测试仪器

　　测试仪器分为：纺织测试仪器、电力测试仪器、通信测试仪器、胶带测试仪器、光学测试仪器、测量测试仪器、纤维类测试仪器、纽扣测试仪器等。

　　以数字示波器为例,很多用户可能都知道示波器的一些传统的指标,比如带宽,采样率,存储深度等等,甚至出现在选型的时候根据指标”比数大小”,以为数大的就比数小的好 －－-其实不然!要想真正了解数字示波器,就必须深入洞察隐藏在标称的指标背后的产品的真正性能和质量,就像有不少消费者精简目录；加粗字体；完善参考资料；添加内链^[1]在选购数码相机的时候往往很在意像素数,其实除了这个”数”之外,还有很多（更）重要的指标甚至材质需要考虑的. 在可扩展性、支持的通信标准数量、测试精度、动态范围和解调带宽等方面，这些参数都很重要。未来的基站可能向双模和多模演进，很多手机都已经具备多模功能，如GSM和WCDMA双模手机，如果仪器支持的通信标准多，那么需采购仪器的品种和数量就大大减少。另外，随着3G、LTE等技术的出现，对仪表提出了更高的要求，高测试精度、大动态范围和大解调带宽的仪器非常受欢迎。移动通信技术发展很快，目前中国还没有大量商用3G，而LTE，作为WCDMA和TD-SCDMA的后续技术，已经快推出原型机了。网络运营商可能会加快新的技术的引入，这对基站和终端生产厂商确实是挑战：他们现在购买的测试仪器必须具备很好的扩展性，能方便地升级到未来技术，这样才能更大限度保护厂商的投资。 　　比如，罗德与施瓦茨公司的信号源、信号分析仪和手机综合测试仪都支持几乎所有的通信标准，并在设计上考虑到了未来几年的测试需要（常见的需求是解调带宽），对于新的通信标准，一般只需升级软件就可以实现。 　　另外，示波器的带宽、采样率等都是示波器的常见参数。示波器带宽由于制造与研发技术的发展，使示波器带宽能够得到修正和补偿。但这些修正和补偿未尝都是好事一桩，有些客户并不希望这些技术带入到测试中去，他们更需要原始的测试数据，比如雷达实验。目前泰克在1G～2G全系列示波器家族中，提供纯硬件的示波器，示波器带宽是最真实的。 　　泰克的前端技术可以保证将示波器的硬件前置放大器做的足够好。采样率是ADC的指标。捕获率参数反映的是一个内存管理的（是否能够在保存的信号中找到所需的信号）的概念。泰克采用的是分段式管理，在信号跳变时保存信息。包括Inspector等方法。 　　现在电子工程师更加关心选购的仪器是否能真正解决测试中碰到的实际问题，“解决问题”才是示波器的真正价值所在，而不是罗列冷冰冰的硬件指标。力科示波器面向“解决问题”而专门设计，具体体现在：7Zi系列示波器上最新采用的专利技术TriggerScan能比传统方法通过快刷新方式捕捉到异常信号提高了20倍以上效率，这就大大提高了工程师调试电路的效率;长波形采集和仪器反应能力一直是矛盾的示波器性能指标,某些厂商宣称他们的产品能达到几百兆甚至千兆级别的存储深度,但实际上当用户使用到这么多内存时，示波器的响应会变慢，任何简单的操作比如垂直灵敏度调整都得让用户痛苦的等上很长时间才能看到结果。力科在7Zi示波器中采用专门优化的波形处理算法，极大提升了深内存操作情形下示波器的快速响应性能。

　　由于纺织品测试仪器品种繁多，性能、价格各异，生产厂家也多，选购仪器时，既要熟知纺织材料性能和产品用途等专业知识，也要了解各个厂家所产仪器的性能、特点，经过深入分析比较，选择好合适的纺织品测试仪器，使之既能满足生产、科研实际需要，又要量力而行防止盲目攀比，造成经济上不必要的浪费。 　　为了保证纺织品测试仪器测量结果准确一致，使其量值稳定在一定允差范围内，选购和使用仪器时，必须充分注意它应有良好的计量性能，进行必要的计量检定。例如： 　　⑴一台仪器往往有几个量程可供选用，一般仪器的示值范围两端误差较大，所以根据测试对象的不同，应选用合理、适度的仪器量程。 　　⑵仪器的精密度（简称精度）是仪器随机误差和系统误差的综合反映，为了同时获得与正确的测量结果，必须选用适当精度等级的仪器。 　　⑶仪器的复现性表示在不同测量条件下，对同一被测物理量的一致性，通常所称的台间误差或“台差”，就是复现性指标之一，因此选用仪器时，要求具有良好的复现性十分重要。 　　现代仪器的发展多采用系列化、标准化的积木式结构，它是将仪器分解为若干个具有独立功能的部件和单元，用户可根据实际需要，选用不同测试要求，就可以选用不同的单元组合，收到既方便又经济的效果。 　　在纺织品测试仪器中，大部分测试对象是一个随时间而变化的信号即动态信号。一台仪器输出信号能紧紧追踪一个急速波动的输入信号而不产生畸变，则这台仪器具有良好的动态响应。动态响应性能差的仪器，必然会产生测量误差。决定其动态响应的因素主要在于传感器部分。因此选用性能优良的传感器该是保证纺织仪器检测质量的重要条件之一。 　　纺织品测试仪器的最新发展趋势是广泛采用微型计算机，因此，无论是集中式或专用式，都必须根据各种仪器工艺特征，设计接口及编制应用软件，这就要求技术人员既要熟悉纺织仪器测试工艺技术特点，又要具备计算机应用方面的专业知识。其中包括纺织仪器检测机理及输入输出信号特征；主要接口器件的性能和使用方法；编制计算机应用程序的基本方法等。 　　随着科学技术的发展，目前很多仪器已集机、光、电等多种技术于一身，具有通用性的数据处理、信号记录、图象处理等近代设备也不断涌现，例如记忆示波仪、存储示波仪、快速谱分析仪、图象处理系统等。适当选用这些通用设备，既可满足各种测试研究需要，也可大大降低对专用设备的要求。

电导率是以数字表示溶液传导电流的能力。水的电导率与其所含无机酸、碱、盐的量有一定的关系，当它们的浓度较低时，电导率随着浓度的增大而增加，因此，该指标常用于推测水中离子的总浓度或含盐量。

水质硬度单位换算

硬度单位 ppm 德国硬度 法国硬度 英国硬度

1ppm = 1.000ppm 0.0560 0.1 0.0702

1德国硬度= 17.847ppm 1 1.7847 1.2521

1法国硬度= 10.000ppm 0.5603 1 0.7015

1英国硬度= 14.286ppm 0.7987 1.4285 1

电导率与水的硬度

水溶液的电导率直接和溶解固体量浓度成正比，而且固体量浓度越高，电导率越大。电导率和溶解固体量浓度的关系近似表示为：1.4μS/cm=1ppm或2μS/cm=1ppm(每百万单位CaCO3)。利用电导率仪或总固体溶解量计可以间接得到水的总硬度值，如前述，为了近似换算方便，1μs/cm电导率 = 0.5ppm硬度

但是需要注意：

(1)以电导率间接测算水的硬度，其理论误差约20-30ppm

(2)溶液的电导率大小决定分子的运动，温度影响分子的运动，为了比较测量结果，测试温度一般定为20℃或25℃

(3)采用试剂检测可以获取比较准确的水的硬度值。

软水与硬水

水分为软水、硬水，凡不含或含有少量钙、镁离子的水称为软水，反之称为硬水。水的硬度成份，如果是由碳酸氢钠或碳酸氢镁引起的，系暂时性硬水(煮沸暂时性硬水，分解的碳酸氢钠，生成的不溶性碳酸盐而沉淀，水由硬水变成软水);如果是由含有钙、镁的硫酸盐或氯化物引起的，系永久性硬水。依照水的总硬度值大致划分，总硬度0-30ppm称为软水，总硬度60ppm以上称为硬水，高品质的饮用水不超过25ppm，高品质的软水总硬度在10ppm以下。在天然水中，远离城市未受污染的雨水、雪水属于软水;泉水、溪水、江河水、水库水，多属于暂时性硬水，部分地下水属于高硬度水。

关于水质硬度换算常见单位的换算有 :

1mmol/L(1/2Ca2+ 、 1/2Mg2+)=50 ppm( 以 CaC03计 )

1mmol/L(1/2Ca2+、 1/2Mg2+)=2.92grain/gallon(格令 / 加仑 )

lgrain/gallon( 格令 / 加仑 ) =17.lppm( 以 CaC03计)

1m3=264gallon (US)( 美加仑 )=22O ganon(UK)(英加伦 )

lkg=2.2pounds ( 英镑 )

1ppm=1mg/L

TDS(总溶解性固体)用来衡量水中所有离子的总含量，通常以ppm表示。

在纯水谁制造业，电导率也可用来间接表示成TDS。

溶液的电导率等于溶液中各种离子电导率之和。

经验公式是：将以微西门子为单位的电导率折半约等于TDS(ppm)

有时TDS 也用其它盐类表示,如CaCO3(系数则为0.66)

TDS与电导率的换算系数可以在0.4-1.0之间调节，以对应不同种类的电解质溶液。

电导率

电导率是物质传送电流的能力，与电阻值相对，单位Siemens/cm 。

水的硬度

水的硬度是指水中钙、镁离子的浓度，硬度单位是ppm，1ppm代表水中碳酸钙含量1毫克/升(mg/L)。

电导（G）是电阻（R）的倒数。因此当两个电极（通常为铂电极或铂黑电极）插入溶液中，可以测出两电极间的电阻R。根据欧姆定律，温度一定时，这个电阻值与电极间距L（cm）正比，与电极的截面积A（cm2）反比，即R =ρ×（L/A）；其中ρ为电阻率,是长1cm，截面积为1cm2导体的电阻，其大小决定于物质的本性。

据上式，导体的电导（G）可表示成下式：G =1/R=（1/ρ）×（A/L）=K×（1/J） ；其中，K=1/ρ称为电导率，J =L/A称为电极常数；电解质溶液电导率指相距1cm的两平行电极间充以1cm3溶液时所具有的电导。由上式可见，当已知电极常数（J），并测出溶液电阻（R）或电导（G）时，即可求出电导率。