示波器探头校准的重要意义
示波器校准步骤解析
示波器校准步骤解析文章标题：示波器校准步骤解析引言：示波器是一种测量仪器，常用于检测和观察电信号的波形和特性。
为保证示波器的准确性和可靠性，定期进行校准是必要的。
本文将深入介绍示波器的校准步骤，帮助读者更全面地理解如何正确地进行示波器校准。
第一部分：示波器校准的基本原理和重要性首先介绍示波器校准的基本原理和校准的重要性。
校准是为了确保示波器能够提供准确的测量结果，校准步骤的正确执行可以更好地保证测量的可靠性和精度。
第二部分：示波器校准前的准备工作在进行示波器校准之前，一些准备工作是必要的。
这些包括检查示波器的状态、准备校准仪器和相关的校准标准等。
本部分将介绍这些准备工作的具体步骤和注意事项。
第三部分：示波器校准的步骤详解在进行示波器校准时，需要按照一定的步骤进行操作。
本部分将详细解析示波器校准的各个步骤，包括垂直校准、水平校准、触发校准以及其他可能的校准项。
第四部分：示波器校准后的验证和确认进行示波器校准之后，需要对校准结果进行验证和确认。
本部分将介绍如何进行校准结果的验证和确认工作，以确保示波器的测量结果符合预期和规定要求。
第五部分：示波器校准的注意事项和常见问题解答在进行示波器校准时，有一些常见的注意事项和可能遇到的问题需要特别关注和解决。
本部分将列举这些注意事项和解答常见问题，帮助读者更好地理解和应对可能出现的困难。
结论：通过本文的深度解析，我们了解了示波器校准的基本原理、校准步骤和注意事项。
良好的示波器校准可以提高测量的准确性和可靠性，同时也有助于提高工作效率和减少测量误差。
读者可以根据本文提供的指导，正确地进行示波器校准，并进一步加深对示波器工作原理的理解。
观点和理解：从我的观点来看，示波器校准是保证测量结果的准确性和可靠性的关键步骤。
正确地执行校准步骤，并解决可能出现的问题，可以更好地满足实际测量的需求。
示波器校准的实施不仅需要专业知识和技能，还需要耐心和细致的态度。
只有在校准过程中注重细节和精确性，才能得到令人满意的校准结果。
示波器指标含义及重要性
在过去5年左右的时间中，工程师一直把重点更多地放在低压差分信令上，以明显提高系统性能。
数据速率已经以几何级数提高，推动着设备之间的通信更广泛地采用复杂的串行协议，如PCIExpress、Infiniband、XAUI等等。
这些环境涵盖了各种数据速率和传输结构，但所有这些数据速率和传输结构都需要严格的设计和检验方法。
这使得示波器等测试设备的重要性大大提高。
工程师依赖示波器分析串行设备设计的性能，支持检验和调试工作。
他们的任务包括精确进行参数测量、检修和信号完整性分析。
在开发流程后期，他们转向示波器，生成眼图进行一致性测试。
选择示波器的工程师经常只考虑产品手册和杂志广告标题中列明的技术指标。
人们最熟知的指标是带宽、取样速率和记录长度。
尽管衡量示波器性能的这些指标也非常重要，但它们并不能全面表明仪器在实际日常使用环境中的效果。
例如，带宽指标仅指明了示波器的大体频率范围，而几乎与仪器可靠地检测和捕获快速异常事件的能力没有关系。
因此，在评估示波器时，领会主要指标的言外之意非常重要。
这个建议实际有两层含义：第一，最好深入分析厂商大肆宣传的技术指标后面所隐藏的细微差别；第二，记住要研究某些功能，这些功能可能不如市场上最经常吹捧的功能那样光彩夺目，但它们可能会明显影响设计人员工作的效果，甚至会影响工作的有效性。
带宽界定带宽指标当然非常重要。
对不断挑战高速串行总线结构极限的设计人员来说，在购买示波器时，带宽一直是其最首要的考虑因素。
但是，带宽本身只是描述仪器频响的一个指标(正弦波滚降-3dB的频率)。
拥有相同额定带宽的两台示波器可能会拥有非常不同的上升时间，对复杂波形的响应完全不同。
是不是需要认真推敲部分指标或功能，以更好地促进购买者决策呢？有两个方面可以回答这个问题，一个是示波器真正的上升时间性能，另一个是仪器在数字信号处理(DSP)模式下的行为。
模拟上升时间是示波器带宽的函数。
它试图使用教科书中的公式，从带宽中简单地计算上升时间，这是某些公布的上升时间指标的基础。
示波器的调试和使用原理
示波器的调试和使用原理示波器是一种用于观察和测量电信号的重要仪器。
它能够实时显示电压波形，并能够通过测量电压的峰值、频率、相位差等参数，帮助工程师分析电路的性能和故障。
一、示波器的调试原理：示波器的调试主要包括校准和检验两个方面。
校准是为了保证示波器的测量准确性和稳定性，以及解决示波器本身存在的故障；检验是为了验证示波器在使用中的准确性。
1. 校准过程：（1）校准示波器的时间基准：通过对准参考信号和示波器显示的波形，调节示波器的时间基准，使其时间轴准确。
（2）校准示波器的电压增益：通过对准标准信号和示波器显示的波形，调节示波器的电压增益，使其显示的电压测量值准确。
（3）校准示波器的触发电平：通过对准触发信号和示波器显示的波形，调节示波器的触发电平，使其能够准确触发信号。
（4）校准示波器的频率响应：通过对准标准信号和示波器显示的波形，调节示波器的垂直增益和水平扫描速率，使其能够准确显示波形的频率。
2. 检验过程：（1）检验示波器的垂直分辨率：通过输入一系列的标准信号，根据示波器的显示结果，判断示波器的垂直分辨能力是否符合要求。
（2）检验示波器的时间分辨率：通过输入一系列的高频信号，根据示波器的显示结果，判断示波器的时间分辨能力是否符合要求。
（3）检验示波器的带宽：通过输入一系列的高频信号，根据示波器的显示结果，判断示波器的带宽是否能够准确显示高频信号的波形。
二、示波器的使用原理：示波器的使用原理基于电脑显示技术和模拟电子技术。
主要包括采样、存储、加工和显示几个关键步骤。
1. 采样：示波器通过外部探头将要测量的信号接入示波器的输入端口。
示波器内部的采样系统会按照一定的时间间隔对输入信号进行采样，采样率要满足奈奎斯特采样定理，即采样率要大于信号最高频率的两倍。
采样的目的是将连续的时间域信号转换为离散的数字信号。
2. 存储：示波器会将采样得到的离散信号存储起来，形成一个数据序列。
这样的数据序列包含了信号的幅值、时间和采样率等信息。
示波器的测量精度和准确性分析
示波器的测量精度和准确性分析示波器是一种广泛应用于电子测量和实验的仪器。
在电路设计和故障排除中，精确的测量结果对于确保电路性能和可靠性至关重要。
因此，了解示波器的测量精度和准确性是十分重要的。
一、测量精度示波器的测量精度指示波器测量结果与被测波形真实值之间的差异程度。
测量精度受到示波器本身技术特性和测量环境等因素的影响。
1. 垂直测量精度垂直测量精度是指示波器对输入信号幅值的测量精度。
它受到示波器的增益线性度、输入缓冲放大器的噪声以及示波器的垂直分辨率等因素的影响。
增益线性度指的是示波器在不同设置下的放大倍数是否准确。
如果示波器的线性度不高，测量结果将存在明显的偏差。
2. 水平测量精度水平测量精度是指示波器对时间和频率的测量精度。
它受到示波器时间基准的稳定性、水平缩放的准确性以及示波器的时间分辨率等因素的影响。
时间基准的稳定性是指示波器的时间刻度是否准确及其长期稳定性。
若时间基准不可靠，测量结果将受到很大影响。
二、准确性准确性是指示波器测量结果与被测信号真实值之间的接近程度。
示波器的准确性主要与校准有关，校准是确保示波器测量结果准确的重要手段。
1. 定期校准定期校准是示波器维持准确度的重要方法。
示波器制造商通常建议用户在使用一段时间后进行定期校准。
通过校准，可以检查和调整示波器各个测量通道的增益、偏移、时间基准以及补偿等参数，确保测量结果准确。
2. 外部标准使用外部标准是进行示波器校准的一种常见方法。
外部标准可以是已知准确度的信号源或者其他经过校准的设备，通过与示波器进行比较，确定示波器的测量偏差，并进行修正，从而提高示波器的准确性。
三、提高测量精度和准确性的方法1. 注意测量环境示波器的测量精度和准确性受到测量环境的影响。
应尽量避免电磁干扰和温度变化等因素对示波器的影响，确保测量结果的可靠性。
2. 合理选择示波器根据具体需求，在选择示波器时考虑其技术指标和功能。
对于要求较高的应用场景，需要选择具有高精度和准确性的示波器，以确保测量结果的可靠性。
示波器探头校准方法探讨
示波器探头校准方法探讨张 楠 朱思捷 陈益胜(广东省计量科学研究院,广东广州510405)摘要:示波器探头不仅是将测试信号送到示波器输入端的一个分压线路,而且是测量系统的一个重要组成部分,探头的正确使用直接关系到测量结果的准确性。
在实际工作中,常常忽略了探头的校准,本文介绍了一种示波器探头的校准方法。
关键词:示波器;探头;校准;方法中图分类号:TM935 3 文献标识码:A 文章编号:1672 4984(2004)05 0035 02The calibration technique discussion of oscilloscope probeZHANG Nan,Z HU Si jie,C HE N Yi sheng(Guangdong Institute of Metrology,Guangzhou 510405,China)Abstract :Oscilloscope prpbe is not noly a divide circuit for sending the testing signal to oscilloscope input port,but also an important part of the measure syste m The right usa ge of probe relates to the accuracy of measure results In our actual work,we usually neglect the calibration of probe This article introduces a kind of calibration technique of oscilloscope probeKey words :Oscilloscope;Probe;Calibration;Technique收稿日期:2004 04 22;收到修改稿日期:2004 06 181 前 言示波器是我们经常使用的计量测试工具,在日常测试工作中,经常与探头配套使用,测量多种电信号,应用于直流、工频交流及高频信号的测试。
示波器探头补偿原理-为什么要对探头进行校准
示波器探头补偿原理示波器输入电阻示波器探头无法将电路信号送入示波器，咋一想，似乎直接连起来就能用了吧。
但是我们使用万用表测量示波器探头两端的电阻，居然有将近9M欧姆这么多，如下图所示:万用表测量探头X10档两端电阻而我们来看示波器，细心的朋友们会发现在示波器的BNC输入接口旁边一般都标记有1MΩ的对地输入电阻参数。
很多人可能不理解这个是代表了什么。
STO1104C示波器BNC输入接口其实，在使用示波器探头测量电路的时候，由于不希望示波器探头的接入而改变被测电路本身的工作状态，因此示波器探头一定是高阻的，即输入阻抗比较大（兆欧级别）。
而示波器是有一定的电压输入范围的，但是不同的测量场合又会有不同的电压，所以示波器探头会有不同的衰减比（1X，10X，100X……）。
那么最简单的信号衰减实现就是电阻分压，如下图所示：图中，R1为示波器探头上的电阻，R in为示波器的输入电阻。
一般R in = 1MΩ，100X下为R1 = 99 MΩ，10X下R1 = 9MΩ，而1X下理论上应该为0Ω，但实际上R1约为几百欧，一般在300欧以内万用表测量探头X1档两端电阻示波器输入电容那么按照上面介绍的电阻分压电路是不是示波器就能用了呢？不是的。
大家都知道，实际中，任何电路都不是理想电路，或多或少都有寄生参数。
示波器与示波器探头的接口也不例外。
由于示波器接口需要同时将信号与GND连接到示波器探头上（如下图所示，一般外圈的金属是GND，可以起到与外部屏蔽的作用，内部的金属为输入信号），因此，输入的信号和GND之间就形成了电容。
无论怎样改进示波器接口的设计，都无法消除示波器的输入电容的寄生参数。
一般示波器的输入电容典型值为15pF，14pF，12pF的都有，图中所示为14pF。
有R又有C，这不就是RC低通滤波器吗？我们算下这个RC电路的截止频率。
考虑10X的档位，R1 = 9MΩ，R in = 1MΩ，C in = 14pF ，截止频率为这样一来，凡是高于12.64kHz的信号都被衰减到不能看了。
示波器无源探头校准的重要性与校准方法
示波器无源探头校准的重要性与校准方法示波器无源探头校准的重要性与校准方法Roc (朱华朋)上周三我们在是德科技官方服务号《是德科技KEYSIGHT》发布了‘示波器日日谈’问题征集令，感谢网友的响应热烈，反馈问题中有很大一部分是关于示波器探头，因此这一周‘示波器日日谈’定为探头周，重点讲解探头相关知识；今天首先给大家讲解无源探头的校准，以及不进行校准时对测试结果的影响；无源探头（1：1探头除外）都需要调整补偿电容以满足探头与示波器输入通道之间的阻抗匹配和频率补偿。
由于电路设计的不同，可调电容在探头上的位置也不一样，有的探头设计在探头尖附近，有的探头设计在BNC接口附近。
可调电容在探头尖端处可调电容在BNC附近无源探头的校准方法：1，插上无源电压探头，把探头连接到示波器校正口2，点击示波器前面板‘自动定标’按钮，观看示波器波形是否已经补偿3，如果没有达到标准补偿的效果，需要使用非磁性调节工具调整补偿电容至示波器波形显示为标准补偿所示。
4，校准成功后，方可进行相关测试。
视频中以19V转3.3V的buck电路中MOSFET Vds peak电压实际测试为例给大家演示了无源探头如果不进行校准（电容补偿不当）对测试结果的影响；探头过补偿，会使测试结果偏大，工程师会根据错误的测试结果选择耐压更高（当然也更贵）的开关管，会造成产品成本提高；但是，相比过补偿，探头欠补偿带来的后果更为严重，因为探头欠补偿都会造成peak电压测试结果偏低，可能会使本来已经超过耐压的信号在示波器上显示出来还能符合元器件使用要求。
如果没有及时发现，会造成元器件不良率大幅上升，轻则提高售后成本，重则出现产品召回甚至影响到公司在业界的声誉。
所以无源探头校准对峰值电压，上升时间等的测量至关重要，在每次探头更换示波器或示波器通道使用时请务必要先校准补偿电容，以防得到错误的测试结果。
示波器的标定和校准方法
示波器的标定和校准方法示波器是一种广泛应用于电子测量和实验的仪器。
在使用示波器进行测量时，其准确性和可靠性是非常重要的。
因此，对示波器进行标定和校准是必不可少的。
本文将介绍示波器的标定和校准方法，以确保测量结果的准确性。
一、示波器标定的目的和重要性示波器标定的目的在于校准示波器的各种参数，以保证其测量结果的准确性和稳定性。
示波器标定包括频率响应、幅度响应、时间基准、增益和衰减系数、垂直和水平定标等方面的校准。
示波器的标定是确保其测量结果准确可靠的重要环节。
只有标定过的示波器才能提供准确的信号测量结果，从而保证实验和测试的可信度。
因此，标定示波器是非常重要的，尤其是在需要精确测量和分析电子信号的应用中。
二、示波器标定的方法2.1 频率响应标定频率响应标定是通过输入一个标准信号，如正弦波信号，测量示波器输出波形的幅度和相位变化，来评估示波器对不同频率下的信号响应情况。
标定频率范围通常从几百Hz到数GHz。
2.2 幅度响应标定幅度响应标定是通过输入一个标准信号，如直流电压或正弦波信号，测量示波器输出波形的幅度，来评估示波器在不同幅度下的信号响应情况。
标定的幅度范围通常从微伏到几十伏不等。
2.3 时间基准标定时间基准标定是通过输入一个标准信号，如方波信号，测量示波器输出波形的上升时间和下降时间，来评估示波器的时间基准准确性和稳定性。
2.4 增益和衰减系数标定增益和衰减系数标定是通过输入一个标准信号，如方波信号，测量示波器输出波形在垂直方向上的放大倍数和衰减倍数，来评估示波器的增益和衰减系数。
2.5 垂直和水平定标垂直定标是通过输入一个标准信号，如直流电压或交流信号，来调整示波器的垂直灵敏度，使示波器在测量不同信号幅度时能够准确显示波形。
水平定标是通过输入一个标准信号，如方波信号，来调整示波器的水平灵敏度，使示波器在测量不同时间范围内的信号时能够准确显示波形。
三、示波器校准的方法示波器校准是指在标定基础上对示波器进行调整，以确保示波器在实际使用中的测量结果准确可靠。
示波器的测量原理和准确性分析
示波器的测量原理和准确性分析示波器是一种广泛应用于电子测量和实验室工作中的仪器，它能够显示各种电信号的波形，并通过这些波形进行电气量的测量与分析。
本文将从示波器的测量原理和准确性两个方面进行探讨。
一、示波器的测量原理示例是基于示波管的电子头技术的。
简单来说，示波器测量的原理是通过将待测信号导入示波器的输入端，经过放大和整形等处理后，送入示波管中，然后在示波管屏上显示出待测信号的波形。
示波管的内部有电子枪，通过这个电子枪可以控制在屏幕上绘制出特定的波形。
示例的测量原理主要包括以下几个重要的步骤：1. 输入信号放大：示波器的输入端接收到待测信号后，会先经过一系列的放大电路进行信号的放大，以增强待测信号的幅度，以便在示波器屏幕上更为清晰地显示出波形。
2. 信号整形：示波器会对输入信号进行整形处理，使其能够适应示波管的工作，通常会将输入信号转换为阶跃信号或者方波信号。
3. 示波管的工作：在示波管屏幕上会形成一定的扫描线，这个扫描线会按照一定的频率从左到右进行扫描，当扫描线经过输入信号的峰值时，示波管会显示出相应的波形。
4. 显示与测量：示波器屏幕上的波形可以通过调整示波器的不同参数来进行放大、缩小、平移等操作，以便更好地观察和分析待测信号的特性。
同时，示波器还可以通过测量功能进行频率、幅度、周期等量的测量。
二、示波器的准确性分析示例在测量中具有很高的准确性和精度，这是因为示波器在制造过程中采用了多种技术手段，并内置了一些校准机制，以保证测量结果的准确性。
以下是影响示波器准确性的几个关键因素：1. 带宽：示波器的带宽是指示波器能够接收和显示的最高频率信号的能力。
示波器的带宽决定了示波器对于高频信号的响应能力，而较低的带宽会导致信号波形失真或者无法显示出来。
2. 垂直分辨率：示波器的垂直分辨率表示示波器在垂直方向上能够显示的最小电压差值。
垂直分辨率较高的示波器可以更好地显示信号的微小变化，从而提高测量的准确性。
示波器校准的主要步骤
示波器校准的主要步骤一、示波器校准的重要性示波器是一种测量仪器，用于显示电压随时间变化的图形。
在工程和科学领域，示波器被广泛应用于信号分析、故障诊断、波形调试等工作中。
然而，示波器在长时间使用过程中可能出现漂移和误差，导致测量结果的不准确。
因此，示波器校准是确保测量准确性和可靠性的关键步骤。
二、示波器校准的主要步骤示波器校准通常包括以下主要步骤：1. 准备工作•确定校准的目的和要求：不同的应用场景对示波器的准确性和精度要求不同，因此在进行校准之前，需要明确校准的目的和要求。
•准备校准设备：校准设备通常包括标准信号源、频率计、标准电阻等，确保这些设备的准确性和可靠性。
•选择适当的校准方法：校准方法根据示波器的类型和特性而定，可以是自动校准、手动校准或外部校准等，选择适合的校准方法对于确保校准结果的准确性至关重要。
2. 垂直校准垂直校准是调整示波器垂直放大倍数和直流（DC）偏移量的过程，以确保输入信号的幅度和偏移量准确无误。
(1) 调整垂直放大倍数•连接标准信号源：将标准信号源连接到示波器的输入端。
•选择适当的输入耦合方式：根据实际应用选择输入耦合方式，常见的有直流耦合和交流耦合。
•设置输入范围：根据标准信号源的幅度设置示波器的垂直放大倍数，确保输入信号在示波器屏幕上显示完整。
(2) 调整直流偏移量•关闭输入耦合：设置输入耦合方式为直流耦合，并将标准信号源的输出电压调整为零。
•调整示波器的直流偏移量：通过调节示波器的直流偏移量，使示波器显示的波形与标准信号源的波形完全重合。
3. 水平校准水平校准是调整示波器水平扫描速度和位置的过程，以确保波形的时间轴准确无误。
(1) 调整水平扫描速度•连接频率计：将频率计连接到示波器的输出端。
•调整示波器的水平扫描速度：根据频率计测得的输入信号频率，调整示波器的水平扫描速度，使示波器的一个扫描周期对应于输入信号的一个完整周期。
(2) 调整水平位置•调整示波器的水平位置：通过调节示波器的水平位置，使示波器显示的波形在屏幕上水平居中。
示波器实验报告的误差
示波器实验报告的误差引言示波器是电子测量仪器中常用的一种，用于观察和分析电信号的波形和特征。
在示波器实验中，我们通常会遇到一些误差，这些误差可能会影响到实验的准确性和可靠性。
因此，理解示波器实验中可能出现的误差，对于正确分析和解读实验结果是非常重要的。
误差来源及类型1. 示波器的固有误差：示波器在制造过程中，由于元器件的精度、质量和技术水平等方面的限制，会存在一些固有误差。
这些误差主要影响示波器的测量精度和灵敏度。
2. 测量探头的误差：示波器通常需要使用测量探头进行信号的采样和测量，而探头本身也会引入一定的误差。
例如，探头的频率响应不均匀、输入阻抗不匹配、非线性等问题都会对测量结果产生一定的影响。
3. 信号干扰引入的误差：示波器在进行信号测量时，很容易受到外部环境中的干扰，例如电磁干扰、地线干扰等。
这些干扰会使得信号波形和特征发生变化，从而导致测量结果的误差。
误差评估和补偿为了准确评估示波器实验中的误差并尽量减小误差对实验结果的影响，可以采取以下方法：1. 校准示波器：在进行示波器实验之前，应该对示波器进行校准。
校准可以通过使用标准信号源进行比对测量，校正示波器的刻度和增益等参数，从而提高测量的准确性。
2. 选择合适的探头：探头是示波器实验中重要的组成部分，选择合适的探头对于准确测量非常重要。
应根据测量的信号频率和振幅范围选择合适的探头，并注意探头的频率响应和阻抗特性，以降低测量误差。
3. 防止信号干扰：尽可能减少示波器实验中的信号干扰是有效减小误差的措施之一。
可以通过合理布置电路连接、增强地线的接触和屏蔽等方式来降低外部干扰对信号测量的影响。
4. 多次测量取平均：由于示波器实验中的误差可能具有一定的随机性，进行多次测量并取平均值可以减小误差对实验结果的影响。
通过多次测量平均可以提高实验的可靠性和准确性。
误差分析实例以利用示波器测量电阻值为例进行误差分析。
假设要测量某电阻R的阻值，并将电阻与示波器连接。
示波器测量“准”与“不准”的问题
示波器测量“准”与“不准”的问题当波形捕获出来后很多工程师觉得波形占屏幕2格就可以很清晰了，没必要将波形调到铺满屏幕格子去看。
其实这是一个误区，今天我们就来看看为什幺要让波形铺满示波器屏幕的格子。
2格显示和尽量满格显示最明显的就是，波形被“拉长”了，也就是垂直档位变小了，而垂直档位的变化直接影响了垂直测量的准确性。
这其中最重要就是示波器8位ADC与垂直量测量的关系。
图1 尺子测量 就比如用1米尺子和用10厘米的尺子去量1.6cm的物件，米尺可能量出来的就是2cm，或很难去估算，而10厘米的尺子量出来的就是1.6cm。
最小单位越小测量就越精确，如米尺，直尺，千分尺…… 垂直档位的变化到底如何影响测量的准确度呢？ 1、垂直分辨率对垂直测量的影响 一般数字示波器采用的都是8位ADC，对任何一个波形值都是用256个0和1来重组。
假设示波器垂直方向满量程为8格，对应量化级数256。
在垂直档位为500mV/div的情况下，垂直精度为（500mV*8）/256=15.625mV。
测量同一个信号，在垂直档位为50mV/div的情况下，即（50mV*8）/256=1.5625mV，垂直精度就达到了1.5625mV。
图2 测量精度 为了尽量使测量准确，可进行以下操作： 使测试信号幅值尽量占到屏幕6div左右。
例如一个峰峰值为7Vpp的正弦波，垂直档位应设为1V/div，而不是2V/div或5V/div。
实际上，这涉及到一个电压分辨率的问题，ZDS2024 plus示波器ADC的量化分辨率25LSB/div。
例如在1V/div电压下，电压分辨率为1V/25=40mv，而当10V/div时，电压分辨率为10V/25=400mv。
可知在1V/div下，测量值有更高的分辨率，测量值更准确。
2、实例应用 使用信号发生器产生一个峰峰值为6Vpp的正弦波信号输入ZDS2024 Plus 示波器中进行测量，捕获到波形后对波形进行峰峰值测量，如下图3和图4所示。
超声波检测中校准和复核的重要性
实践经验 超声波检测中校准和复核的重要性王 军 刘 涛(华北石油管理局锅炉压力容器检验所,河北任丘 062552)THE I M PORTANCE OF CAL IBRAT I ON AND RECHECK INGIN UL TRAS ON I C INSPECT I ONW ang Jun L iu Tao(Bo iler and P ressu re V essel T esting D epartm en t,H uabei Petro leum A dm in istrati on Bu reau)1 问题的提出超声波检测是目前应用最为广泛的无损检测方法之一。
它具有花费少、速度快、对环境无污染以及能在使用中检测等优点,对裂纹等危害性缺陷有较高的检出率[1]。
超声波检测中的校准是指对仪器(仪器的水平线性和垂直线性)和探头(探头的前沿距离、K值、主声束偏离、灵敏度余量和分辨力)校准;复核是指对仪器和探头系统(扫描线和灵敏度)的复核[2～4]。
笔者发现在实际的超声波检测中校准和复核的重要性没有得到应有的重视。
2 校准和复核受忽视的原因在超声波检测实践中按照标准绘制曲线,然后按照曲线检测完全部焊缝就万事大吉的做法相当普遍。
校准和复核受到忽视具体有以下几种原因:(1)标准试块笨重,携带不便,现场检测时经常不带。
(2)耦合剂的变化。
现场检测中当携带的耦合剂用完时经常用现场可找到的废机油来代替。
(3)仪器旋钮位置的变化。
在运输途中有时会误动旋钮。
(4)仪器其它性能的变化。
(5)探头的温度引起组合性能的变化。
(6)探头的磨损。
当检测面较粗糙时探头的磨损相当严重。
(7)智能型超声波探伤仪可储存十几个频道,大大方便了检测,同时也给责任心不强的人带来省事的机会。
3 现行标准中对校准和复核的规定现行超声波探伤标准JB4730-94[4]和JB1152 -81[5]中明确规定了校准和复核的时机和次数。
仪器每隔三个月至少对水平线性和垂直线性进行一次测定;探头开始使用时,应进行一次全面性能校准;斜探头使用前应进行前沿距离、K值、主声束偏离、灵敏度余量和分辨力的校准;斜探头使用中每个工作日应校准前沿距离、K值、主声束偏离;直探头始脉冲占宽、灵敏度余量和分辨力每隔一个月检查一次。
示波器电压探头原理
示波器电压探头原理示波器是一种用于测量电信号波形的仪器，而电压探头是示波器的重要组成部分。
电压探头的作用是将被测电路的电压转换为示波器可以测量的电压信号，并保持信号的准确性和稳定性。
本文将介绍示波器电压探头的原理及其工作方式。
一、电压探头的基本原理电压探头的基本原理是利用高阻抗输入电路来测量电路中的电压信号。
通常情况下，电压探头由一个内部电阻和一个电容组成。
电阻用于限制电流的流动，电容则用于对电压进行滤波。
当电压探头连接到被测电路上时，内部电阻和电容将与被测电路并联。
由于电压探头的输入阻抗很高，可以忽略不计，因此它不会对被测电路造成影响。
同时，电容的作用是对电压信号进行滤波，以提供稳定的测量结果。
二、电压探头的工作方式电压探头的工作方式可以分为两个步骤：信号传递和信号调节。
1. 信号传递在信号传递过程中，电压探头将被测电路的电压信号传递给示波器。
当电压探头连接到被测电路上时，探头的输入端将接收到电压信号。
由于电压探头的高阻抗输入电路，这个过程基本上是无损的，不会对被测电路造成影响。
2. 信号调节在信号传递到示波器之前，电压探头会对信号进行调节以适应示波器的测量范围。
这通常涉及到放大和衰减两个过程。
放大是指将被测电路的电压信号放大到示波器可以测量的范围内。
放大过程通常由探头内部的放大器完成。
放大器可以将电压信号放大几十倍或几百倍，以便更好地显示在示波器屏幕上。
衰减是指将被测电路的电压信号降低到示波器可以接受的范围内。
衰减过程通常由探头内部的电阻网络完成。
电阻网络可以根据示波器的测量范围选择不同的衰减系数，以保证测量的准确性和稳定性。
三、电压探头的使用注意事项在使用电压探头时，需要注意以下几点：1. 阻抗匹配：要确保电压探头的输入阻抗与示波器的输入阻抗匹配，以保证测量的准确性。
一般情况下，示波器的输入阻抗是固定的，而电压探头的输入阻抗可以通过选择不同的探头进行调整。
2. 频率响应：电压探头的频率响应是指在不同频率下的响应能力。
示波器的使用注意事项
示波器的使用注意事项示波器是一种用来观察电信号波形的仪器，常用于电子、通信、计算机等领域。
正确使用示波器可以提高工作效率，保证测量结果的准确性。
下面是示波器使用的一些注意事项：1. 注意安全：使用示波器时，要注意电流、电压等的分级，选择正确的电压档位，并确保接线正确，以避免对人员和设备产生安全风险。
2. 选择合适的带宽：示波器的带宽决定了能够观测到的信号频率范围，选择合适的带宽可以避免信号失真和频率截断的情况。
3. 设置合适的触发模式和触发电平：示波器的触发模式有边沿触发、脉冲触发、视频触发等，根据测量需求选择合适的触发模式。
同时，根据信号波形的特点，设置合适的触发电平，确保波形稳定显示。
4. 注意地线的连接：示波器的地线应正确连接到测量对象的地点，以保证准确的测量结果。
5. 校准示波器：在使用示波器之前，应该对示波器进行校准，保证测量结果的准确性。
定期进行校准，以确保示波器的测量精度。
6. 选择合适的探头：示波器通常需要使用探头进行测量，选择合适的探头对于保证测量的准确性至关重要。
不同类型的探头适用于不同类型的测量信号，如电压、电流、差分信号等。
7. 了解示波器功能：示波器具有多种功能，如自动测量、数据存储、频谱分析等，熟悉并灵活运用这些功能，可以提高工作效率。
8. 注意信号接口的阻抗匹配：示波器的输入阻抗要和被测电路的输出阻抗相匹配，以避免因阻抗失配导致的测量误差。
9. 预防静电干扰：示波器是非常敏感的仪器，在处理示波器和测量对象时，要注意防止静电干扰，避免对示波器和测量对象造成损坏或误差。
10. 妥善保存数据和波形：在测量过程中产生的数据和波形，应妥善保存，以备后续分析和比对。
示波器探头的选择与校准
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维普资讯
地得到发送的比率越高 ，也就是实时性得到保证 的比率越高，因此 反映出实时性能越好．
田 １ 采用 Ｅ Ｆ调度算法的 Ｃ Ｄ ＡＮ总线 仿真模型中的总线模块
田 ４ 采用 Ｅ Ｆ调度算墙 的 Ｃ Ｎ 总缝 在不啊的负Ｉ＇ Ｄ Ａ ｔ Ｆ的仿真站暴
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田３ 采用 Ｌ Ｆ调度算法 的 Ｃ Ｌ ＡＮ总线 仿真模型中的节点模块
从上述实验结果可以看 出．在 ５ ％ 负载以下这两种算法都有比 ０ 较好 的实时性，几乎所有 的节 点都能在有效截止期 内发送完成。但 在负载较大时， ＥＤＦ和 Ｌ Ｆ算法的在 ＣＡＮ 总线中 的调度性 能会 Ｌ 迅速下 降，例如在 图 ４和 图 ５中， 当负 载超过 ５ ％ 、达 到 ８％ ０ ０ 时，节点 ｌ Ｏ产生的数据帧在两种算 法下的发送成功 率分别迅速下 降到 ４ ％ 和 ４ ％， ７ ６ 当负载 达到 ｌ０ 时，下 降更加明 显。这正 是 １％ ＥＤＦ和 Ｌ Ｆ调度算法的不足之处。 Ｌ
一
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．
关 词 示嚣 头 频 特 键 ： 波探 ：率 性
中田分类号： Ｔ ６ 文献标识码 ： Ｂ Ｍ’７
数字示波器计量校准中的若干问题讨论
数字示波器计量校准中的若干问题讨论数字示波器是现代电子测试中常用的一种设备，它可以将电信号转换为数字信号进行处理和显示。
然而，在数字示波器的使用过程中，由于各种因素的影响，其测量结果可能会存在误差。
因此，数字示波器的计量校准显得尤为重要。
本文将从若干问题的角度，对数字示波器计量校准中的一些关键问题进行探讨和分析。
一、数字示波器的基本原理数字示波器是一种利用模数转换技术将模拟信号转换为数字信号的仪器。
它主要由信号输入模块、模数转换器、数字信号处理器以及显示器等部分组成。
在数字示波器中，模数转换器是关键部件，其主要功能是将模拟信号转换为数字信号。
数字信号处理器则通过对数字信号进行处理，实现信号的分析、存储和显示等功能。
二、数字示波器的误差来源数字示波器的测量误差来源较多，主要包括以下几个方面：1. 信号源的误差：信号源的稳定性、精度和频率响应等因素都会对数字示波器的测量结果产生影响。
2. 传感器的误差：传感器的灵敏度、线性度、温度漂移等因素也会对数字示波器的测量结果产生影响。
3. 数字示波器本身的误差：数字示波器的采样率、分辨率、灵敏度、噪声等因素也会对测量结果产生影响。
4. 测量环境的误差：测量环境中的温度、湿度、电磁干扰等因素也会对数字示波器的测量结果产生影响。
三、数字示波器的计量校准数字示波器的计量校准是保证其测量准确性的重要手段。
数字示波器的计量校准主要包括以下几个方面：1. 信号源校准：对信号源进行校准，确保其输出信号的精度和稳定性。
2. 传感器校准：对传感器进行校准，确保其灵敏度、线性度和温度漂移等指标符合要求。
3. 数字示波器自身校准：对数字示波器进行自身校准，包括采样率、分辨率、灵敏度和噪声等指标的校准。
4. 测量环境校准：对测量环境进行校准，确保温度、湿度和电磁干扰等因素的影响得到控制。
数字示波器的计量校准应该定期进行，一般建议每年进行一次。
在进行计量校准时，需要使用标准信号源和标准传感器进行比对校准，确保数字示波器的测量结果符合要求。
X10示波器探头的重要性
X10示波器探头的重要性X10示波器探头的重要性也许你经历过这种情况：你用触发器构建了一个简单的数字电路，比如行波计数器，它似乎工作OK。
但一旦你用示波器去看其中一个Q输出，有趣的事情发生了。
你看不到你期待看到的，计数器甚至停止了工作。
发生什么了？答案肯定在你的示波器探头。
也许你没有用实际的示波器探头，只是用了一段同轴电缆，一端是BNC接头，一端是一对鳄鱼夹。
看低频正弦波时它可能工作得很好，但对数字电路则不行。
问题在这里：那段同轴电缆有一定的电容（典型的是50pF/英尺）和电感，但只有很小的电阻。
因此这是一个有很小阻尼的谐振电路。
试图让有着快速上升沿的数字信号通过它，就像用锤子敲钟。
电缆会振铃。
振铃时,施加在探头输入端的信号会沿着电缆前进，到另一端反射,返回到探头输入端，移相，叠加在你试图测量的信号上。
结果就是在你连接电缆的点造成了瞬态:上下振动的非常窄的电压尖峰。
再看你的数字电路，由于在计数器中间造成了电压尖峰，致使触发器改变状态。
很明显一个输入尖峰会翻转你的触发器，但输出端的尖峰也会造成触发器翻转。
解决办法就是用真正的示波器探头而不是用同轴电缆。
通常你需要一个适当调整的X10探头。
探头可以X1或X10.一般来说，探头有个开关，你可以在X1模式和X10模式间转换。
示波器探头是通过增加电阻来减少振铃的。
X1探头比一段同轴电缆好，但X10探头比X1探头更有效。
X10探头可以减少电容至1/10，缺点就是也减少信号至1/10.这就是说，到达探头尖端的信号只有1/10到达示波器。
上图是X10探头的内部电路。
你可以看到，其实那就是一个分压器。
适当选。
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示波器无源高阻电压探头具有通用性，通常一个探头可以与不同的示波器搭配使用。
但不同的示波器，甚至同一示波器的不同输入通道，输入阻抗会有差异，这样当探头切换到带衰减的档位时，由于示波器输入阻抗的差异，势必导致衰减系数出现偏差，最终造成测量结果错误。
为了解决这个问题，就要考虑探头与示波器输入通道之间的阻抗匹配和频率补偿。
探头补偿是针对有衰减的档位设计的，当探头切换到无衰减档位时，补偿调节无效。
示波器的输入阻抗可以等效为一个电阻与一个电容的并联。
电阻的阻值比较好控制，一般偏差不大，而寄生电容则与电路设计相关，会有一定的差异。
为了补偿输入电容，需要在探头的衰减档位上设计相应的补偿电路，通过调节可调电容，补偿输入电容的差异，这就是低频补偿，所有的探头都具有该功能。
然而，由于电路设计方案不同，该可调电容的位置也不一样，但通常在探尖端，如图1所示。
图1低频补偿调节孔
调整补偿电容时需接入示波器上的1kHz校准信号，调整补偿电容，直到方波的顶部最平坦，而不应出现欠补偿或过补偿的情况。
当探头欠补偿时，高频信号的测量结果偏小，反之，高频信号的测量结果偏大。
若示波器上的1kHz的校准信号损坏，也可以采用外部的1KHz的标准方波进行校准，但应特别注意以下几点。
首先，信号波形要接近理想的方波，不应出现过冲或上升沿过缓的情况，以免调节时影响判断，信号质量可通过探头无衰减档评估。
其次，信号频率应为1kHz，频率过高或过低都会影响补偿的正常操作，例如出现调整补偿时，信号波形形状不变，而幅度变化的情况。
之所以选择校准信号频率为1kHz，是与探头本身的频率特性相关的，在该频率下，最有利于观察补偿情况。
当然，在补偿时对校准信号的幅度并无严格要求，以方便观察为佳。
低频补偿前后的波形如图2所示。
图2低频补偿前后波形对比
为了降低探头的负载效应并扩大补偿范围，通常会将补偿电容放置在探尖端。
然而，对于带宽较高的探头，该补偿电容并不能在整个通频带内都起作用，往往还需要做额外的高频补偿，如图3所示。
图3高频补偿调节孔
调整时，把具有高速边沿且频率在10KHz到1MHz之间的方波接入示波器，在确定低频补偿已调好前提下，便轮流调整两个高频补偿调节孔，直到屏幕上显示理想的方波。
高频补偿前后的波形如图4所示。
图4高频补偿前后波形对比
经过低频补偿和高频补偿，探头可达到最佳状态。
若条件允许，建议每次使用前都对探头做低频和高频补偿，在没有可用信号源的情况下，建议用示波器自带的校准信号来完成低频补偿。
如需测量频率在50MHz以上的信号，则需要细致调节高频补偿，并充分利用探头附件，以获得最佳的测量效果。