示波器的校准

    这些天我失业了，于是上帝说多来来论坛吧，帮我回回帖子，上帝不了解我心情很郁闷，因为前天打电话去某家计量院，人家说不景气，不招人，又打给另外一家，人家说我们只要研究生以上学历的，好的，我只能继续失业着。
话归正题，既然答应上帝了，就做点事吧，反正闲着也是闲着不是吗，浏览了一会论坛的帖子，没有太多可以回的东西，那就自己开个贴吧。那就从最常见的示波器开始聊吧，我知道很多新人进入计量院，或者其他的校准机构，很难得到很系统的培训，很多时候是自己看看检定规程，校准规范，再向老师傅讨教几招，做了几年，往往也是一知半解。之前和上帝谈网站的盈利模式，就聊到了培训这一块，搞几个不同专业的讲师，全国各地做培训，仪器的使用，校准，不确定度啥的。那么今天我做个课程试点，看有没人愿意看，那么闲话少说，开始吧，这一讲就是示波器的校准，看看有多少是你不知道的。
1，  1，Y轴位置范围，就是图像做垂直方向移动的范围，用到的标准器，任何能输出1kHz左右正弦波的源，FLUKE的5500，9100都可以，国产的示波器校准仪也可以，实在不行，音频信号源都可以上，如果你手上什么东西都没有，那就用自校准信号吧。把示波器置于AC耦合，时基打到合适位置，调节信号源的输出，使其居中显示，而后调节垂直位置，只要波形没用什么明显失真，取上下限最大位移即可。
2，  2，Y轴动态范围，就是图像没什么失真情况下显示幅度的范围，也就是示波器带宽的上限值能显示的幅度。这次标准器麻烦一点了，要个脉冲信号源，示波器还是置于AC耦合档，调节信号源输出，使波形占屏幕的80%，而后拉动波形，计算出两个波形上冲量的差值，分正脉冲和负脉冲各做一次。因为WORD画图太麻烦，就简略说下，不明白的话再后面交流吧。
3，  3，Y轴位移线性误差，就是图像位置变化后幅度变化的相对误差。还是用个源把波形调到屏幕50%，而后调节位移，使得波形上下边置于屏幕的上下限，读取显示高度。
4，  4，Y轴输入阻抗，就是在示波器输入端的直流电阻值和并联电容值。电阻值一般是1M欧，用个电阻表，数字万用表，电桥都可以读出来，测量电容注意频率不要小于1KHz,需要在Y轴所有档位系数上测量。
5，  5，Y轴最大输入电压，就是能承受的最大输入电压，用电压源即可，有频率要求的用高频信号源，把示波器置于DC耦合，输入该示波器指标容许的最大电压值，持续一分钟。
6，  6，Y轴偏转系数范围和误差，就是输入电压和示波器显示长度的比值，使用1KHz的方波输出，置于DC耦合，使屏幕显示波形占80%，而后读出高度即可。
7，  7，Y轴偏转系数微调比，就是微调电位器所能调节的最大和最小的比值。还是一样用之前的方波，读出微调最大和最小时的高度即可。
8，  8，Y轴偏转系数扩展，就是扩展倍数，还是用之前的信号输出，读取未使用扩展倍数时的屏幕高度，再使用扩展倍数，调节输出电压，到额定倍数，读取屏幕高度，两者比值计算就是扩展误差。
9，  9，Y轴串接偏转系数，就是当将Y通道串接起来，其他和6是一样的。
10110，Y轴幅度线性误差，就是对输入电压幅度变化的相对误差，这个指标对于源的要求比较高，如果源的电压指标不够，可以外接个电压表监视，同样是输出一个1kHz的方波或者正弦波，输出一个占50%屏幕的信号，读取值，而后输出值增加一倍，再读取值即可。
11.Y轴频带宽度或频率响应，就是当示波器输入不同平率的同幅正弦信号时，屏幕对于的基准频率的显示幅度随频率变化下跌3dB时，其下限到上限频率的范围。这个指标对信号源的电压输出平坦度有要求，不能超过正负0.3dB，把示波器调到Y轴基准档，调节信号显示80%屏幕，而后分别上下改变频率，而电压不变，直到显示高度为之前屏幕高度读数的0.707倍，此时的频率，就是频带宽度。
12，上升时间，就是一个矩形脉冲波前沿电压或者电流从稳态幅度的10%到90%经过的时间间隔，对于脉冲信号发生器，要求它的脉冲上升时间要小于被测示波器上升时间的三分之一，同样，测试应该在不同档位分别进行，输出耦合置于DC，调节脉冲信号源的输出，使其波形占屏幕的80%，读取前沿10%和90%的时间即可。
13，上冲，就是脉冲信号前沿部分高于基本幅度平顶的最大值，测试方法同上。
14，阻尼，就是脉冲信号除了上冲外，在10个上升时间内的衰减振荡的最大幅度和基本幅度的百分比，方法同上。
15，下垂，就是脉冲信号，平顶部分的倾斜幅度，与基本幅度的百分比。这个指标的前提是要有一定的脉冲宽度，测试方法同上。
16，脉冲顶部的不平度，就是脉冲信号，除了上冲外，在3倍的延迟时间内的最大起伏幅度和基本幅度的百分比。方法还是同上，以上几个指标，只要画一张脉冲图就可以非常直观的了解。
17，直流特性，就是对于频率特性是从直流开始的示波器，校验放大器直流增益的一致性，当输入直流电压到达稳定状态的瞬间，幅值的偏移和稳定幅度的百分比。这个指标需要用到一个直流源，具备反复通断的能力，为保护仪器，最好不要用5500之类的来做源。通过电压源不停的通断，读出输入直流电压瞬间到达稳定状态时的幅度的变化量即可。
18，视在信号延迟时间，就是从扫面出现的瞬间到信号轨迹达到基本幅度10%所经过的时间，调节脉冲信号源的输出电压，使其占屏幕80%，调节触发电平，使得波形处于视在延迟时间的最大位置，读取扫面起始点至脉冲前沿的10%的水平方向的时间，
19，通道延迟时间差，就是把同一个信号源相同信号输入到示波器任意两个输入端，他们显示的波形之间的时间差，用一个三通把脉冲信号输入到示波器两个端口，把时间系数置于最快档，而后读取两个信号基本幅度50%处的时间差。

20，漂移，就是示波器光点随着时间缓慢和连续的偏移，这可以分长期漂移，就是一小时内的最大偏移量，和短期漂移，就是一小时内，光点在一分钟内的的最大偏移量，也就是分60个时间段去取最大值。这个不用任何标准器，只要保证电源电网没有大的波动即可。
21，噪声，就是由于内部的元器件引起的随机现象，分为开路和短路噪声，输入端开路被加以屏蔽就是开路噪声，输入端短路时的就是短路噪声，测试时把扫描打到自激状态，偏转系数最小，读取屏幕显示的最大高度。
22，共模抑制比，就是把一个电压信号加载到偏转电路的两个分差输入端之间所测得的偏转量和把这个信号加到示波器并联后的两输入端与接地端之间测得的偏转量之比。测试方法，把偏转系数置于基准档，置于DC耦合，信号源使用三通连接示波器和分差输入端，调节信号源的输出电压到能清晰读出显示高度H1，而后信号源输出不变，撤去连接三通的分差输入端连线，把分差输入端连接到信号源接地端，读出H2,则分差输入共模抑制比为，H1乘偏转系数和H2乘偏转系数的比值。
23，通道隔离度，就是示波器任意两个通道间互相影响的程度，方法是调节信号源的输出电压，使其显示80%屏幕，并把其他通道连入接地端，变更频率，读取各个通道的最大显示高度即可。
24，X轴位移范围，就是图像做水平运动的范围，这个和之前Y轴是一样的。
25，外触发输入电阻，和Y轴也是一样。
26，X轴偏转系数与误差，和Y轴方法一样。
27，X轴频带带宽，方法和Y轴一样。
28，XY相位差，当相同相位信号加到具有X-Y显示功能的示波器量输入端时，示波器任意两显示光迹之间的相位差，信号源输出合适值，工作方式为XY显示，读取波形即可。
29，扫面时间系数范围和误差，就是光点在X轴方向移动单位长度所需要的时间，需使用时

标信号发生器，如指标不能满足需要，可以外接频率计，调节信号源，读取占屏幕长度80%的显示长度和对应的总时间，算出时间系数误差。
30，扫面时间系数微调比，就是扫描时间系数微调旋钮最大值和最小值的比值，同Y轴方法一样，只是使用时标信号源而已。
31，扫描时间系数扩展倍率和误差，就是扫描时间系数扩展的倍数，和Y轴方法一致。
32，扫描线性误差，在屏幕80%内，所测得的平均偏转系数，与两边缘10%区域内任一端所测得的平均偏转系数之间的相对误差，调节信号源，读取波形80%范围内的平均时间系数，而后再读取两个边缘的平均时间系数，需要注意要扣除信号的延迟时间。
33，延迟时间范围，就是在具备双时基的示波器，延迟扫描可延迟被延迟扫描的时间间隔的范围。测试方法，根据说明书，选定输入信号周期T1,延迟扫描系数为0.2T1/DIV，被延迟扫描系数为0.1T1/DIV，时基显示要加亮，图像稳定后，逐渐减小延迟倍率直到测出最小延迟时间，而后改变信号源周期T2，其他设置相同变化，逐步增大延迟倍率，读出最大延迟时间。
34，延迟时间刻度线误差，就是延迟时间刻度变化的相对误差。信号源输出合适信号，延迟倍率为1，读取刻度盘值，而后改变倍率，一次读取相同点的值，即可。
35，触发电压范围，就是可稳定显示触发的输入电压范围，内触发时，信号源输出正弦波，输入电压为80%屏幕，调节电平，变化极性，保证示波器任意点都能被触发。外触发时，用三通，把信号同时输入外触发端口和示波器测试端口，调节电平，变化极性，使得在规定输入范围内电压都可以触发。
36，触发门限，就是使示波器稳定显示所需要的信号最小值。调节信号输出频率在规定的频带范围内的上下限值，在频率不变的情况下，改变信号源的输出电压，测出稳定显示的最小显示高度。
37，触发频率范围，就是在规定的触发阀值，可稳定显示的频率范围。调节信号输出为触发门限，在电压保持不变下，改变信号源的频率，测出稳定显示的频率范围。
38，最高触发频率，就是在规定触发的电压范围内，能稳定显示的最高频率。方法同上。
39，时基晃动，就是显示位置平行于扫描方向的抖动，扫描时间置于最快档，打开扩展最大，调节信号源输出频率为触发频率范围上限，使得波形占屏幕高度30%，读取X轴方向上的最大抖动宽度所代表的时间。

40延迟晃动比，就是在具备延迟扫描和被延迟扫描的电路中，表示被延迟扫描的晃动和扫描延迟时间的比值。把被延迟扫描时间系数达到比较快的档位，同时处于自激状态，延迟扫描时间系数与被延迟扫描时间系数比值要大于1000，调节信号源输出，使显示为30%屏幕，改变信号源周期，适应时间系数，而后转动延迟倍率，读取X轴方向上抖动最大宽度的时间值，则延迟晃动比为，最大宽度和被扫描时间系数的乘积与延迟倍率值和延迟扫面时间系数的乘积之比。
41，时基信号输出，就是扫描时基信号的输出。把示波器，或者任意能读取波形数据的仪器直接读取其时基输出即可。
42，边缘直线度偏差，就是上下或者左右边缘位置偏离直线的最大距离，这个指标要比眼力，随意性比较大。
43，垂直度偏差，就是X与Y轴图片夹角偏离90度的差值。先把光迹置于原点，而后信号源输出，80%屏幕，读取夹角。
44.平行度偏差，就是两个Y轴通道最不水平夹角，方法同上。
45，Z轴输入电阻，和之前的输入电阻方法相同。
46，Z轴最大输入电压，一般也就是500到1000伏，方法同Y轴。
47，Z轴增辉电压和极性，用信号源输出合适信号，内触发方式，而后调节辉度，观察周期性的明暗显示，使明亮处达到正常辉度，判断电压值和极性即可。
48，Z轴最高调辉频率，就是加入Z轴能产生调辉显示的最高信号频率。信号源置合适输出，出现调辉现象后，调节频率，直到现象消失，此时的频率就是最高频率。
49，校准信号幅度误差，这个比较简单，直接读取即可，数表都可以。
50，校准信号频率误差，同上，直接读取，频率计即可。
51，探头输入阻抗，就是探头的直流电阻和并联电容，实际测量的是探头和示波器共同的特性，直接读取即可。
52，探头最大输入电压，就是探头能承受的最大电压，一般来说和示波器的最大输入电压是一样，方法同前。

53，探头衰减比，就是探头对信号的衰减倍率，方法是信号源合适输出，探头在1:1和规定倍率时的不同值即为衰减比。
54，探头上升时间，方法和之前的上升时间是一样的。
55，视在功率，就是示波器在额定电源条件下电压有效值和电流有效值的积。方法就是把功率计或者电压，电流表接入电源供应端，读出功率值。
56，驻波比，就是当传输线上有一个正弦信号馈电，沿着传输线上测到的最大电压和最小电压之比，这个指标适用于取样示波器。需要用到驻波测量仪。
57，像点拖曳，就是取样保持电路发生器泄漏所引起的像点缺陷，信号源使用80Hz输出，加到取样示波器外触发输入端，使用外触发，即可看到有拖曳现象。
58，最大记录速度，就是记忆示波器每秒记录和鉴别的光迹宽度的最大距离，测试方法，信号源分别接到Y1,Y2输入端，Y轴输入方式置于接地，触发置于单词，可变余辉最大，显示方式最大记录，而后清除，输入方式为AC，单次扫描，输入一定频率的信号，要求每个周期的信号无缺陷即可。

59，余辉时间可变范围，就是光点移走后，显示亮度逐渐减弱的情况下，射线管屏幕暂时保存信息的能力。触发置于全自动，扫描时间最大，辉度置于比较暗，可变余辉最大，显示方式为可变余辉，等到扫描线扫除屏幕，马上把可变余辉最大，从扫描开始计算时间，并调节Y轴位移，使扫描线不重合，出现不符合时，就停止，该时间间隔就是余辉最大时间。
60，开机存储时间，就是记忆示波器在工作条件下，记录下的信息被保留和显示的周期。信号源合适输出，扫描为单次，显示为可变余辉，旋钮最大，按清除后，使用单次记录波形型号，将显示方式置于存储，再调节存储辉度较暗，开始计算时间，直到背景亮度使波形无法观察。
61，关机存储时间，就是在不工作条件下，记录下的信息被保留和显示的时间间隔，方法同上。
62，最高取样速率，就是单位时间内对模拟输入信号的最大取样点数。
63，垂直分辨率，就是垂直方向能分辨的最小模拟量的单位数。
64，水平分辨率，就是水平方向能分辨的最小时间增量的单位数。和示波器的存储容量相关。
65，重复存储带宽，就是示波器处于存储状态时，被取样的重复信号能达到的自高带宽。方法，把信号源接到示波器垂直输入端，示波器置于重复方式，按照示波器频带宽度的测试方法测试，降到基准频率显示高度的0.707倍的频率就是重复频带宽度。
66，重复存储上冲，示波器处于存储并重复工作时，信号的上冲量，用脉冲信号源输出，直接在示波器读取上冲量即可。
67，重复存储上升时间，和上面一样。
68，单次存储带宽，就是有效存储带宽，指被取样的单次信号所能达到的最高带宽。和65的方法一样。
69，前后触发，就是按照波形的时间关系选择触发点的能力。触发方式为重复，信号源合适输出，信号获取开关前后触发能正常看到波形即可。
70，Y-X轴偏转系数，就是当一路Y通道为X周显示时在X轴向，电压和偏转长度的比值。这个指标适用于X-Y示波器，用信号源合适输入，读取即可。
71，Y-X频带宽度，就是在Y-X方式，输入不同频率同幅度的信号，X轴向上对应基准频率的显示幅度随频率电话下降3dB,其上下限频率的范围，测试方法同前面的频带宽度。
累死了，电视示波器就不写了，本来就比较冷门，时间有限，差错难免，还请各位看官见谅了。

示波器校准需要做这么多参数么？那校准费得多贵呀？一般的计量机构好像都不会这么做吧？

要是进行示波器质检需要测的项目的确比较多，不过一般的校准项目只需测水平扫描，垂直偏转，频带宽度和脉冲瞬态响应四项就可以了。不过还是要说一声楼主辛苦了！！！有些东西还是很有用的，呵呵，我们多测些项目可以多收些费用。

楼主太强了
为什么我们的高手会失业？这个社会怎么了

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，按照模拟示波器校准的话不用这么费时吧

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

因為正在選購示波器校准儀，經驗不足，還請各位指教！
感謝

最近想了解示波器的相关知识，谢谢楼主，如果方便的话我还想知道检定示波器的相关知识，单位说考虑建这个标准

楼主绝对是个行家，小弟入行不久，向你学习了，希望楼主早日找到理想的工作。

真是值得学习的资料呀

:loveliness:感谢分享资料

太好了，感谢楼主传授经验！希望以后能多传点儿这样的资料，让我也多学习一下。

其实单就检定本身来说，基本上很简单，头疼的是实验室管理。

楼主太强了，没有一个计量院校准这么多参数的，能弄明白这些参数的检定员也没几个。

楼主要是能来我们院就好了，我们院正缺楼主这样的人才啊

写得太好了,俺谢谢了

楼主能不能出一个低频信号发生器的校准

感谢lZ，标记收藏先

请教一下，模拟示波器和数字示波器的允差怎么给啊？谢谢！

我看到几家计量所给的允许误差各不相同，现在不知道该按哪家计量所的为准！