示波器的校準

    這些天我失業了，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，我只能繼續失業著。
話歸正題，既然答應上帝了，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，很難得到很系統的培訓，很多時候是自己看看檢定規程，校準規范，再向老師傅討教幾招，做了幾年，往往也是一知半解。之前和上帝談網站的盈利模式，就聊到了培訓這一塊，搞幾個不同專業的講師，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，調節信號源的輸出，使其居中顯示，而后調節垂直位置，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，調節信號源輸出，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到屏幕50%，而后調節位移，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電容值。電阻值一般是1M歐，用個電阻表，數字萬用表，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，持續一分鐘。
6，  6，Y軸偏轉系數范圍和誤差，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軸偏轉系數微調比，就是微調電位器所能調節的最大和最小的比值。還是一樣用之前的方波，讀出微調最大和最小時的高度即可。
8，  8，Y軸偏轉系數擴展，就是擴展倍數，還是用之前的信號輸出，讀取未使用擴展倍數時的屏幕高度，再使用擴展倍數，調節輸出電壓，到額定倍數，讀取屏幕高度，兩者比值計算就是擴展誤差。
9，  9，Y軸串接偏轉系數，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，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，把示波器調到Y軸基準檔，調節信號顯示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態幅度的10%到90%經過的時間間隔，對于脈沖信號發生器，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，測試應該在不同檔位分別進行，輸出耦合置于DC，調節脈沖信號源的輸出，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的最大值，測試方法同上。
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定狀態的瞬間，幅值的偏移和穩定幅度的百分比。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定狀態時的幅度的變化量即可。
18，視在信號延遲時間，就是從掃面出現的瞬間到信號軌跡達到基本幅度10%所經過的時間，調節脈沖信號源的輸出電壓，使其占屏幕80%，調節觸發電平，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的偏移，這可以分長期漂移，就是一小時內的最大偏移量，和短期漂移，就是一小時內，光點在一分鐘內的的最大偏移量，也就是分60個時間段去取最大值。這個不用任何標準器，只要保證電源電網沒有大的波動即可。
21，噪聲，就是由于內部的元器件引起的隨機現象，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，偏轉系數最小，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電路的兩個分差輸入端之間所測得的偏轉量和把這個信號加到示波器并聯后的兩輸入端與接地端之間測得的偏轉量之比。測試方法，把偏轉系數置于基準檔，置于DC耦合，信號源使用三通連接示波器和分差輸入端，調節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乘偏轉系數和H2乘偏轉系數的比值。
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，方法是調節信號源的輸出電壓，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，外觸發輸入電阻，和Y軸也是一樣。
26，X軸偏轉系數與誤差，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

標信號發生器，如指標不能滿足需要，可以外接頻率計，調節信號源，讀取占屏幕長度80%的顯示長度和對應的總時間，算出時間系數誤差。
30，掃面時間系數微調比，就是掃描時間系數微調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，掃描時間系數擴展倍率和誤差，就是掃描時間系數擴展的倍數，和Y軸方法一致。
32，掃描線性誤差，在屏幕80%內，所測得的平均偏轉系數，與兩邊緣10%區域內任一端所測得的平均偏轉系數之間的相對誤差，調節信號源，讀取波形80%范圍內的平均時間系數，而后再讀取兩個邊緣的平均時間系數，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，根據說明書，選定輸入信號周期T1,延遲掃描系數為0.2T1/DIV，被延遲掃描系數為0.1T1/DIV，時基顯示要加亮，圖像穩定后，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，觸發電壓范圍，就是可穩定顯示觸發的輸入電壓范圍，內觸發時，信號源輸出正弦波，輸入電壓為80%屏幕，調節電平，變化極性，保證示波器任意點都能被觸發。外觸發時，用三通，把信號同時輸入外觸發端口和示波器測試端口，調節電平，變化極性，使得在規定輸入范圍內電壓都可以觸發。
36，觸發門限，就是使示波器穩定顯示所需要的信號最小值。調節信號輸出頻率在規定的頻帶范圍內的上下限值，在頻率不變的情況下，改變信號源的輸出電壓，測出穩定顯示的最小顯示高度。
37，觸發頻率范圍，就是在規定的觸發閥值，可穩定顯示的頻率范圍。調節信號輸出為觸發門限，在電壓保持不變下，改變信號源的頻率，測出穩定顯示的頻率范圍。
38，最高觸發頻率，就是在規定觸發的電壓范圍內，能穩定顯示的最高頻率。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，調節信號源輸出頻率為觸發頻率范圍上限，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達到比較快的檔位，同時處于自激狀態，延遲掃描時間系數與被延遲掃描時間系數比值要大于1000，調節信號源輸出，使顯示為30%屏幕，改變信號源周期，適應時間系數，而后轉動延遲倍率，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的乘積與延遲倍率值和延遲掃面時間系數的乘積之比。
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據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，內觸發方式，而后調節輝度，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軸最高調輝頻率，就是加入Z軸能產生調輝顯示的最高信號頻率。信號源置合適輸出，出現調輝現象后，調節頻率，直到現象消失，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輸入端，使用外觸發，即可看到有拖曳現象。
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Y1,Y2輸入端，Y軸輸入方式置于接地，觸發置于單詞，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，并調節Y軸位移，使掃描線不重合，出現不符合時，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，再調節存儲輝度較暗，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，就是單位時間內對模擬輸入信號的最大取樣點數。
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。
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。和示波器的存儲容量相關。
65，重復存儲帶寬，就是示波器處于存儲狀態時，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，就是按照波形的時間關系選擇觸發點的能力。觸發方式為重復，信號源合適輸出，信號獲取開關前后觸發能正常看到波形即可。
70，Y-X軸偏轉系數，就是當一路Y通道為X周顯示時在X軸向，電壓和偏轉長度的比值。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么？那校準費得多貴呀？一般的計量機構好像都不會這么做吧？

要是進行示波器質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，頻帶寬度和脈沖瞬態響應四項就可以了。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？這個社會怎么了

感謝樓主的經驗分享！
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，經驗不足，還請各位指教！
感謝

最近想了解示波器的相關知識，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的，能弄明白這些參數的檢定員也沒幾個。

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生器的校準

感謝lZ，標記收藏先

請教一下，模擬示波器和數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，現在不知道該按哪家計量所的為準！