Comment étalonner un oscilloscope

Les oscilloscopes sont des instruments extraordinairement complexes. À leur niveau le plus basique, ils fournissent un accès facile et direct aux formes d'onde, puis effectuent une analyse qualitative et quantitative de ces informations. Mais chaque oscilloscope offre également aux utilisateurs la flexibilité nécessaire pour gérer une large gamme de fonctions, de fréquences et de tensions dans un seul outil. Cela rend leur étalonnage plus compliqué, mais d’autant plus important.

L'étalonnage d'un oscilloscope est essentiel pour garantir la précision et la fiabilité de ses mesures. Au fil du temps, les performances d'un oscilloscope peuvent dériver et entraîner des mesures inexactes. Cette dérive provient de facteurs tels que les conditions environnementales ou l’utilisation courante ; l’usure.

Un oscilloscope étalonné garantit la précision des mesures, permettant des décisions éclairées basées sur des données fiables. De nombreux secteurs, tels que l’aérospatiale et le médical, ont également des réglementations strictes qui exigent que l’équipement soit étalonné à des cadences régulières pour garantir la conformité aux normes du secteur. Le fait de ne pas étalonner un oscilloscope peut entraîner des données inexactes, se soldant par des erreurs coûteuses et même des risques pour la sécurité.

Exigences en termes d’étalonnage

Bien que les oscilloscopes puissent être des machines compliquées, ils ne nécessitent heureusement que quelques fonctions essentielles pour étalonner :

• Coefficients d’amplitude verticale
• Coefficients de durée horizontale
• Réponse en fréquence
• Réponse au déclenchement

Les techniques et procédures d’étalonnage doivent mesurer ces paramètres, tout en s’adaptant aux conditions fonctionnelles qui les entourent. Les bonnes pratiques métrologiques doivent être utilisées pour s’assurer que les performances d’un oscilloscope au moment de l’utilisation sont comparables à celles observées et mesurées pendant l’étalonnage. Cela permettra d'avoir confiance dans les données et les résultats obtenus lors de l'utilisation de l'oscilloscope.

Paramètres à étalonner

À ce stade, il peut être utile de fournir une liste des paramètres qui doivent être vérifiés ou étalonnés pour assurer la traçabilité sur la plupart des oscilloscopes. Certains de ces paramètres sont uniques à une voie d’entrée nécessitant la vérification de chaque entrée. Certains des paramètres sont propres à l'oscilloscope et ne sont pas vérifiés sur chaque entrée de voie.

• Précision de l’amplitude verticale
• Gamme de commandes verticales variables
• Commutation de voie verticale
• Précision du temps horizontal
• Précision de tout étalonnage int.
• Réponse du front d’impulsion
• Bande passante des voies verticales
• Bande passante de l'axe X
• Bande passante de l'axe Z
• Temporisation horizontale
• Précision de la base temps
• Agrandissement de la temporisation
• Gigue du temps de retard
• Fonctions de déclenchement standard
• Relation de phase X-Y

Détails des paramètres

Géométrie de l’affichage oscilloscopique

Bien que la configuration de la géométrie de l'affichage ne soit pas strictement considérée comme un paramètre d'étalonnage, il n'est pas nécessaire de vérifier ces paramètres sur la plupart des oscilloscopes numériques modernes. Pour les oscilloscopes analogiques, l'affichage est la fenêtre par laquelle la plupart des mesures (visuelles) sont effectuées. La géométrie de l’affichage doit être configurée, ou au moins examinée, avant de poursuivre avec le reste des processus d’étalonnage pour s’assurer qu’elle sera aussi précise que les mesures. Vous voudrez examiner les points suivants :

• Alignement de l’affichage
• Criblage ou compensation de champ terrestre
• Gamme de mise au point et commandes d’intensité
• Distorsion en barillet
• Distorsion en coussinet
• Gamme de commandes de positionnement sur les axes X et Y

Dans les oscilloscopes (analogiques) en temps réel, le réticule ou la grille sur l'écran d'affichage est une entité distincte des images de l'écran. Cela signifie que si le réticule est utilisé comme outil de mesure, l'alignement sur celui-ci doit être inclus dans le processus d'étalonnage.

L’introduction des affichages numériques dans les oscilloscopes à mémoire numérique (DSO) réduit considérablement la nécessité d’établir manuellement des corrélations géométriques entre les données d’écran et les réticules. Les valeurs de données numériques et les curseurs réduisent et améliorent également les performances de mesure.

Lorsqu’un curseur électronique est utilisé, il est lié en interne aux données de traçage et aux sensibilités des voies, liées à une norme de tension continue interne. Dans ces cas, l’exigence principale est d’étalonner la norme de tension.

Continuer l'étalonnage

Les étapes suivantes du processus d'étalonnage de l'oscilloscope se poursuivent dans ces articles :

• Comment étalonner votre oscilloscope pour une précision verticale
• Comment étalonner votre oscilloscope pour une précision horizontale
• Comment étalonner le fonctionnement du déclenchement sur un oscilloscope
• Comment étalonner un oscilloscope pour le phasage