校准示波器作业指导书

校准示波器作业指导书
1 采用标准
JJG 262-96 (模拟示波器检定规程)
JJF 1057-1998(数字存储示波器校准规范)
2 校准环境条件
2.1 环境温度:(205) C;
2.2 相对湿度: <80 %;
2.3 供电电源:220 V2%,(501)Hz。
3 校准用测量设备
脉冲参数测量仪器校准装置

仪器设备名称及编号 型号规格 准确度等级/不确定度 生产厂
示波器校准仪(No:40215) 9500 时标:4×10-5 (k=2)
电压幅度:5×10-4~2×10-3(k=2)
上升时间:30ps FLUKE
脉冲电压表(No:80402) SF2145 10mV~±200V: 0.06%~0.5% (k=2) 南通
数字多用表(No:2825A07569) 3458A ±10mV~±200V: 0.001% (k=2) HP
通用时间间隔计数器 SR620 1×10-7±0.5ns 美国
数字示波器(No: 2944A2772) HP54504A ΔT: 0.5% (k=2)
ΔV: 1.5% (k=2) HP
4 校准项目及方法
4.1 外观及电性能检查
4.1.1 被校仪器外观及标记应完整,不能有影响操作的机械损伤;
接通电源,按说明书要求预热,具有开机自检功能的示波器应自检通过。然后将被校示波器校准信号输出接至垂直输入端,调节前面板各控制旋钮或按钮使其波形显示稳定,同时按说明书的操作程序对前面板各旋钮功能作定性检查。检查其功能正常,方可进行校准。
4.1.2 触发特性的检查
4.1.2.1内触发(同步)检查
a. 将9500的输出通过50Ω通过式负载连接到示波器的垂直输入端。示波器设置如下:
垂直方式:CH1 ON (V/div按需要设置)
触发选择:正常,+极性
触发源:内(CH1)
水平显示:A,s/div置合适。
b. 设置9500示波器校准仪,使其输出稳幅信号。将稳幅信号的输出频率设置为示波器带宽的上限和下限频率,分别调节输出幅度及示波器触发电平,使屏幕上能显示稳定波形,其高度应符合被检示波器说明书中规定的技术要求。
c. 水平显示置“B”,重复b项,检查延迟扫描内触发电平。
d. 重复b、c项,对其它各通道分别进行检查。
4.1.2.2外触发(同步)检查
a. 功分器的输入端接9500的输出端,功分器的其余两端分别通过衰减器和50Ω通过式负载连接到示波器的CH1输入端和“A”外触发输入端。示波器设置如下:
垂直方式:CH1 ON (V/div按需要设置)
触发源:外触发,正常
水平显示:A,s/div置合适。
b. 设置9500示波器校准仪,使其输出稳幅信号。将稳幅信号的输出频率设置为示波器带宽的上限和下限频率,分别调节输出幅度及示波器触发电平,使屏幕上能显示稳定波形,其电压幅度应符合被校示波器说明书中规定的技术要求。
c. 触发方式置“自动”,延迟出发源置“外”。 功分器的输入端接9500的输出端,功分器的其余两端分别通过衰减器和50Ω通过式负载连接到示波器的CH1输入端和“B”外触发输入端。重复b项,检查“B”延迟外触发同步电压应符合说明书技术要求。
d. 触发特性应取示波器的频带宽度范围内上限和下限频率点进行检查。应在各通道和示波器规定的触发方式分别进行检查。
4.2 水平偏转系统的校准
4.2.1水平扫描因数的校准:
a. 将9500的输出通过50Ω通过式负载连接到示波器的垂直输入端。示波器设置如下:
垂直方式:CH1 ON (V/div按需要设置)
水平显示:A(s/div置合适档)。
扫描微调:校准
触发源:内(CH1)
b. 置时标周期与A扫描时间因数相一致,调节A触发电平,使示波器屏幕上显示十个稳定的时标波形。调整校准仪的“T误差”,使时标波形的第二个波峰和第十个波峰分别与对应10%和90%的水平刻度线相重合,此时误差显示读数即为扫描因数的档级误差。
c. 置示波器水平显示“B”,触发方式置“延迟”,B扫描时间因数置最小档,A扫描时间因数比B慢两档级,调节B触发电平旋钮,按b项的方法校准延迟扫描时间因数误差。
4.2.2 △t时间测量  
a. 将9500的输出通过50Ω通过式负载连接到示波器的垂直输入端。示波器设置如下:
垂直方式:CH1 ON (V/div按需要设置)
水平显示:A(s/div置合适档)。
扫描微调:校准
触发源:内(CH1)
b. 示波器置△t测量状态,将两光标线调到水平检验工作面的80%范围,并使屏幕显示△t值为1、2、5步进的整数。
c. 输入相应的时标信号,调节校准仪“T误差”,使两侧时标信号分别与两光标线重合,读出校准仪上显示的误差δt ,即为“△t时间测量”该档的误差。
d. △t时间测量校准应在水平刻度的80%检验工作面内进行;应在扫描时间因数各档级分别进行校准。
4.3 垂直偏转系统的校准
4.3.1 垂直偏转系数校准
a. 将9500的输出连接到示波器的CH1垂直输入端,9500的输出阻抗和CH1的输入阻抗均设置为1MΩ。示波器其它设置如下:
垂直方式:CH1 ON (V/div置最小档)
水平方式:A(500μs/div左右)。
垂直微调:校准
输入耦合:DC
触发源:内(CH1)
b. 置校准仪输出脉冲1kHz,改变其输出幅度和电压倍率,使显示波形高度为屏幕检验工作面的80%左右(通常为6div)。此时,调节校准仪的“V误差”,直到脉冲的上下基线与示波器水平刻度完全重合,校准仪显示的误差值为该档偏转系数误差δv 。
c. 重复b项方法,对其它各通道的各偏转系数档级进行校准
d. 当示波器有50Ω输入阻抗时,应将9500的输出阻抗和CH1的输入阻抗均设置为50Ω,重复b项方法,对各通道在输入阻抗为50Ω时的各偏转系数进行校准。
4.3.2 (△V)幅度测量
a. 将9500的输出连接到示波器的CH1垂直输入端,9500的输出阻抗和CH1的输入阻抗均设置为1MΩ。
b. 示波器置△V测量状态,将两光标线调到垂直检验工作面的80%范围,并使屏幕显示△V值为1、2、5步进的整数。
c. 输入相应的脉冲幅度,并调节校准仪“V误差”,使脉冲幅度分别与上下两光标线完全重合,读出校准仪上显示的误差δv ,即为△V测量”误差。应满足说明书内的技术要求。
d. 重复上述步骤,对各通道的各垂直偏转系数档级分别进行校准。
e. 当示波器有50Ω输入阻抗时,应将9500的输出阻抗和CH1的输入阻抗均设置为50Ω,重复b项方法,对各通道在输入阻抗为50Ω时的各偏转系数进行校准。
4.4 频带宽度
a. 将9500的输出连接到示波器的CH1垂直输入端,9500的输出阻抗和CH1的输入阻抗均设置为50Ω。(当示波器没有50Ω输入阻抗时,应在示波器的输入端加上50Ω通过式负载。示波器设置如下:
垂直方式:CH1 ON (V/div置基准档)
水平方式:A(s/div置合适档)
输入耦合:DC
b. 设置9500示波器校准仪,使其输出稳幅正弦信号。将稳幅信号的输出频率设置为50kHz,调节输出幅度,使屏幕上显示幅度为Ho=6div。
c. 保持稳幅正弦信号幅度不变,然后均匀地改变稳幅正弦信号的频率,记下各频率点的波形高度HI,则频带宽度内下降的dB数由下式计算:
式中:Hi---- 各频率点显示的幅度高度;
    Ho----基准频率点显示的幅度高度
d. 当稳幅正弦信号的频率向示波器的上限频率升高时,显示高度降为0.707Ho(即4.2div)时对应的频率即为示波器频带宽度实测值。
e. 重复a~d项,对其它通道进行校准。
4.5 脉冲瞬态响应的校准
a. 将9500的输出连接到示波器的CH1垂直输入端,9500的输出阻抗和CH1的输入阻抗均设置为50Ω。(当示波器没有50Ω输入阻抗时,应在示波器的输入端加上50Ω通过式负载。
示波器设置如下:
垂直方式:CH1 ON (V/div置基准档)
水平方式:A(s/div置最小档)
触发源:内
输入耦合:DC
b. 设置9500示波器校准仪,使其输出合适的快沿脉冲信号。
c. 调节快沿脉冲输出幅度,使波形占检验工作面高度的80%左右,使波形幅度A的0%和100%分别与上下两水平刻度线对齐,将扫描时间系数进行扩展(如果有的话)使扫描因数最小,调节水平位移使波形的前沿中点位于屏幕中央,并使波形幅度的10%和90%点分别与坐标的10%和90%刻度线相交,如下页图(1)所示。被检示波器的上升时间tr由下式计算:
tr=扩展后的实测扫描时间系数×L
式中:L---- 从基本幅度的10%到90%在水平方向所占长度;
    A----取示波器上升时间25倍处的波形高度平坦部分。
4.6 校准信号的校准
4.6.1 校准信号幅度
因为校准信号幅度一般是小于10V,在用SF1245脉冲信号幅度测量仪进行校准时,对应的连接端、各功能开关、电压调节旋钮均在SF2145脉冲幅度测量仪前面板上两根竖线分隔线的左侧。将“平衡输出”插座接HP54504数字示波器的Y轴输入端,“直流监视”接数字多用表的电压输入端,“≤10V输入”接被校示波器的校准信号输出端。
“极性选择”开关锨进测“顶”,“同步选择”锨进“内同步”键,电压选择开关根据待测方波幅度选择10V档或1V档(或0.1V档),调节SF2145的电压粗细调旋钮,观察示波器上的平

100%
90%




10%
0
tr

图(1) 脉 冲 瞬 态 响 应
衡信号,当调节平衡信号为一条直线时,则提高示波器的Y轴灵敏度,不断调节细调电压旋钮,使平衡信号成为一条直线。如此反复多次调整调节,直到Y轴灵敏度最高时为止,使平衡信号仍成为一条直线。此时,馈入到数字表的数值就是被测方波的幅度(数字表处于直流电压测试状态)。
按下式计算校准信号幅度的相对误差:

式中:Vs ----校准信号幅度标称值
Vm ----数字表的测量值
---校准信号幅度的相对误差
4.6.2 校准信号频率
将校准信号的输出经电缆直接馈至SR620计数器的输入端,置SR620于频率测量状态,设置合适的闸门时间及触发电平,读出计数器的显示值,
则按下式计算校准信号幅度的相对误差:


式中:fi----校准信号频率标称值
f ----SR620计数器的测量值
δf----校准信号频率的相对误差
5 校准结果记录
将校准结果填入附录表格中。
已邀请:

chenming863

赞同来自:

这么好的帖子,怎么没有人顶呀

要回复问题请先登录注册