
3.樣品用量少且可回收,不破壞試樣,分析速度快,操作方便。
4.已經(jīng)積累了大量標(biāo)準(zhǔn)紅外光譜圖(如Sadtler標(biāo)準(zhǔn)紅外光譜集等)可供查閱。
5.紅外吸收光譜法也有其局限性,即有些物質(zhì)不能產(chǎn)生紅外吸收峰,還有些物質(zhì)(如旋光異構(gòu)體,不同分子量的同一種高聚物)不能用紅外吸收光譜法鑒別。此外,紅外吸收光譜圖上的吸收峰有一些是不能做出理論上的解釋的,因此可能干擾分析測(cè)定,而且,紅外吸收光譜法定量分析的準(zhǔn)確度和靈敏度均低于可見(jiàn)、紫外吸收分光光度法。紅外光譜儀的樣品室一般為一個(gè)可插入固體薄膜或液體池的樣品槽,如果需要對(duì)特殊的樣品(如超細(xì)粉末等)進(jìn)行測(cè)定,則需要裝配相應(yīng)的附件。
單色器
單色器由狹縫、準(zhǔn)直鏡和色散元件通過(guò)一定的排列方式組合而成,它的作用是把通過(guò)吸收池而進(jìn)入入射狹縫的復(fù)合光分解成為單色光照射到檢測(cè)器上。
檢測(cè)器
紅外分光光度計(jì)的檢測(cè)器主要有高真空熱電偶、測(cè)熱輻射計(jì)和氣體檢測(cè)計(jì)。此外還有可在常溫下工作的硫酸三甘肽(TGS)熱電檢測(cè)器和只能在液氮溫度下工作的碲鎘汞(MCT)光電導(dǎo)檢測(cè)器等。
放大器
紅外光譜儀
紅外光譜儀(1張)
由檢測(cè)器產(chǎn)生的電信號(hào)是很弱的,例如熱電偶產(chǎn)生的信號(hào)強(qiáng)度約為10ˇ-9V,此信號(hào)經(jīng)過(guò)電子放大器放大。放大后的信號(hào)驅(qū)動(dòng)光楔和馬達(dá),使記錄筆在記錄紙上移動(dòng)。
世通儀器檢測(cè)服務(wù)有限公司,全國(guó)有多個(gè)實(shí)驗(yàn)室(廣東,江蘇,陜西,河南,重慶,四川,福建等等)均可上門(mén)檢測(cè),證書(shū)帶CANS資質(zhì),歡迎來(lái)電咨詢(xún)-陳經(jīng)理X射線(xiàn)熒光光譜儀(X-ray Fluorescence Spectrometer,簡(jiǎn)稱(chēng):XRF光譜儀),是一種快速的、非破壞式的物質(zhì)測(cè)量方法。X射線(xiàn)熒光(X-ray fluorescence,XRF)是用高能量X射線(xiàn)或伽瑪射線(xiàn)轟擊材料時(shí)激發(fā)出的次級(jí)X射線(xiàn)。這種現(xiàn)象被廣泛用于元素分析和化學(xué)分析,特別是在金屬,玻璃,陶瓷和建材的調(diào)查和研究,地球化學(xué),法醫(yī)學(xué),考古學(xué)和藝術(shù)品,例如油畫(huà)和壁畫(huà)。X射線(xiàn)熒光光譜儀(X-rayFluorescenceSpectrometer,簡(jiǎn)稱(chēng):XRF光譜儀),是一種快速的、非破壞式的物質(zhì)測(cè)量方法。X射線(xiàn)熒光(X-rayfluorescence,XRF)是用高能量X射線(xiàn)或伽瑪射線(xiàn)轟擊材料時(shí)激發(fā)出的次級(jí)X射線(xiàn)。這種現(xiàn)象被廣泛用于元素分析和化學(xué)分析,特別是在金屬,玻璃,陶瓷和建材的調(diào)查和研究,地球化學(xué),法醫(yī)學(xué),考古學(xué)和藝術(shù)品,例如油畫(huà)和壁畫(huà)。XRF用X光或其他激發(fā)源照射待分析樣品,樣品中的元素之內(nèi)層電子被擊出后,造成核外電子的躍遷,在被激發(fā)的電子返回基態(tài)的時(shí)候,會(huì)放射出特征X光;不同的元素會(huì)放射出各自的特征X光,具有不同的能量或波長(zhǎng)特性。檢測(cè)器(Detector)接受這些X光,儀器軟件系統(tǒng)將其轉(zhuǎn)為對(duì)應(yīng)的信號(hào)。這一現(xiàn)象廣泛用于元素分析和化學(xué)分析,特別是在研究金屬,玻璃,陶瓷和建筑材料,以及在地球化學(xué)研究、法醫(yī)學(xué)、電子產(chǎn)品進(jìn)料品管(EURoHS)和考古學(xué)等領(lǐng)域,在某種程度上與原子吸收光譜儀互補(bǔ),減少工廠附設(shè)的品管實(shí)驗(yàn)室之分析人力投入。 當(dāng)材料暴露在短波長(zhǎng)X光檢查,或伽馬射線(xiàn),其組成原子可能發(fā)生電離,如果原子是暴露于輻射與能源大于它的電離勢(shì),足以驅(qū)逐內(nèi)層軌道的電子,然而這使原子的電子結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,在外軌道的電子會(huì)“回補(bǔ)”進(jìn)入低軌道,以填補(bǔ)遺留下來(lái)的洞。在“回補(bǔ)”的過(guò)程會(huì)釋出多余的能源,光子能量是相等兩個(gè)軌道的能量差異的。因此,物質(zhì)放射出的輻射,這是原子的能量特性。 [1]
X射線(xiàn)熒光光譜法在化學(xué)分析編輯 語(yǔ)音
主要使用X射線(xiàn)束激發(fā)熒光輻射,次是在1928年由格洛克爾和施雷伯提出的。到了現(xiàn)在,該方法作為非破壞性分析技術(shù),并作為過(guò)程控制的工具,廣泛應(yīng)用于采掘和加工工業(yè)。原則上,輕的元素,可分析出鈹(z=4),但由于儀器的局限性和輕元素的低X射線(xiàn)產(chǎn)量,往往難以量化,所以針對(duì)能量分散式的X射線(xiàn)熒光光譜儀,可以分析從輕元素的鈉(z=11)到鈾,而波長(zhǎng)分散式則為從輕元素的硼到鈾。 [2]