校準(zhǔn)示波器作業(yè)指導(dǎo)書1 采用標(biāo)準(zhǔn)
JJG 262-96 （模擬示波器檢定規(guī)程）
JJF 1057-1998（數(shù)字存儲(chǔ)示波器校準(zhǔn)規(guī)范）
2 校準(zhǔn)環(huán)境條件
2.1 環(huán)境溫度：(20?5) ?C；
2.2 相對(duì)濕度： ＜80 %；
2.3 供電電源：220 V?2%，(50?1)Hz。
3 校準(zhǔn)用測(cè)量設(shè)備
脈沖參數(shù)測(cè)量儀器校準(zhǔn)裝置
儀器設(shè)備名稱及編號(hào) 型號(hào)規(guī)格 準(zhǔn)確度等級(jí)/不確定度 生產(chǎn)廠
示波器校準(zhǔn)儀(No:40215) 9500 時(shí)標(biāo)：4×10-5 (k=2)
電壓幅度：5×10-4～2×10-3(k=2)
上升時(shí)間：30ps FLUKE
脈沖電壓表（No:80402） SF2145 10mV～±200V: 0.06%～0.5% (k=2) 南通
數(shù)字多用表（No：2825A07569） 3458A ±10mV～±200V： 0.001% (k=2) HP
通用時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器 SR620 1×10-7±0.5ns 美國
數(shù)字示波器(No: 2944A2772) HP54504A ΔT: 0.5% (k=2)
ΔV: 1.5% (k=2) HP
4 校準(zhǔn)項(xiàng)目及方法
4.1 外觀及電性能檢查
4.1.1 被校儀器外觀及標(biāo)記應(yīng)完整，不能有影響操作的機(jī)械損傷；
接通電源，按說明書要求預(yù)熱，具有開機(jī)自檢功能的示波器應(yīng)自檢通過。然后將被校示波器校準(zhǔn)信號(hào)輸出接至垂直輸入端，調(diào)節(jié)前面板各控制旋鈕或按鈕使其波形顯示穩(wěn)定，同時(shí)按說明書的操作程序?qū)η懊姘甯餍o功能作定性檢查。檢查其功能正常，方可進(jìn)行校準(zhǔn)。
4.1.2 觸發(fā)特性的檢查
4.1.2.1內(nèi)觸發(fā)（同步）檢查
a. 將9500的輸出通過50Ω通過式負(fù)載連接到示波器的垂直輸入端。示波器設(shè)置如下：
垂直方式：CH1 ON （V/div按需要設(shè)置）
觸發(fā)選擇：正常，+極性
觸發(fā)源：內(nèi)（CH1）
水平顯示：A，s/div置合適。
b. 設(shè)置9500示波器校準(zhǔn)儀，使其輸出穩(wěn)幅信號(hào)。將穩(wěn)幅信號(hào)的輸出頻率設(shè)置為示波器帶寬的上限和下限頻率，分別調(diào)節(jié)輸出幅度及示波器觸發(fā)電平，使屏幕上能顯示穩(wěn)定波形，其高度應(yīng)符合被檢示波器說明書中規(guī)定的技術(shù)要求。
c. 水平顯示置“B”，重復(fù)b項(xiàng)，檢查延遲掃描內(nèi)觸發(fā)電平。
d. 重復(fù)b、c項(xiàng)，對(duì)其它各通道分別進(jìn)行檢查。
4.1.2.2外觸發(fā)（同步）檢查
a. 功分器的輸入端接9500的輸出端，功分器的其余兩端分別通過衰減器和50Ω通過式負(fù)載連接到示波器的CH1輸入端和“A”外觸發(fā)輸入端。示波器設(shè)置如下：
垂直方式：CH1 ON （V/div按需要設(shè)置）
觸發(fā)源：外觸發(fā)，正常
水平顯示：A，s/div置合適。
b. 設(shè)置9500示波器校準(zhǔn)儀，使其輸出穩(wěn)幅信號(hào)。將穩(wěn)幅信號(hào)的輸出頻率設(shè)置為示波器帶寬的上限和下限頻率，分別調(diào)節(jié)輸出幅度及示波器觸發(fā)電平，使屏幕上能顯示穩(wěn)定波形，其電壓幅度應(yīng)符合被校示波器說明書中規(guī)定的技術(shù)要求。
c. 觸發(fā)方式置“自動(dòng)”，延遲出發(fā)源置“外”。 功分器的輸入端接9500的輸出端，功分器的其余兩端分別通過衰減器和50Ω通過式負(fù)載連接到示波器的CH1輸入端和“B”外觸發(fā)輸入端。重復(fù)b項(xiàng)，檢查“B”延遲外觸發(fā)同步電壓應(yīng)符合說明書技術(shù)要求。
d. 觸發(fā)特性應(yīng)取示波器的頻帶寬度范圍內(nèi)上限和下限頻率點(diǎn)進(jìn)行檢查。應(yīng)在各通道和示波器規(guī)定的觸發(fā)方式分別進(jìn)行檢查。
4.2 水平偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的校準(zhǔn)
4.2.1水平掃描因數(shù)的校準(zhǔn)：
a. 將9500的輸出通過50Ω通過式負(fù)載連接到示波器的垂直輸入端。示波器設(shè)置如下：
垂直方式：CH1 ON （V/div按需要設(shè)置）
水平顯示：A（s/div置合適檔）。
掃描微調(diào)：校準(zhǔn)
觸發(fā)源：內(nèi)（CH1）
b. 置時(shí)標(biāo)周期與Ａ掃描時(shí)間因數(shù)相一致，調(diào)節(jié)Ａ觸發(fā)電平，使示波器屏幕上顯示十個(gè)穩(wěn)定的時(shí)標(biāo)波形。調(diào)整校準(zhǔn)儀的“Ｔ誤差”，使時(shí)標(biāo)波形的第二個(gè)波峰和第十個(gè)波峰分別與對(duì)應(yīng)10％和90％的水平刻度線相重合，此時(shí)誤差顯示讀數(shù)即為掃描因數(shù)的檔級(jí)誤差。
c. 置示波器水平顯示“Ｂ”，觸發(fā)方式置“延遲”，Ｂ掃描時(shí)間因數(shù)置最小檔，Ａ掃描時(shí)間因數(shù)比Ｂ慢兩檔級(jí)，調(diào)節(jié)Ｂ觸發(fā)電平旋鈕，按b項(xiàng)的方法校準(zhǔn)延遲掃描時(shí)間因數(shù)誤差。
4.2.2 △t時(shí)間測(cè)量
a. 將9500的輸出通過50Ω通過式負(fù)載連接到示波器的垂直輸入端。示波器設(shè)置如下：
垂直方式：CH1 ON （V/div按需要設(shè)置）
水平顯示：A（s/div置合適檔）。
掃描微調(diào)：校準(zhǔn)
觸發(fā)源：內(nèi)（CH1）
b. 示波器置△t測(cè)量狀態(tài)，將兩光標(biāo)線調(diào)到水平檢驗(yàn)工作面的80%范圍，并使屏幕顯示△t值為１、２、５步進(jìn)的整數(shù)。
c. 輸入相應(yīng)的時(shí)標(biāo)信號(hào)，調(diào)節(jié)校準(zhǔn)儀“Ｔ誤差”，使兩側(cè)時(shí)標(biāo)信號(hào)分別與兩光標(biāo)線重合，讀出校準(zhǔn)儀上顯示的誤差δt ，即為“△t時(shí)間測(cè)量”該檔的誤差。
d. △t時(shí)間測(cè)量校準(zhǔn)應(yīng)在水平刻度的80%檢驗(yàn)工作面內(nèi)進(jìn)行；應(yīng)在掃描時(shí)間因數(shù)各檔級(jí)分別進(jìn)行校準(zhǔn)。
4.3 垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的校準(zhǔn)
4.3.1 垂直偏轉(zhuǎn)系數(shù)校準(zhǔn)
a. 將9500的輸出連接到示波器的CH1垂直輸入端，9500的輸出阻抗和CH1的輸入阻抗均設(shè)置為1MΩ。示波器其它設(shè)置如下：
垂直方式：CH1 ON （V/div置最小檔）
水平方式：A（500μs/div左右）。
垂直微調(diào)：校準(zhǔn)
輸入耦合：DC
觸發(fā)源：內(nèi)（CH1）
b. 置校準(zhǔn)儀輸出脈沖１kHz，改變其輸出幅度和電壓倍率，使顯示波形高度為屏幕檢驗(yàn)工作面的80%左右（通常為6div）。此時(shí)，調(diào)節(jié)校準(zhǔn)儀的“Ｖ誤差”，直到脈沖的上下基線與示波器水平刻度完全重合，校準(zhǔn)儀顯示的誤差值為該檔偏轉(zhuǎn)系數(shù)誤差δv 。
c. 重復(fù)b項(xiàng)方法，對(duì)其它各通道的各偏轉(zhuǎn)系數(shù)檔級(jí)進(jìn)行校準(zhǔn)
d. 當(dāng)示波器有50Ω輸入阻抗時(shí)，應(yīng)將9500的輸出阻抗和CH1的輸入阻抗均設(shè)置為50Ω，重復(fù)b項(xiàng)方法，對(duì)各通道在輸入阻抗為50Ω時(shí)的各偏轉(zhuǎn)系數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)。
4.3.2 （△V）幅度測(cè)量
a. 將9500的輸出連接到示波器的CH1垂直輸入端，9500的輸出阻抗和CH1的輸入阻抗均設(shè)置為1MΩ。
b. 示波器置△Ｖ測(cè)量狀態(tài)，將兩光標(biāo)線調(diào)到垂直檢驗(yàn)工作面的80%范圍，并使屏幕顯示△Ｖ值為１、２、５步進(jìn)的整數(shù)。
c. 輸入相應(yīng)的脈沖幅度，并調(diào)節(jié)校準(zhǔn)儀“Ｖ誤差”，使脈沖幅度分別與上下兩光標(biāo)線完全重合，讀出校準(zhǔn)儀上顯示的誤差δv ，即為△V測(cè)量”誤差。應(yīng)滿足說明書內(nèi)的技術(shù)要求。
d. 重復(fù)上述步驟，對(duì)各通道的各垂直偏轉(zhuǎn)系數(shù)檔級(jí)分別進(jìn)行校準(zhǔn)。
e. 當(dāng)示波器有50Ω輸入阻抗時(shí)，應(yīng)將9500的輸出阻抗和CH1的輸入阻抗均設(shè)置為50Ω，重復(fù)b項(xiàng)方法，對(duì)各通道在輸入阻抗為50Ω時(shí)的各偏轉(zhuǎn)系數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)。
4.4 頻帶寬度
a. 將9500的輸出連接到示波器的CH1垂直輸入端，9500的輸出阻抗和CH1的輸入阻抗均設(shè)置為50Ω。(當(dāng)示波器沒有50Ω輸入阻抗時(shí)，應(yīng)在示波器的輸入端加上50Ω通過式負(fù)載。示波器設(shè)置如下：
垂直方式：CH1 ON （V/div置基準(zhǔn)檔）
水平方式：A（s/div置合適檔）
輸入耦合：DC
b. 設(shè)置9500示波器校準(zhǔn)儀，使其輸出穩(wěn)幅正弦信號(hào)。將穩(wěn)幅信號(hào)的輸出頻率設(shè)置為50kHz，調(diào)節(jié)輸出幅度，使屏幕上顯示幅度為Ｈo=6div。
c. 保持穩(wěn)幅正弦信號(hào)幅度不變，然后均勻地改變穩(wěn)幅正弦信號(hào)的頻率，記下各頻率點(diǎn)的波形高度ＨI，則頻帶寬度內(nèi)下降的dＢ數(shù)由下式計(jì)算：
式中：Ｈi---- 各頻率點(diǎn)顯示的幅度高度；
Ｈo----基準(zhǔn)頻率點(diǎn)顯示的幅度高度
d. 當(dāng)穩(wěn)幅正弦信號(hào)的頻率向示波器的上限頻率升高時(shí)，顯示高度降為0.707Ho（即4.2div）時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率即為示波器頻帶寬度實(shí)測(cè)值。
e. 重復(fù)a～d項(xiàng)，對(duì)其它通道進(jìn)行校準(zhǔn)。
4.5 脈沖瞬態(tài)響應(yīng)的校準(zhǔn)
a. 將9500的輸出連接到示波器的CH1垂直輸入端，9500的輸出阻抗和CH1的輸入阻抗均設(shè)置為50Ω。(當(dāng)示波器沒有50Ω輸入阻抗時(shí)，應(yīng)在示波器的輸入端加上50Ω通過式負(fù)載。
示波器設(shè)置如下：
垂直方式：CH1 ON （V/div置基準(zhǔn)檔）
水平方式：A（s/div置最小檔）
觸發(fā)源：內(nèi)
輸入耦合：DC
b. 設(shè)置9500示波器校準(zhǔn)儀，使其輸出合適的快沿脈沖信號(hào)。
c. 調(diào)節(jié)快沿脈沖輸出幅度，使波形占檢驗(yàn)工作面高度的80%左右，使波形幅度Ａ的0％和100%分別與上下兩水平刻度線對(duì)齊，將掃描時(shí)間系數(shù)進(jìn)行擴(kuò)展（如果有的話）使掃描因數(shù)最小，調(diào)節(jié)水平位移使波形的前沿中點(diǎn)位于屏幕中央，并使波形幅度的10%和90%點(diǎn)分別與坐標(biāo)的10%和90%刻度線相交，如下頁圖(1)所示。被檢示波器的上升時(shí)間tr由下式計(jì)算：
tr=擴(kuò)展后的實(shí)測(cè)掃描時(shí)間系數(shù)×L
式中：L---- 從基本幅度的10%到90%在水平方向所占長度；
A----取示波器上升時(shí)間25倍處的波形高度平坦部分。
4.6 校準(zhǔn)信號(hào)的校準(zhǔn) |
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