试验设备

世界上第一台仪器1

发布时间:2023/3/2 17:16:01   
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“早在公元前1世纪,人们就已发现通过球形透明物体去观察微小物体时,可以使其放大成像。后来逐渐对球形玻璃表面能使物体放大成像的规律有了认识。年,荷兰和意大利的眼镜制造者已经造出类似显微镜的放大仪器。

到了17世纪70年代,荷兰的看门人列文·虎克有一天透过两块镜片偶然发现镜片后面的小铁钉一下子变大了好多倍。这个发现引起他莫大的兴趣,于是他动手做了一个金属支架和一个小圆筒,把两块镜片分别装在圆筒两头,还安上旋钮,来调节两块镜片间的距离。这样,世界上第一台显微镜就诞生了。”

随着现代科技的发展,#仪器仪表#在科学技术研究中发挥着越来越重要的作用,上到探月,下到海底,各种传感器,各种科学仪器大量应用,仪器技术也越来越先进,我国的太空探索开始发力,天问,天舟,天和都大量应用了各种现代高科技仪器仪表。

第一台示波器

卡尔·费迪南德·布劳恩(KarlFerdinandBraun,年6月6日-年4月20日),德国物理学家,诺贝尔物理学奖获得者,阴极射线管的发明者。

年,他通过国家中学教师考试,在莱比锡的一家中学教数学和自然科学,在那里他同时进行对振荡电流的科学研究。年,他发现某些金属硫化物具有使电流单方向通过的特性,并利用半导体的这个特性制成了无线通信技术中不可或缺的检波器,开创了人类研究半导体的先例。

布劳恩先后在马尔堡大学(年)、斯特拉斯堡大学(年)和卡尔斯鲁厄大学(年)任物理学副教授和教授,年又应蒂宾根大学的邀请负责建立物理学研究所,年他回到斯特拉斯堡大学任物理研究所主任和教授,把主要精力用于进行电学研究。发明阴极射线管CRT(布劳恩管,CRT显示器的核心部件)。

布劳恩制造了第一个阴极射线管(缩写CRT,俗称显像管)示波器。现在CRT被广泛应用在电视机和计算机的显示器上,在德语国家,CRT仍被称为“布劳恩管”(德语:BraunscheRhre)。

年KarlFerdinandBraun于年发明世界上第一台阴极射线管示波器。

二十世纪四十年代,雷达和电视的开发需要性能良好的波形观察工具,泰克成功开发带宽10MHz的同步示波器,这是近代示波器的基础。

根据IEEE的文献记载年英国的Nicolet公司发明了第一台的数字示波器(DSO),到了年惠普科技发明了全球第一台混合信号示波器(MSO)。

第一台信号发生器

由于早期的信号发生器机械结构比较复杂,功率比较大,电路比较简单,因此发展速度比较慢。年惠普为海军研究实验室开发了信号发生器及雷达干扰设备,直到年才出现第一台全晶体管的信号发生器。

第一台校准的频谱分析仪

分析仪器市场原本属于“Polarad”和“Panoramic”,这两个公司都生产分析仪,大多数是Klystrons作为第一本振的单独波段、手动调谐接收机。第二本振是扫频,提供了MC扫频宽度。HP在年推出了频谱分析仪,项目工程师ArtFong被安排制造HP分析仪,革命性的变化其是将扫频功能作为第一本振。使用向后波振荡器(BWO)作为第一本振,使得可标记的MC扫描宽度成为可能。

第一台校准的频谱分析仪,HPA第一次亮相是在年8月,HPA/A频谱分析仪通过同轴输入覆盖了10MC到10GC的频率范围,通过外部的波导混频器和适配器覆盖了8.2~40GC。

校准的频谱宽度从kC~2GC。这么宽的频谱使得宽的分离信号和和宽的频谱,单一信号、失真产品的详细检查成为可能。

信号幅度由0~60dB的RF衰减器(10dB步进),外加80dB的IF衰减器(1dB步进)控制。校准,显示动态范围60dB.

BillHewlett在年编写的“机会的创新”一书中认为HPA频谱分析仪是最为成功的产品之一。

“在写这篇文章之前,频谱分析仪已经流行了很久。HP产品之前,这些仪器有一些非常实际的问题和限制。比如,谐波和杂散信号会经常导致不稳定的结果。另外,对于频率参考不够准确,动不动就需要校准。最后,他们是窄带的,需要一系列插件调谐器覆盖感兴趣的频段。,新方法、新工具的开发迫在眉睫。解决之道是采用改进的后向波振荡器,给出“干净的信号”。一个本地的生产商为我们设计了符合要求的、频率覆盖了2~4GHz范围并且电压可调的管子。低噪声的2GHzIF放大器、10MHz~4GHz直接频率可由和4Ghz的镜像频率隔离开来,轻易获得超过0.4GHz的频率。10MHz石英晶体振荡器的使用使得调谐和扫频时获得1%的准确度是可行的,也可以在扫频宽度和速度改变时为优化分辨率而自动选择波段。对数显示可以获得60dB的动态范围。

仪器带来了频谱分析仪的革命,并开启了许多新的应用。”

第一台电流表

乔治·西蒙·欧姆(GeorgSimonOhm,~年德国物理学家)根据年施魏格尔和波根多夫发明的一种原始的电流计为基础,巧妙地利用电流的磁效应设计了一个电流扭秤.用一根扭丝挂一个磁针,让通电的导线与这个磁针平行放置,当导线中有电流通过时,磁针就偏转一定的角度,由此可以判断导线中电流的强弱了.他把自己制作的电流计连在电路中,并创造性地在放磁针的度盘上划上刻度,以便记录实验的数据.

第一台血压计

英国医生哈尔斯可以说是研制血压计的第一人,人们测量血压最先是在动物身上做试验的,年,哈尔斯把自己家里饲养的一匹最心爱的高头大马作为测试血压的对象。他将一根2.7米长的玻璃管与一根铜管的一端相连接,接着,他又将铜管的另一端插入马颈部的动脉血管内,然后使玻璃管竖直,让血顺着玻璃管上升,这样测得马的血压为2.1米高。哈尔斯注意到,随着心脏的跳动,血柱上升和下降5~10厘米。但是很明显,这样测量血压既不安全,也不方便,而且对血管的破坏非常严重,根本不适宜用于人类。

年,德国一位生理学家提出了可以通过体外测量阻止血流压力来代替直接从血管内测量血压的观点,并据此设计出了一种带杠杆的测量血压装置,但是这种装置相当笨重,而且使用起来也很不方便。

年,意大利物理学家里瓦罗基在哈尔斯测量马血压的试验基础上,又进行了深入的分析与研究,经过大胆的试验,终于改制成了一种不破坏血管的血压计——裹臂式血压计。这种血压计由袖带、压力表和气球三个部分构成。袖带是一条可以环绕在手臂上、且能充气的长方形橡皮袋,它一端是接在打气橡皮球上的,另一端则是接到水银测压器或其他测压器装置上的。

测量血压时,将橡皮袋环绕于上臂,然后将空气徐徐打入橡皮袋,压力升高到一定程度时,动脉血管被压扁,造成血液流动停止。然后,慢慢放气。当袖带压力低于心脏收缩排出血液产生的动脉压时,血液便开始恢复流动,用听诊器可听到脉搏跳动,此时水银柱显示出来的压力即为收缩压;当压力继续减少,直到不阻碍心脏舒张状态的血液畅通时,测得的数值即为舒张压。

显然,里瓦罗基的血压计要比哈尔斯测量血压的方法科学、安全得多,因此被世界各国的医生们所广泛采用,成为了重要的血压诊断工具。

年,俄国人尼古拉·科罗特科夫对裹臂式血压计稍作改进,使其不用听诊,只用触诊法即可准确测定人的血压。

现在,随着医学知识的普及,医院的专用器械了,许多家庭也开始选购并使用血压计。其中电子血压计便是一种非常适合家庭使用的新型血压计,它操作简单,为很多疾病的预防和控制提供了很好的帮助。



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