示波器的校準

    這些天我失業(yè)了，于是上帝說多來來論壇吧，幫我回回帖子，上帝不了解我心情很郁悶，因為前天打電話去某家計量院，人家說不景氣，不招人，又打給另外一家，人家說我們只要研究生以上學歷的，好的，我只能繼續(xù)失業(yè)著。
話歸正題，既然答應(yīng)上帝了，就做點事吧，反正閑著也是閑著不是嗎，瀏覽了一會論壇的帖子，沒有太多可以回的東西，那就自己開個貼吧。那就從最常見的示波器開始聊吧，我知道很多新人進入計量院，或者其他的校準機構(gòu)，很難得到很系統(tǒng)的培訓，很多時候是自己看看檢定規(guī)程，校準規(guī)范，再向老師傅討教幾招，做了幾年，往往也是一知半解。之前和上帝談網(wǎng)站的盈利模式，就聊到了培訓這一塊，搞幾個不同專業(yè)的講師，全國各地做培訓，儀器的使用，校準，不確定度啥的。那么今天我做個課程試點，看有沒人愿意看，那么閑話少說，開始吧，這一講就是示波器的校準，看看有多少是你不知道的。
1，  1，Y軸位置范圍，就是圖像做垂直方向移動的范圍，用到的標準器，任何能輸出1kHz左右正弦波的源，FLUKE的5500，9100都可以，國產(chǎn)的示波器校準儀也可以，實在不行，音頻信號源都可以上，如果你手上什么東西都沒有，那就用自校準信號吧。把示波器置于AC耦合，時基打到合適位置，調(diào)節(jié)信號源的輸出，使其居中顯示，而后調(diào)節(jié)垂直位置，只要波形沒用什么明顯失真，取上下限最大位移即可。
2，  2，Y軸動態(tài)范圍，就是圖像沒什么失真情況下顯示幅度的范圍，也就是示波器帶寬的上限值能顯示的幅度。這次標準器麻煩一點了，要個脈沖信號源，示波器還是置于AC耦合檔，調(diào)節(jié)信號源輸出，使波形占屏幕的80%，而后拉動波形，計算出兩個波形上沖量的差值，分正脈沖和負脈沖各做一次。因為WORD畫圖太麻煩，就簡略說下，不明白的話再后面交流吧。
3，  3，Y軸位移線性誤差，就是圖像位置變化后幅度變化的相對誤差。還是用個源把波形調(diào)到屏幕50%，而后調(diào)節(jié)位移，使得波形上下邊置于屏幕的上下限，讀取顯示高度。
4，  4，Y軸輸入阻抗，就是在示波器輸入端的直流電阻值和并聯(lián)電容值。電阻值一般是1M歐，用個電阻表，數(shù)字萬用表，電橋都可以讀出來，測量電容注意頻率不要小于1KHz,需要在Y軸所有檔位系數(shù)上測量。
5，  5，Y軸最大輸入電壓，就是能承受的最大輸入電壓，用電壓源即可，有頻率要求的用高頻信號源，把示波器置于DC耦合，輸入該示波器指標容許的最大電壓值，持續(xù)一分鐘。
6，  6，Y軸偏轉(zhuǎn)系數(shù)范圍和誤差，就是輸入電壓和示波器顯示長度的比值，使用1KHz的方波輸出，置于DC耦合，使屏幕顯示波形占80%，而后讀出高度即可。
7，  7，Y軸偏轉(zhuǎn)系數(shù)微調(diào)比，就是微調(diào)電位器所能調(diào)節(jié)的最大和最小的比值。還是一樣用之前的方波，讀出微調(diào)最大和最小時的高度即可。
8，  8，Y軸偏轉(zhuǎn)系數(shù)擴展，就是擴展倍數(shù)，還是用之前的信號輸出，讀取未使用擴展倍數(shù)時的屏幕高度，再使用擴展倍數(shù)，調(diào)節(jié)輸出電壓，到額定倍數(shù)，讀取屏幕高度，兩者比值計算就是擴展誤差。
9，  9，Y軸串接偏轉(zhuǎn)系數(shù)，就是當將Y通道串接起來，其他和6是一樣的。
10110，Y軸幅度線性誤差，就是對輸入電壓幅度變化的相對誤差，這個指標對于源的要求比較高，如果源的電壓指標不夠，可以外接個電壓表監(jiān)視，同樣是輸出一個1kHz的方波或者正弦波，輸出一個占50%屏幕的信號，讀取值，而后輸出值增加一倍，再讀取值即可。
11.Y軸頻帶寬度或頻率響應(yīng)，就是當示波器輸入不同平率的同幅正弦信號時，屏幕對于的基準頻率的顯示幅度隨頻率變化下跌3dB時，其下限到上限頻率的范圍。這個指標對信號源的電壓輸出平坦度有要求，不能超過正負0.3dB，把示波器調(diào)到Y軸基準檔，調(diào)節(jié)信號顯示80%屏幕，而后分別上下改變頻率，而電壓不變，直到顯示高度為之前屏幕高度讀數(shù)的0.707倍，此時的頻率，就是頻帶寬度。
12，上升時間，就是一個矩形脈沖波前沿電壓或者電流從穩(wěn)態(tài)幅度的10%到90%經(jīng)過的時間間隔，對于脈沖信號發(fā)生器，要求它的脈沖上升時間要小于被測示波器上升時間的三分之一，同樣，測試應(yīng)該在不同檔位分別進行，輸出耦合置于DC，調(diào)節(jié)脈沖信號源的輸出，使其波形占屏幕的80%，讀取前沿10%和90%的時間即可。
13，上沖，就是脈沖信號前沿部分高于基本幅度平頂?shù)淖畲笾担瑴y試方法同上。
14，阻尼，就是脈沖信號除了上沖外，在10個上升時間內(nèi)的衰減振蕩的最大幅度和基本幅度的百分比，方法同上。
15，下垂，就是脈沖信號，平頂部分的傾斜幅度，與基本幅度的百分比。這個指標的前提是要有一定的脈沖寬度，測試方法同上。
16，脈沖頂部的不平度，就是脈沖信號，除了上沖外，在3倍的延遲時間內(nèi)的最大起伏幅度和基本幅度的百分比。方法還是同上，以上幾個指標，只要畫一張脈沖圖就可以非常直觀的了解。
17，直流特性，就是對于頻率特性是從直流開始的示波器，校驗放大器直流增益的一致性，當輸入直流電壓到達穩(wěn)定狀態(tài)的瞬間，幅值的偏移和穩(wěn)定幅度的百分比。這個指標需要用到一個直流源，具備反復通斷的能力，為保護儀器，最好不要用5500之類的來做源。通過電壓源不停的通斷，讀出輸入直流電壓瞬間到達穩(wěn)定狀態(tài)時的幅度的變化量即可。
18，視在信號延遲時間，就是從掃面出現(xiàn)的瞬間到信號軌跡達到基本幅度10%所經(jīng)過的時間，調(diào)節(jié)脈沖信號源的輸出電壓，使其占屏幕80%，調(diào)節(jié)觸發(fā)電平，使得波形處于視在延遲時間的最大位置，讀取掃面起始點至脈沖前沿的10%的水平方向的時間，
19，通道延遲時間差，就是把同一個信號源相同信號輸入到示波器任意兩個輸入端，他們顯示的波形之間的時間差，用一個三通把脈沖信號輸入到示波器兩個端口，把時間系數(shù)置于最快檔，而后讀取兩個信號基本幅度50%處的時間差。

20，漂移，就是示波器光點隨著時間緩慢和連續(xù)的偏移，這可以分長期漂移，就是一小時內(nèi)的最大偏移量，和短期漂移，就是一小時內(nèi)，光點在一分鐘內(nèi)的的最大偏移量，也就是分60個時間段去取最大值。這個不用任何標準器，只要保證電源電網(wǎng)沒有大的波動即可。
21，噪聲，就是由于內(nèi)部的元器件引起的隨機現(xiàn)象，分為開路和短路噪聲，輸入端開路被加以屏蔽就是開路噪聲，輸入端短路時的就是短路噪聲，測試時把掃描打到自激狀態(tài)，偏轉(zhuǎn)系數(shù)最小，讀取屏幕顯示的最大高度。
22，共模抑制比，就是把一個電壓信號加載到偏轉(zhuǎn)電路的兩個分差輸入端之間所測得的偏轉(zhuǎn)量和把這個信號加到示波器并聯(lián)后的兩輸入端與接地端之間測得的偏轉(zhuǎn)量之比。測試方法，把偏轉(zhuǎn)系數(shù)置于基準檔，置于DC耦合，信號源使用三通連接示波器和分差輸入端，調(diào)節(jié)信號源的輸出電壓到能清晰讀出顯示高度H1，而后信號源輸出不變，撤去連接三通的分差輸入端連線，把分差輸入端連接到信號源接地端，讀出H2,則分差輸入共模抑制比為，H1乘偏轉(zhuǎn)系數(shù)和H2乘偏轉(zhuǎn)系數(shù)的比值。
23，通道隔離度，就是示波器任意兩個通道間互相影響的程度，方法是調(diào)節(jié)信號源的輸出電壓，使其顯示80%屏幕，并把其他通道連入接地端，變更頻率，讀取各個通道的最大顯示高度即可。
24，X軸位移范圍，就是圖像做水平運動的范圍，這個和之前Y軸是一樣的。
25，外觸發(fā)輸入電阻，和Y軸也是一樣。
26，X軸偏轉(zhuǎn)系數(shù)與誤差，和Y軸方法一樣。
27，X軸頻帶帶寬，方法和Y軸一樣。
28，XY相位差，當相同相位信號加到具有X-Y顯示功能的示波器量輸入端時，示波器任意兩顯示光跡之間的相位差，信號源輸出合適值，工作方式為XY顯示，讀取波形即可。
29，掃面時間系數(shù)范圍和誤差，就是光點在X軸方向移動單位長度所需要的時間，需使用時

標信號發(fā)生器，如指標不能滿足需要，可以外接頻率計，調(diào)節(jié)信號源，讀取占屏幕長度80%的顯示長度和對應(yīng)的總時間，算出時間系數(shù)誤差。
30，掃面時間系數(shù)微調(diào)比，就是掃描時間系數(shù)微調(diào)旋鈕最大值和最小值的比值，同Y軸方法一樣，只是使用時標信號源而已。
31，掃描時間系數(shù)擴展倍率和誤差，就是掃描時間系數(shù)擴展的倍數(shù)，和Y軸方法一致。
32，掃描線性誤差，在屏幕80%內(nèi)，所測得的平均偏轉(zhuǎn)系數(shù)，與兩邊緣10%區(qū)域內(nèi)任一端所測得的平均偏轉(zhuǎn)系數(shù)之間的相對誤差，調(diào)節(jié)信號源，讀取波形80%范圍內(nèi)的平均時間系數(shù)，而后再讀取兩個邊緣的平均時間系數(shù)，需要注意要扣除信號的延遲時間。
33，延遲時間范圍，就是在具備雙時基的示波器，延遲掃描可延遲被延遲掃描的時間間隔的范圍。測試方法，根據(jù)說明書，選定輸入信號周期T1,延遲掃描系數(shù)為0.2T1/DIV，被延遲掃描系數(shù)為0.1T1/DIV，時基顯示要加亮，圖像穩(wěn)定后，逐漸減小延遲倍率直到測出最小延遲時間，而后改變信號源周期T2，其他設(shè)置相同變化，逐步增大延遲倍率，讀出最大延遲時間。
34，延遲時間刻度線誤差，就是延遲時間刻度變化的相對誤差。信號源輸出合適信號，延遲倍率為1，讀取刻度盤值，而后改變倍率，一次讀取相同點的值，即可。
35，觸發(fā)電壓范圍，就是可穩(wěn)定顯示觸發(fā)的輸入電壓范圍，內(nèi)觸發(fā)時，信號源輸出正弦波，輸入電壓為80%屏幕，調(diào)節(jié)電平，變化極性，保證示波器任意點都能被觸發(fā)。外觸發(fā)時，用三通，把信號同時輸入外觸發(fā)端口和示波器測試端口，調(diào)節(jié)電平，變化極性，使得在規(guī)定輸入范圍內(nèi)電壓都可以觸發(fā)。
36，觸發(fā)門限，就是使示波器穩(wěn)定顯示所需要的信號最小值。調(diào)節(jié)信號輸出頻率在規(guī)定的頻帶范圍內(nèi)的上下限值，在頻率不變的情況下，改變信號源的輸出電壓，測出穩(wěn)定顯示的最小顯示高度。
37，觸發(fā)頻率范圍，就是在規(guī)定的觸發(fā)閥值，可穩(wěn)定顯示的頻率范圍。調(diào)節(jié)信號輸出為觸發(fā)門限，在電壓保持不變下，改變信號源的頻率，測出穩(wěn)定顯示的頻率范圍。
38，最高觸發(fā)頻率，就是在規(guī)定觸發(fā)的電壓范圍內(nèi)，能穩(wěn)定顯示的最高頻率。方法同上。
39，時基晃動，就是顯示位置平行于掃描方向的抖動，掃描時間置于最快檔，打開擴展最大，調(diào)節(jié)信號源輸出頻率為觸發(fā)頻率范圍上限，使得波形占屏幕高度30%，讀取X軸方向上的最大抖動寬度所代表的時間。

40延遲晃動比，就是在具備延遲掃描和被延遲掃描的電路中，表示被延遲掃描的晃動和掃描延遲時間的比值。把被延遲掃描時間系數(shù)達到比較快的檔位，同時處于自激狀態(tài)，延遲掃描時間系數(shù)與被延遲掃描時間系數(shù)比值要大于1000，調(diào)節(jié)信號源輸出，使顯示為30%屏幕，改變信號源周期，適應(yīng)時間系數(shù)，而后轉(zhuǎn)動延遲倍率，讀取X軸方向上抖動最大寬度的時間值，則延遲晃動比為，最大寬度和被掃描時間系數(shù)的乘積與延遲倍率值和延遲掃面時間系數(shù)的乘積之比。
41，時基信號輸出，就是掃描時基信號的輸出。把示波器，或者任意能讀取波形數(shù)據(jù)的儀器直接讀取其時基輸出即可。
42，邊緣直線度偏差，就是上下或者左右邊緣位置偏離直線的最大距離，這個指標要比眼力，隨意性比較大。
43，垂直度偏差，就是X與Y軸圖片夾角偏離90度的差值。先把光跡置于原點，而后信號源輸出，80%屏幕，讀取夾角。
44.平行度偏差，就是兩個Y軸通道最不水平夾角，方法同上。
45，Z軸輸入電阻，和之前的輸入電阻方法相同。
46，Z軸最大輸入電壓，一般也就是500到1000伏，方法同Y軸。
47，Z軸增輝電壓和極性，用信號源輸出合適信號，內(nèi)觸發(fā)方式，而后調(diào)節(jié)輝度，觀察周期性的明暗顯示，使明亮處達到正常輝度，判斷電壓值和極性即可。
48，Z軸最高調(diào)輝頻率，就是加入Z軸能產(chǎn)生調(diào)輝顯示的最高信號頻率。信號源置合適輸出，出現(xiàn)調(diào)輝現(xiàn)象后，調(diào)節(jié)頻率，直到現(xiàn)象消失，此時的頻率就是最高頻率。
49，校準信號幅度誤差，這個比較簡單，直接讀取即可，數(shù)表都可以。
50，校準信號頻率誤差，同上，直接讀取，頻率計即可。
51，探頭輸入阻抗，就是探頭的直流電阻和并聯(lián)電容，實際測量的是探頭和示波器共同的特性，直接讀取即可。
52，探頭最大輸入電壓，就是探頭能承受的最大電壓，一般來說和示波器的最大輸入電壓是一樣，方法同前。

53，探頭衰減比，就是探頭對信號的衰減倍率，方法是信號源合適輸出，探頭在1:1和規(guī)定倍率時的不同值即為衰減比。
54，探頭上升時間，方法和之前的上升時間是一樣的。
55，視在功率，就是示波器在額定電源條件下電壓有效值和電流有效值的積。方法就是把功率計或者電壓，電流表接入電源供應(yīng)端，讀出功率值。
56，駐波比，就是當傳輸線上有一個正弦信號饋電，沿著傳輸線上測到的最大電壓和最小電壓之比，這個指標適用于取樣示波器。需要用到駐波測量儀。
57，像點拖曳，就是取樣保持電路發(fā)生器泄漏所引起的像點缺陷，信號源使用80Hz輸出，加到取樣示波器外觸發(fā)輸入端，使用外觸發(fā)，即可看到有拖曳現(xiàn)象。
58，最大記錄速度，就是記憶示波器每秒記錄和鑒別的光跡寬度的最大距離，測試方法，信號源分別接到Y(jié)1,Y2輸入端，Y軸輸入方式置于接地，觸發(fā)置于單詞，可變余輝最大，顯示方式最大記錄，而后清除，輸入方式為AC，單次掃描，輸入一定頻率的信號，要求每個周期的信號無缺陷即可。

59，余輝時間可變范圍，就是光點移走后，顯示亮度逐漸減弱的情況下，射線管屏幕暫時保存信息的能力。觸發(fā)置于全自動，掃描時間最大，輝度置于比較暗，可變余輝最大，顯示方式為可變余輝，等到掃描線掃除屏幕，馬上把可變余輝最大，從掃描開始計算時間，并調(diào)節(jié)Y軸位移，使掃描線不重合，出現(xiàn)不符合時，就停止，該時間間隔就是余輝最大時間。
60，開機存儲時間，就是記憶示波器在工作條件下，記錄下的信息被保留和顯示的周期。信號源合適輸出，掃描為單次，顯示為可變余輝，旋鈕最大，按清除后，使用單次記錄波形型號，將顯示方式置于存儲，再調(diào)節(jié)存儲輝度較暗，開始計算時間，直到背景亮度使波形無法觀察。
61，關(guān)機存儲時間，就是在不工作條件下，記錄下的信息被保留和顯示的時間間隔，方法同上。
62，最高取樣速率，就是單位時間內(nèi)對模擬輸入信號的最大取樣點數(shù)。
63，垂直分辨率，就是垂直方向能分辨的最小模擬量的單位數(shù)。
64，水平分辨率，就是水平方向能分辨的最小時間增量的單位數(shù)。和示波器的存儲容量相關(guān)。
65，重復存儲帶寬，就是示波器處于存儲狀態(tài)時，被取樣的重復信號能達到的自高帶寬。方法，把信號源接到示波器垂直輸入端，示波器置于重復方式，按照示波器頻帶寬度的測試方法測試，降到基準頻率顯示高度的0.707倍的頻率就是重復頻帶寬度。
66，重復存儲上沖，示波器處于存儲并重復工作時，信號的上沖量，用脈沖信號源輸出，直接在示波器讀取上沖量即可。
67，重復存儲上升時間，和上面一樣。
68，單次存儲帶寬，就是有效存儲帶寬，指被取樣的單次信號所能達到的最高帶寬。和65的方法一樣。
69，前后觸發(fā)，就是按照波形的時間關(guān)系選擇觸發(fā)點的能力。觸發(fā)方式為重復，信號源合適輸出，信號獲取開關(guān)前后觸發(fā)能正常看到波形即可。
70，Y-X軸偏轉(zhuǎn)系數(shù)，就是當一路Y通道為X周顯示時在X軸向，電壓和偏轉(zhuǎn)長度的比值。這個指標適用于X-Y示波器，用信號源合適輸入，讀取即可。
71，Y-X頻帶寬度，就是在Y-X方式，輸入不同頻率同幅度的信號，X軸向上對應(yīng)基準頻率的顯示幅度隨頻率電話下降3dB,其上下限頻率的范圍，測試方法同前面的頻帶寬度。
累死了，電視示波器就不寫了，本來就比較冷門，時間有限，差錯難免，還請各位看官見諒了。

示波器校準需要做這么多參數(shù)么？那校準費得多貴呀？一般的計量機構(gòu)好像都不會這么做吧？

要是進行示波器質(zhì)檢需要測的項目的確比較多，不過一般的校準項目只需測水平掃描，垂直偏轉(zhuǎn)，頻帶寬度和脈沖瞬態(tài)響應(yīng)四項就可以了。不過還是要說一聲樓主辛苦了！！！有些東西還是很有用的，呵呵，我們多測些項目可以多收些費用。

樓主太強了
為什么我們的高手會失業(yè)？這個社會怎么了

感謝樓主的經(jīng)驗分享！
對於初學的人還真是有些難，看來要多努力了~
祝願樓主找到一份滿意的工作！祝你好運！

6# arale7
辛苦了，按照模擬示波器校準的話不用這么費時吧

請教有使用過示波器校準儀的前輩，如下兩種型號的優(yōu)缺點：
（1）POC-2A 程控示波器校準儀 及（2）NF4609A

因為正在選購示波器校準儀，經(jīng)驗不足，還請各位指教！
感謝

最近想了解示波器的相關(guān)知識，謝謝樓主，如果方便的話我還想知道檢定示波器的相關(guān)知識，單位說考慮建這個標準

樓主絕對是個行家，小弟入行不久，向你學習了，希望樓主早日找到理想的工作。

真是值得學習的資料呀

:loveliness:感謝分享資料

太好了，感謝樓主傳授經(jīng)驗！希望以后能多傳點兒這樣的資料，讓我也多學習一下。

其實單就檢定本身來說，基本上很簡單，頭疼的是實驗室管理。

樓主太強了，沒有一個計量院校準這么多參數(shù)的，能弄明白這些參數(shù)的檢定員也沒幾個。

樓主要是能來我們院就好了，我們院正缺樓主這樣的人才啊

寫得太好了,俺謝謝了

樓主能不能出一個低頻信號發(fā)生器的校準

感謝lZ，標記收藏先

請教一下，模擬示波器和數(shù)字示波器的允差怎么給啊？謝謝！

我看到幾家計量所給的允許誤差各不相同，現(xiàn)在不知道該按哪家計量所的為準！