(一) 示波器种类:模拟(DRT)、数字(DSO)、数模兼容(DPO)
(二) 示波器校准主要参数
——垂直幅度
——水平扫描时间:显示准确度,考察晶体振荡器的性能
——上升时间Tr(瞬态响应):越短越好,可快速捕捉瞬时信号
——频率响应(稳态响应):更进一步考察给的宽带余量
——输入阻抗
(三) 示波器校准时需注意的事项
——耦合方式:直流、交流
——探头设置:如何进行设置
——触发:内触发、外触发。触发方式不对,会导致信号不稳定
——阻抗匹配
——带宽限制
——测试线缆:如何正确选用测试线缆
1. 耦合方式的选择
直流耦合VS交流耦合
——被测信号只测交流不测直流,将直流分量滤掉,称为交流耦合
——输入信号有直流分量和交流分量一起进入测量电路,称为直流耦合(推荐:对交、直流分量的响应特性)
示波器的校准——被测示波器首选直流耦合(DC Couple)方式,相应,校准器也应选择直流耦合方式。
2. 探头设置
——示波器探头设置:1:1,10:1,100:1;
——示波器测量电压幅值时
(1) 探头设置为10:1衰减,所测真实值应为读书×10
(2) 探头设置为100:1衰减,所测真实值应为读书×100
——示波器校准时,应将探头设为1:1.
3. 触发方式的选择
选择正确的触发方式,可保证测量时波形稳定显示。
——触发源(SOURCE)的选择应与所用通道一致。
——正确选择出发源的前提下,还应注意调节触发电平旋钮(LEVEL):缓慢调节触发电平,上下微调触发电平,从而使得被测信号能够稳定地显示在屏幕上(使用外触发也一样)。
4. 阻抗匹配
校准示波器上升时间,及频率响应(带宽)时,
——基本处于射频段使用;
——标准器设为50Ω输出阻抗;
——被测示波器输入阻抗也应设为50Ω;
对于有些中低档示波器输入阻抗只有1MΩ的
——应外接一个通过式50Ω匹配阻抗(50Ω终端)
——端接在示波器的输入端。
5. 带宽限制
示波器一般都具有带宽限制功能(BW ON)
——被测信号在限制带宽以内充分响应,如果被测信号超出限制带宽,则被测信号会被大大衰减,这样就实现了测量时滤掉不需要的高频干扰成分,但对于计量来说,这就产生了一个问题:在检测频率响应的时候,会出现超差的现象!so,在校准示波器时,如发现频率响应超差,则应先考虑是否打开了带宽限制。
则,总结如下,校准示波器频率响应(带宽)时,出阻抗匹配外,需注意:
——将带宽限制(BW)关闭;
——保证全带宽测量。
6. 测试线缆
上升时间及频率响应的校准在高频段进行,使用测试线缆时会有一定的衰减。为了减小误差,是计量结果更加准确,我们应该:
——使用的线缆应尽量短
——接头匹配,尽量减少转接
——必要时先标定线缆的衰减量
——使用FLUKE 9500B不许另外接线缆(有广告的嫌疑,大家可忽略!)。
(四) 现场校准注意事项
1. 现场温湿度监控
2. 仪器可靠接地:因为示波器一般在高频段进行测量,所以接地很重要,一个是可以减少周围仪器的共同干扰;另一个是保护仪器,保护人,减少漏电的可能性。
3. 防静电措施
由于示波器一般处于射频段,天气情况会对仪器有干扰,而且静电的瞬间放电会击穿电容。预防措施:一、把仪器放在采取防静电的工作台上;二、工程师穿戴防静电服饰。
4. 事先阅读仪器使用注意事项
(五) 自动/半自动校准时未来计量发展趋势
新型仪器发展趋势
——具有程控接口、USB存储等 ——多功能、跨领域
——大屏幕彩屏、触摸屏 ——校准位置复杂
——内置Windows系统 ——指标分析复杂
校准市场发展
——校准实验室要求减员增效 ——第三方校准机构增多
——跨地域校准服务增多 ——用户需要高质量的校准服务
校准要求提高
——国际国内标准提出所有校准项目逐点报告测量不确定度
——缩短校准时间,执行自动校准、满足标准