โหลดการวัด,_gain_เครื่องขยายสัญญาณ และการตอบสนองของเครื่องตรวจจับ
แนะนำใหม่| English | ความหมาย |
|---|---|
| dead time/ded taɪm/ | เวลาตาย |
| input impedance/ˈɪnpʊt ɪmˈpiːdəns/ | ความต้านทานอินพุต |
ตัดสินใจก่อนตอบคำถาม
- โวลต์มิเตอร์เปลี่ยนแปลงวงจรที่วัด; ค่าที่อ่านได้คือผลหารของตัวแบ่งแรงดัน ไม่ใช่แรงดันวงจรเปิด
- เป้าหมายของคุณ: คำนวณภาระจากการวัดจากความต้านทานภายในของเครื่องวัดและแหล่งจ่ายไฟที่มีค่าจำกัด
สร้างแบบจำลองการวัด
- จำลองวงจรที่วัดได้เป็นแหล่งกำเนิดเทวินิน V_th พร้อมความต้านทาน R_th และอุปกรณ์วัดเป็นความต้านทานอินพุต R_m ค่าที่อ่านได้คือ V_th·R_m/(R_m+R_th) โดยมีเครื่องหมายเดียวกับ V_th และมีขนาดไม่เกิน |V_th| สำหรับความต้านทานที่เป็นบวก
- แหล่งจ่าย 10 V ที่มี R_th=100 kΩ อ่านด้วยมัลติมิเตอร์ 1 MΩ จะได้ค่า 10×(1/1.1)=9.09 V ซึ่งเป็นความเบี่ยงเบนต่ำ 9% โพรบสโคป 10× จะเพิ่มความต้านทานอินพุตที่มีประสิทธิภาพและลดสัญญาณลงสิบเท่า; ระบุทั้งสองผลกระทบนี้
A 12 V source with internal resistance 200 kΩ is measured by a voltmeter with input resistance 1 MΩ. The meter reads:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Divider: 12×(1.0/1.2)=10.0 V; the finite meter loads the source.
ตั้งค่าเกนและจุดตัด
- ขั้นตอน Op-amp แบบไม่กลับเฟสในอุดมคติมีเกน 1+R2/R1; ขั้นตอนกลับเฟสมี −R2/R1 โดยให้เครื่องหมายแสดงอย่างชัดเจน
- ตัวกรอง RC ลาดับแรกมีความถี่ตัด f_c=1/(2πRC); อัตราส่วนแอมพลิจูดคือ 1/sqrt(1+(f/f_c)²) และเฟสคือ −arctan(f/f_c) ที่ f=f_c แอมพลิจูดคือ 1/√2 (จุด −3 dB) ไม่ใช่ครึ่งหนึ่ง สำหรับ R=1 kΩ และ C=100 nF, f_c≈1.59 kHz
A first-order RC low-pass driven exactly at its cutoff frequency passes an amplitude fraction of:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
1/sqrt(1+(f/f_c)²)=1/√2 at f=f_c, the −3 dB point.
ประเมินประสิทธิภาพของเครื่องตรวจจับ
- ประสิทธิภาพเครื่องตรวจจับ ε คือจำนวนเหตุการณ์ที่ตรวจพบหารด้วยจำนวนเหตุการณ์ตกกระทบ; ความละเอียดพลังงานรายงานเป็น FWHM/E เช่น 13.2 keV บนเส้น 662 keV ประมาณ 2%
- เครื่องตรวจจับที่ไม่สามารถหยุดชะงักได้ (non-paralyzable) ที่มีเวลาตาย τ บันทึก m=n/(1+nτ) จากอัตราการแท้จริง n; การจัดรูปใหม่จะได้ n=m/(1−mτ) ซึ่งล้มเหลวเมื่อ mτ→1 ระบุว่าใช้โมเดลเวลาตาย哪种แบบ; พฤติกรรมแบบหยุดชะงักได้ (paralyzable) แตกต่างกัน
แหล่งจ่าย 12 V มีความต้านทานภายใน 200 kΩ อ่านด้วยมัลติมิเตอร์ 1 MΩ แสดงค่า 12×(1/1.2)=10.0 V ตัวกรอง RC ที่มี f_c=1 kHz ถูกขับที่ 2 kHz ผ่านแอมพลิจูด 1/√5≈0.447عدادนับที่มี τ=10 μs ที่อัตราการแท้จริง 10⁴ /s บันทึกได้ 9091 /s; การบันทึก 8000 /s ด้วย τ=20 μs บ่งชี้ว่า n=8000/(1−0.16)≈9524 /s
An ideal non-inverting op-amp stage with R1=1 kΩ and R2=9 kΩ has gain ____.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
1+R2/R1=1+9=10.
ทำการสอบเทียบพร้อมข้อจำกัด
- การปรับเทียบเชิงเส้นกับมาตรฐานที่ทราบค่าสามารถแก้ไขความคลาดเคลื่อนของจุดศูนย์และสเกลได้ แต่ไม่สามารถขจัดสัญญาณรบกวนหรือรับประกันการแก้ไขความไม่เป็นเชิงเส้นได้ กราฟการปรับเทียบแปลงค่าที่บ่งชี้เป็นค่าจริง การประมาณค่าระหว่างจุดสมมติว่ามีความเรียบในพื้นที่นั้น
- รายงานความละเอียดและประสิทธิภาพแยกกัน: ยอดแหลมคมแต่ประสิทธิภาพต่ำยังพลาดเหตุการณ์ และประสิทธิภาพสูงแต่ความละเอียดกว้างยังผสมผสานเส้นใกล้เคียงกัน
การพิจารณาจุดตัด 1/√2 เป็นครึ่งหนึ่ง การมองข้ามที่ว่าเครื่องวัดที่มีค่าจำกัดอ่านค่าต่ำผ่านตัวแบ่งแรงดัน หรือการแก้ไขด้วยโมเดล non-paralyzable超出了ขอบเขตการใช้งาน
คำตอบใดสอดคล้องกับกรณีนี้?
คำนวณการโหลดของการวัดจากอิมพีแดนซ์ของมิเตอร์และแหล่งกำเนิดที่มีค่าจำกัด
Increasing a detector dead time increases the recorded count rate at fixed true rate.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Dead time removes events: m=n/(1+nτ) falls as τ grows.
รักษาระยะห่าง
- dead time — ช่วงเวลาขั้นต่ำหลังจากเหตุการณ์ที่บันทึกแล้วในช่วงที่เครื่องตรวจจับไม่สามารถบันทึกอีกได้
- input impedance — โหลดที่มีประสิทธิผลที่เครื่องวัดนำเสนอต่อวงจรที่กำลังทดสอบ
- คำนวณการโหลดของเครื่องวัดจากอิมพีแดนซ์ของเครื่องวัดและแหล่งกำเนิดอย่างจำกัด
- หาอัตราขยายของแอมพลิฟายเออร์แบบง่ายและการตอบสนองของฟิลเตอร์อันดับแรก
- ตีความประสิทธิภาพของตัวตรวจจับ ความละเอียด เวลาตาย และความเบี่ยงเบนจากการปรับเทียบ
Match each term with its precise meaning in this lesson.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Keep the distinctions stated in the teaching example.
Put this lesson’s reasoning or event sequence in order.
Difficulty 3/5 · 200 coins + a small bonus on first completion today
The order follows the stated process; check each stage before the next.