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Fluke Calibration Blog
Calibration Equipment & Standards and Calibration Software
3月 20, 2024
垂直通道脉冲测试响应在示波器校准中起着关键作用。此过程涉及高频信号和快上升时间脉冲，载有相当大的高频内容。典型的测试方法是采用快沿信号，然后监测从步进值的 10% 到 90% 显示的过渡时间。
脉冲像差（预冲和过冲）也经常测量。脉冲源和示波器输入之间的阻抗不一致可能导致反射，从而导致脉冲波形扭曲并影响结果。
Fluke 9500C 高性能示波器校准器等现代化示波器校准器的存在是为了减少这些高频干扰的影响。尽管如此，校准技术人员和计量人员应该了解其影响，特别是在实验室认证和测量不确定性分析的背景下。
了解阻抗匹配
高频信号源，包括示波器校准仪中的信号源，通常有着 50 Ω 的输出，并在正确终止的负载上产生的电平基础上进行校准。偏离标称频率，或源输出阻抗或负载阻抗误差都会中断负载产生的信号电平，而在这种情况下，信号电平就是示波器输入。
负载电压计算公式：VL = VS * RL / (RS + RL)
VS = 电压源
RS = 输出阻抗
RL = 阻抗负载（VS 和 RS 均连接到此负载）
VL = 负载产生的电压
在高频下，阻抗并非纯电阻，并不一定用电阻、电容和电感表示，...
3月 20, 2024
校准 X-Y 相位
X 输入
根据示波器类型的不同，在有合适的开关的情况下，X 输入通过外部触发连接器或通过通道 1 施加。无论哪种情况，X 和 Y 输入都将施加 50 mV，50 kHz 的相同信号。
a. 初始设置
示波器控制的校准设置如下：
垂直模式：X-Y
灵敏度：5 mV/格，双通道
通道 1 或 X：AC 耦合
通道 2 或 Y：接地
垂直模式：X-Y
垂直位置：中央
水平位置：中央
注意：在 DSO 的 X-Y 相位测试中，采用可能的最高采样率。然而，由于存储长度的限制，捕获的 Lissajous 图可能显示中断的分段，直至测试信号的频率足够高，能够捕获整个周期为止。
b. 迹线采集
调整显示强度，直至水平迹线刚好可见（长度应为 10 格）。在用 X 和 Y 位置控制对中迹线后，调整强度和焦点控制，以获得最佳的显示效果。
c. 相位检查
减少公共输入信号，直至迹线的长度为 8 格。将通道 2（或 Y）的输入模式切换到 DC，用 X 和 Y 位置控制对中（现在处于倾斜状态的）迹线。如果 X 和 Y 通道未出现任何相位误差，则迹线的中心将穿过原点。X 和 Y...
3月 20, 2024
大多数示波器存在各种各样的触发模式，通过指定的 Y 输入通道或从单独的外部触发器输入信号。
触发模式的功能允许 AC 或 DC 耦合、重复或单次扫描以及触发电平控制操作。
这些标准功能测试可检查以下设备的运行：
每个可用的 Y 输入通道在两个极性上的内部触发灵敏度
正弦波外部触发输入的触发电平控制操作
垂直位置对触发灵敏度的影响。
正常和“触发视图”模式的最低触发电平
触发电路带宽和 HF 抑制滤波器的影响
触发电路的 LF 和 DC 性能
单次扫描性能和位置控制响应
注意：使用 Y 通道输入执行的测试也在所有其他可用的 Y 通道上执行。
如何校准内部触发器 — 触发电平操作
a. 初始设置
标准的 4 Vp-p (50 Ω) 参考正弦信号通过 AC 耦合依次输入 Y 输入通道。用内部触发器和 DC 触发耦合（非“自动”），依次选择 +ve 和 -ve 斜率。扫描速度设置为 10 μs/分；Y 通道灵敏度为 0.5 V/分，因此输入信号占据 8 格。
b. 触发电平调整
在几乎所有调整范围内，为产生稳定的迹线，必须显示触发电平控制，从而以所显示正弦波的选定斜率，...
3月 20, 2024
X 轴几乎专门用作时基的载体。垂直通道通常有多个，时基则通常有两个：主时基和延迟时基。这些时基可以通过两个独立的采样率，或通过单个但较长时间的采集存储上的定位“缩放”窗口在 DSO 中实现。
水平偏转准确度
在确定水平偏转的准确度时（通常使用模拟示波器），必须先设置显示的几何形状。在初始几何设置中已假定包含此设置。
完成此操作后，可以尝试进行以下调整或检查：
X 轴带宽
水平时基
时基延迟准确度
时间放大率
延时抖动
触发器功能
X-Y 相位关系
X 轴带宽
对于模拟示波器，将使用“稳幅正弦波”来检查水平放大器的带宽，例如垂直通道检查（在时基关闭的情况下）。这首先包括测量水平迹线的显示长度，作为参考频率（通常为 50 kHz）下的正弦波 X 输入。
然后，在相同的幅值下，将该频率更改为水平放大器的指定 3 dB 点，然后再次测量显示的迹线长度。如果观测到的 3dB 点迹线长度等于或大于参考频率下长度的 70%，则带宽是正确的。
DSO 通常采用垂直通道放大器作为水平放大器，因此在测量了垂直偏转带宽后，通常不需要测量水平偏转带宽。
水平时基准确度
测试设置
在此测试中，...
3月 20, 2024
Y 轴用于显示输入信号的幅值。这些信号通过“通道”放大器进行处理（至少有两个通道，但通常是四个或四个以上）。幅值校准的基本设置功能包括：
与刻度零位对齐（偏移）
垂直放大器平衡
垂直通道切换
交替/切割演示的操作
水平偏转准确度：幅值
用交替扫描切换或“切割”高速切换创建多条迹线。
交替扫描切换：在完成一条迹线后切换到下一条。
“切割”高速切换：输入信号在高速下交替采样，并转到单独的通道（通常用于低频信号）。
所有示波器都在不同的输入通道之间切换，通常将输入切换到通用测量系统，但每个通道有不同的放大器和衰减器，其增益特性对垂直准确度产生主要影响。
在校准每个垂直放大器系统时，需要检查五个主要参数：
偏差
增益
线性度
带宽
脉冲响应
这些参数对于实现信号的准确表达至关重要。为了在通过不同通道施加的信号之间进行有效比较，必须均衡化其通道参数。
通道放大器增益的测量通常通过注入标准信号并针对显示刻度呈现信号来执行。由于放大器耦合可以在 AC 或 DC 之间切换，并且通常在 50 Ω 或 1 MΩ 之间，因此需要注入信号来测试这些耦合形式中每种形式的操作。...
3月 20, 2024
示波器是非常复杂的仪器。它们的最基本功能是可以轻松直接地查看波形，然后对这些信息进行定性和定量分析。但示波器还为用户提供了使用一种工具处理各种功能、频率和电压的灵活性。这使得校准更加复杂，但同时也更加重要。
校准示波器对于确保测量的准确度和可靠性至关重要。随着时间的推移，示波器的性能可能会偏移，导致测量不准确。这种偏移是由环境状况或常规使用、磨损等因素引起的。
经过校准的示波器可确保用户对测量的准确度有信心，从而根据可靠的数据做出知情的决策。航空航天和医疗等许多行业也制定了严格的法规，要求定期校准设备，以确保符合行业标准。如果不对示波器进行校准，可能导致数据不准确，从而导致代价高昂的误差，甚至安全隐患。
校准要求
虽然示波器是复杂的机器，但幸运的是，它们只需要一些基本功能的校准：
垂直幅值系数
水平偏转系数或扫描时间
频率响应
触发响应
用于校准的技术和程序必须测量这些参数，同时还要处理其周围的功能条件。必须采取良好的计量实践，以确保示波器在使用时的性能与校准期间观察到和测量的性能相当。这样可以让用户对使用示波器获得的数据和结果有信心。
需要校准的参数
对于大多数示波器，...
3月 20, 2024
随着技术的不断进步，带宽为几个 GHz 的示波器现在已经很常见。然而，传统的带宽测试方法可能很复杂并且会带来误差，特别是在带宽是用上升时间测量值计算而来时。这就是 Fluke Calibration 9500C 示波器校准器诞生的原因。
该设备可对高达 4 GHz 的示波器进行真带宽测试，还可以进行精确的脉冲响应测试，其快速归零沿的幅值范围高达 5 mVp-p 至 3 Vp-p，上升/下降时间高达 125 ps。
什么是带宽？
就示波器而言，带宽是指垂直通道的带宽，通常定义为响应值比低频值降低 3dB，或电压幅度降至 70.7% 时的频率。带宽是用来区分示波器的通用性能差异，类似于使用分辨率来区分数字万用表。将 4.5 位数字万用表与 5.5 位数字万用表进行比较，就像将 400 MHz 示波器与 1 GHz 示波器进行比较一样。
如何测量带宽？
测量带宽的明显方法是使用正弦波信号，并确定显示的信号幅值相比低频参考降低 3 dB (70.7%) 时的频率。
典型示波器的屏幕显示正弦波幅值降低 3 dB
为什么最好不要通过上升时间测试计算带宽
然而，...
9月 19, 2023
The 5500A Series Multi-Product Calibrator is a true workhorse in a calibration lab. Able to handle a wide range of measurement industries used in various industries. However, calibration labs must be ready to adjust to meet the needs of their customers. Industries, like the semiconductor industry, are evolving quickly, and labs need to improve their calibration offerings in order to stay ahead of competition.
Taking the capabilities of a 5560A, 5550A, or 5540A Multi-Product Calibrator and...
7月 19, 2022
The newest multi-product calibrators from Fluke Calibration, the 5560A, 5550A, and 5540A Multi-Product Calibrators make it easy to calibrate a wide range of different tools. However, the top 5 most often run calibration tests are:
Calibrating AC current
Calibrating DC voltage
Calibrating resistance
Calibrating using a thermocouple connector
Calibrating a clamp meter
Multimeter calibration
The multimeter calibrator process is one of the most common ways to use a multi-product calibrator;...
9月 07, 2021
MET/SUPPORT Gold calibration procedures are moving to an all-new platform, called Cubyt. Cubyt currently hosts 410,000 device profiles, 320,000 OEM specifications, and 250,000 CAL-SHEETS, making it the world’s largest metrology database.
Cubyt continues to see 30,000 additional devices added each month. Eventually, this platform will be the one source of truth for all metrology and calibration data across the world.
Accessing MET/SUPPORT Gold calibration procedures
Current and future MET/...
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