示波器测量脉冲信号测量结果的不确定度分析与评定
示波极谱仪不确定度评定
示波极谱仪检出限测量结果不确定度分析概述：校准依据：JJG 748-2007《示波极谱仪仪检定规程》。
检出限的测量方法：示波极谱仪，待仪器稳定后对仪器进行10次空白值的测量，并计算空白值的标准偏差，然后测定检定规程规定的含有被测元素的混合标准溶液系列，得到元素的标准曲线，分别用最小二乘法原理计算标准曲线的斜率，用三倍空白值的标准偏差除以相应标准曲线的斜率即得到该元素的检出限。
一、示波极谱仪检出限测量结果不确定度分析1 数学模型检出限量值为10次空白测量的标准偏差s 乘以3后再除以标准曲线斜率b 计算得到，D L b s /3= 110)(1012--=∑=-i ix x s式中 ：s —空白溶液测量的标准偏差 b —标准曲线斜率(通过计算得到).2 方差根据检定规程检出限公式可以知道，影响检出限检定结果不确定度的因素有：（1） 标准物质的不确定度；（2） 测量方法的不确定度； （3） 环境条件的影响； （4）人员操作的影响；（5）被检定仪器的变动性的影响；由于采用直接比较法进行检定，测量方法的不确定度可以不予考虑。
在规程规定的环境条件下进行检定，温度、湿度等影响可以忽略。
人员操作的影响和被检定仪器的变动性体现在测量的重复性中。
由此可知，检出限测量结果不确定度主要由标准物质的不确定度、仪器空白测量结果变动性的不确定度和工作曲线斜率的不确定度三项组成。
则方差公式为:2u (DL)c )()()(222b u s u x u ++=式中：u (DL)c —仪器检出限检定结果合成不确定度； )(x u — 计量标准的不确定度；)(s u — 仪器空白测量结果变动性的不确定度； u (b ) — 工作曲线斜率的不确定度。
3 输入量标准不确定度 3.1. 计量标准的不确定度)(x u3.1.1 由标准物质证书提供的计量标准不确定度分量)(1x u标准溶液证书给出的相对不确定度为2µg/mL ，包含因子k =2，按正态分布，采用B 类方法进行评定，则：)(1x u =k a =100210002⨯⨯=0.025%3.1.2标准物质稀释过程产生的不确定度分量)(2x u在对示波极谱仪测量时由于选用的标准物质浓度为ml g /1000μ，而Cd 元素标准曲线需要的浓度为0.5μg/mL 、1.0μg/mL 、1.5μg/mL 、2.0μg/mL 、2.5μg/mL ，稀释过程中使用了A 级检定合格的10mL 和1mL 刻度吸管、 100 mL 的单标线容量瓶玻璃量器，引入的标准不确定度分量为：(1)10 mL 刻度吸管引入的标准不确定度根据JIG196—1990，A 级10 mL 刻度吸管容量允差为±0．05 mL ，在标准不确定度评定中，按均匀分布考虑(以下类同)，其相对标准不确定度为：u(V 10)=103/05.0×100％ =0．28％ (2)1 mL 刻度吸管引入的标准不确定度根据JIG196—1990，A 级1 mL 刻度吸管容量允差为±0．008 mL ，在标准不确定度评定中，按均匀分布考虑(以下类同)，其相对标准不确定度为：u(V 1)= 3/008.0 ×100％ =0．46％(3)100 mL 单标线容量瓶引入的标准不确定度A 级100 mL 单标线容量瓶容量允差为±0.10mL ，则其相对标准不确定度为： u(V 100)=×100％ =0.06％ 因此合成相对标准不确定度为：)(2x u =)()()(100312102V u V u V u ++=0.54％2221)()()(x u x u x u +==0.54%u (s )= s/s *100=2.4%3.3.工作曲线线性误差的标准不确定度分量u (b )：对一台选定的示波极谱仪进行测定，线性回归数据如下：根据两点确定一条直线，假设直线过0点，则表中每个点与0点回归的斜率分别为：()41112∑=-=i i b b b s =4.49则：u (b )= ()41112∑=-=i i b b b s ×b1×100%=2.54%4 标准不确定度的合成：u (DL)cu (DL)c 222)())()(b u s u x u ++==222%54.2%4.2%54.0++=3.5扩展不确定度DL Cd U :为：DL Cd U :=k u c ⨯=2%78.0⨯=7.0% （k =2）示波极谱仪线性误差不确定度评定一、 测量结果简述 1、 测量依据：JJG 748-2007《示波极谱仪仪检定规程》。
示波器不确定度分析及校准方法研究
示波器不确定度分析及校准方法研究示波器是一种测量电磁波信号的基本仪器，在电子、通讯等领域得到广泛应用。
然而，在实际使用中，示波器的测量结果与真实值之间会存在偏差，这就是示波器的不确定度。
示波器的不确定度可以通过误差分析与校准方法来解决。
误差分析是对示波器测量精度的评估，通过了解示波器的测量误差来源及其大小，来确定其不确定度。
校准方法则是通过对示波器进行标准化处理，提高测量精度，降低不确定度。
一、示波器误差分析的方法示波器误差主要来自于测量电路中元件的原始误差、示波器内部误差、示波器测量环境误差等多个方面。
误差分析的方法主要有以下两种：1.标准络差法标准络差法是一种直接应用于示波器的误差分析方法。
该方法通过将示波器与标准信号源连接，利用示波器测量到的电压值与标准值之间的差异，来计算示波器的误差量。
具体步骤如下：a.将标准信号源与被测示波器连接，使其输出一定频率、幅值、相位的标准信号。
b.利用示波器测量该标准信号的幅值与相位信息。
c.根据标准信号源输出量以及示波器测量值计算出实际输出值。
d.将实际输出值与理论标准值进行比较，计算示波器的误差。
2.方差分析法方差分析法是一种综合性的误差分析方法，它通过将被测示波器与标准信号源连接，并改变标准信号的频率、幅值、相位等条件，来分别计算示波器在这些条件下的测量误差值。
通过方差分析法，可以得到示波器在实际应用中的误差，为后续的校准提供重要依据。
二、示波器的校准方法示波器的校准方法主要有以下三种：1. 内部自校准法内部自校准法是指利用示波器内置的标准信号源和自动校准电路等，在示波器自身内部进行数据校准。
该方法使用方便，可以实现快速校准。
2. 标准信号校准法标准信号校准法是指利用标准信号源与被测示波器相连，测量标准信号的幅值、频率、相位等参数，通过标准值与示波器测量值之间的差异，来进行校准。
该方法适用于对示波器进行全面的校准。
3. 外部自校准法外部自校准法是指利用外部校准仪器（例如计时器、频谱分析仪等），对示波器进行数据校准。
医学计量中示波器检定的不确定度分析
医学计量中示波器检定的不确定度分析1.问题讨论背景及意义示波器在医疗、试验以及修理等领域当中得到的应用非常广泛，是电子测量工作进行的过程中，肯定需要使用到的一种仪器，因此会对示波器测量精确性以及波形精准性提出比较高的要求，与此同时脉冲参数猜测也是时域测量环节当中一项非常重要的内容，在测量结果不确定度评定领域中具有非常重要的作用，测量不确定度实际上是测量结果衍生出来的一个参数，也是分散在测量结果周边的许多个数值，这些数值依据不同置信度会被给予被测量，它的可信度由测量结果不确定度反应出来。
现阶段，基于统计理论的不确定度分析方法得到的应用非常广泛，依据这种方法分析并得出的不确定度一般是由多个重量构成的，交由试验室数据统计分布评定的重量一般状况下会被称为是A类不确定度，基于试验或者其他信息评定的重量会被称为是B类不确定度。
2.不确定度及其来源分析2.1不确定度测量不确定度是一项和测量结果之间有肯定相互关系的参数，表征合理的给予被测量值的分散性。
不确定度在被测量数值未知的情形之下，能够科学合理的将测量结果呈现出来。
精准的对测量结果的不确定度进行评定，首先应当对不确定度的概念形成深化的熟悉，将测量不确定度和测量误差区分开来。
测量误差其实是测量值和真值之间的差值，其所呈现出来的是测量结果和被测量数值之间的接近程度。
测量不确定度表明的是，给定的被测量和给定的测量结果，其实并不是一个数值，而是分散在测量结果周边的许多个数值，这些数值可以依据不同置信度被给予被测量。
测量不确定度是将统计理论学问作为基础，得出的和最佳数值接近程度的一种猜测，不肯定是可以将测量结果和被测量数值之间的接近程度反应出来。
现阶段，基于统计理论学问的不确定度分析方法得到的应用非常广泛，通过这种方法分析并得到的不确定度一般状况下是由多种类型的重量构成的。
2.2不确定度的来源阐述在对不确定度的来源进行分析的过程当中，首先应当对测量方法、测量设备以及被测量形成较为深化的熟悉，肯定需要做到的是详细问题详细分析。
示波器上升时间测量不确定度评定
1.3.4 系统不稳定性引入的标准不确定度分量，用测量重复性表征 u(4) 被校/检示波器校准仪输出 150ps@阻抗 50Ω, 测量数据如下表：
x1 _ 152.69 x6 15x7 153.13
x3 153.08 x8 152.97 152.97
x4 153.02 x9 153.05
δ＝√1 + δ＝√1 +
172 1502 172 702
− 1 ≈ 0.64%
@Tr=150ps @Tr=70ps
− 1 ≈ 2.9%
因此，因为 86100C&86105C 取样示波器的建立时间所引入的不确定度分量为： u(2) ＝0.64%×150ps / 3 ＝0.56ps u(2) ＝2.9%×70ps / 3 ＝1.17ps @Tr=150ps @Tr=70ps
u(1) u(2) u(3) u(4)
1.44ps 0.56ps 0.88ps 0.16ps
表2 标准不确定度分量
@Tr=70ps 标准不确定度值
不确定度来源 标准装置精度引入的不确定度 标准器上升沿建立时间引入的不确 定度分量 标准器数据采集引入的不确定度分 量 系统不稳定性引入的不确定度
u(1) u(2) u(3) u(4)
1.3.2 标准器 Y 轴建立时间引入的标准不确定度分量 u(2) 由于标准仪器测量脉冲的上升时间时， 其自身的带宽有限， 即其建立时间不充分小， 所以要引入一定的测量误差，其测量误差一般用下式进行估算： δ＝ 1
1 －1 n2
式中，n＝被测上升时间/标准仪器的建立时间 因为 86100C&86105C 取样示波器的建立时间约为 17ps（来源于检定证书） ，所以 引入误差为：
@Tr=150ps（1.6
示波器校准仪上升时间不确定度的评定及验证
3 结语
总而言之,在当前城市人口越来越多的情况下,对于城市轨道 交通运输也有更高的要求。城市轨道交通中的弱电系统对于城市轨 道交通安全有着非常重要的影响。合理高效的弱电系统能够更好的 提高城市轨道交通的运输能力,保证人们的安全。而弱电系统集成 管理工作就是让弱电系统能够正常运行的重要方法。当前,我国各 城市的城市轨道交通集成管理服务工作正在逐渐发现,相应详细的 服务方法还需要深入研究,进而提出更加合理的服务模式。
由测量方法的原理得被测示波器上升时间Tr的计算公式如下: Tr = 扩展后的实测扫描时间因子×L; Tr—被测示波器上升时间的示值; L—为波形从基本幅度的10%到90%在水平方向所占长度(div)。
装置的A类不确定度为:uA=
=
=1.42(ps)
B类不确定的评定:
9500示波器校准仪脉冲瞬态响应输出的不确定度引入的测量
第 38 卷
数字技术与应用
协调集成方来做好相应的调试准备工作,通过审查系统来对集成方 所提交的相关资料进行核对,对于资料中的各个环节进行具体检 查,确保能够符合合同的相关要求。
对于调试工作来说,分为几个方面。分别是单体调试、系统调 试、综合调试这三方面。其中单体调试就是对单个设备进行运行检 查[4]。而综合调试则是涉及到土建、路线、车辆、信号等等多个环节, 和相关部门的共同配合才能够有效完成,一般情况下是由建设管理 和交通运营公司组织下进行。
第38卷 第4期 第202308年 4卷月
数字技术与应用 数D字ig技it术al与T应ec用hnologyww&
Vol.38 No.4 April 2020
学术论坛
DOI:10.19695/12-1369.2020.04.103
示波器校准仪上升时间不确定度的评定及验证
示波器检定装置不确定度评定
示波器检定装置不确定度评定作者：姜琳，陈向荣，刘群，梁钰坤，赵航来源：《今日自动化》2022年第02期[摘要]测量不确定度是现代计量科学理论的重要组成，是实验数据客观性和有效性的重要参考。
可以通过对测量结果不确定度评定，判断计量标准是否符合国家检定系统和国家计量检定规程的要求，得出计量标准是否可以开展所申请项目的检定校准工作的结论。
主要就不确定度的评定做了详尽的分析，并给出了相应的算法。
[关键词]示波器;不确定度;计量标准[中图分类号]TH712 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2022）02–0–03Evaluation and Analysis of Uncertainty of Digital OscilloscopesJiang Lin，Chen Xiang-rong，Liu Qun，Liang Yu-kun，Zhao Hang[Abstract]Measurement uncertainty is an important component of modern metrological science and an important reference for the objectivity and validity of experimental data. The purpose is to directly judge whether the metrological standard conforms to the requirements of the national verification system and national metrological verification regulations according to the analysis results， and make a conclusion whether the metrological standard can carry out the verification and calibration work of the applied project. The evaluation of uncertainty is analyzed in detail and the corresponding algorithm is given.[Keywords]uncertainty;digital oscilloscopes;metrological standard示波器因其优越的性能指标、可程控数字化通信及高速发展趋势，在科研、试验、生产和维修等各个领域应用非常广泛，且发挥着很重要的作用[1]。
浅谈模拟示波器测量结果的不确定度评定方法
式 中 ： 厂 模 拟示 波器 示 值 ：
ｙ— — 校 准结 果 ２．３ 测量 重 复性 引入 的标 准 不确 定 度
在 同 一条 件 下 。测 量 重 复 性 引 入 的不 确 定 分 量
０．２
＝ — 三 ＝０．８３％
一
６
，＝ ０．４８￣＜８
２．６ 合 成 标 准 不 确 定 度 模 拟 示 波 器 的频 率 带 宽 比较 稳 定 ．其 测 量 重
第 ３４卷 第 ２０期 ２０１８年 ｌ０月
甘肃 科技
Ｇａｎｓｕ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ示波器测量 结果的不确 定度评定 方法
李 青 玫
（兰 州 轨 道 交 通 有 限 责 任 公 司 ，甘 肃 兰 州 ７３００７０）
摘 要 ：本 文对 模 拟 示 波 器 的频 带 宽度 、瞬 态 响应 ．扫 描 时 间 系数 等 主 要 性 能 参 数 的测 量 结 果 不 确 定 度 进 行 了分 析 和 评 定 关 键 词 ：不 确 定 度 ；测 量 结 果 ；标 准 差 中 图分 类号 ：Ｘ８２３
１ 概 述
表 １ 计 算 标 准
名 称
型 号
测 量 不 确 定 度 或 准 确 度 等 级
频 率 准 确 度 ：±０．７％ 示 波 器 校 准 仪 ＴＭ５００６Ａ 输 压 平 ：±３。０％
上 升 时 间 不 确 定 度 ：２８ｐｓ 时 标 准 确 度 ：±０．Ｏ１％
３）被 测对 象 ：模 拟示 波器 ２２４５Ａ
根 据公 式 ｔｒ ｆ ＋ 计 算 。其 中 ： 为被 检示 波器 屏 幕 显示 波 形 的 上 升 时 间 ；ｔ 为被 检 示 波 器 本身 的 上 升 时 间 ｔ 为 标 准 脉 冲 的 上 升 时 间 ，一 般 为
示波器瞬态响应和频带宽度示值误差测量结果的不确定度评定
摘要 ： 文章 介绍使 用 Ｆ Ｌ Ｕ Ｋ Ｅ ９ ５ ０ ０ Ｂ示波器校 准仪 对示波器的两项主要性 能参数： 瞬态响应 、 频 带宽度进行测量 。 依据相应 国家 检 定规程及 实测数据 ， 对 其测量结 果的 不确定度评定做 了详 细的分析和计算 。
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｉ ｓ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｆ Ｌ ＵＫＥ９ ５ ０ ０ Ｂ ｏ ｓ ｃ ｉ ｌ ｌ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｅ ｃ ａ ｌ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｔ ｏ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｔ ｈ ｅ ｔ ｗｏ ｍａ ｉ ｎ ｐ ｅ ｆ ｒ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｏ ｓ ｃ ｉ ｌ ｌ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｅ ： ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｓ ｅ ａ ｎ ｄ ｂ ａ ｎ ｄ ｗｉ ｄ ｔ ｈ ．Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌ ａ ｖ ｅ ｒ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅｇ ｒ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｄ ｄ ａ ｔ ａ ， ｔ ｈ ｅ ｕ ｎ ｃ ｅ ｒ ｔ ａ ｉ ｎ ｔ ｙ ｅ ｖ ｌｕ ａ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｃ ｌｃ ａ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ．
８ ０ ％。
表２
测量次数 １ ３ ． 测量值 ｘ ｉ （ ｎ ￥ １ 测量次数 ｎ 测量值 Ｘ ｉ （ １ ｌ Ｓ ） １ ３ ． ５ ６ ３ ． ５ ２ ３ ． ５
医学计量中示波器检定的不确定度分析
医学计量中示波器检定的不确定度分析作者：郦全友曾宏辉来源：《世界家苑》2018年第06期摘要：笔者依据实际工作经验及相关文献资料的记载，详细分析医学计量中示波器检定的不确定度，首先阐述不确定度问题形成原因，而后分析校准过程中不确定度应当使用到的措施，希望在日后相关工作人员对这个问题进行分析的时候，可以起到一定借鉴性作用，最终在我国社会经济发展进程向前推进的过程中，做出一定贡献。
关键词：医学计量；示波器；检定；不确定度；分析1.问题研究背景及意义示波器在医疗、实验以及维修等领域当中得到的应用十分广泛，是电子测量工作进行的过程中，一定需要使用到的一种仪器，因此会对示波器测量准确性以及波形精准性提出比较高的要求，与此同时脉冲参数预测也是时域测量环节当中一项十分重要的内容，在测量结果不确定度评定领域中具有十分重要的作用，测量不确定度实际上是测量结果衍生出来的一个参数，也是分散在测量结果周边的很多个数值，这些数值依据不同置信度会被赋予被测量，它的可信度由测量结果不确定度反应出来。
现阶段，基于统计理论的不确定度分析方法得到的应用十分广泛，依据这种方法分析并得出的不确定度一般是由多个分量构成的，交由实验室数据统计分布评定的分量一般情况下会被称为是A类不确定度，基于实验或者其他信息评定的分量会被称为是B类不确定度。
2.不确定度及其来源分析2.1不确定度测量不确定度是一项和测量结果之间有一定相互关系的参数，表征合理的赋予被测量值的分散性。
不确定度在被测量数值未知的情形之下，能够科学合理的将测量结果呈现出来。
精准的对测量结果的不确定度进行评定，首先应当对不确定度的概念形成深入的认识，将测量不确定度和测量误差区分开来。
测量误差其实是测量值和真值之间的差值，其所呈现出来的是测量结果和被测量数值之间的接近程度。
测量不确定度表明的是，给定的被测量和给定的测量结果，其实并不是一个数值，而是分散在测量结果周边的很多个数值，这些数值可以依据不同置信度被赋予被测量。
示波器测量脉冲信号测量结果的不确定度分析与评定
示波器测量脉冲信号测量结果的不确定度分析与评定数字示波器因为操作便捷，过程简洁方便，信号可以及时的传递等良好的性能，所以在相关的检测领域得到了广泛的使用，本篇文章结合了相关的示波器对其测量脉冲信号测量结果的不确定度进行了相应的分析。
标签：示波器；脉冲信号；不确定度因为数字示波器在对相关测量的项目的分析、传递电信号幅度与时间等方面有较好的优点能够较为精确的测试各种交、直流信号，生动明显的反映被检测信号的基本内容和特点，这让示波器在脉冲测量领域成为了最常用也最基本的一种仪器。
脉冲信号测试的项目主要包括幅度、频率以及脉宽等方面，但是不同的使用者测量得出的结果会存在一定的偏差，而且示波器测量脉冲信号测量结果存在一定的不确定性，在这篇文章中结合了相应的检测仪器对脉冲信号的幅度、频率和脉冲宽度进行了测量，并根据测量的过程和结果对导致结果不確定度的因素进行了相应的分析评定。
一、测量结果的不确定度的概念测量结果的不确定度和处理结果的误差不是同一个概念，他们存在相应的区别，测量结果的不确定度是测量结果带来的一个参数，参数表示表征合理的赋予，被测量值的分散性，而测量的误差是指测量所得出的数据与实际的数据之间的差值，是测量的数值接近和被测物体数值的程度[1]。
二、脉冲信号测量7 （一）测量原理通过是德科技的DSO 6052A型号的数字示波器对某种脉冲信号进行了测量，如图1，把测量仪器与脉冲信号相连接的原理。
首先把脉冲信号和示波器的CH1的输入通道连接起来，并把垂直偏转系数以及水平扫描的时间等设置在合理的程度，显示波形要占显示屏的五分之四左右是最合适的。
对触发电平进行相应的调整，直到显示波形趋于稳定为止。
（二）计算方法在进行相关的测量时脉冲信号的波动幅度，波动频率以及脉冲的宽度时示波器直接读出的，其计算公式如下：（在公式中ΔY表示被测量的脉冲信号的绝对误差；Yx表示被测量的脉冲信号的标称值；YN表示被测量的脉冲信号的实测值）ΔY=Yx-YN三、脉冲信号测量结果的不确定度的分析与评定（一）脉冲信号幅度测量结果的不确定度的分析与评定脉冲信号幅度的结果是通过示波器直接读取的，而脉冲信号幅度的不确定度主要是由以下几个方面产生的。
数字示波器上升时间测量结果的不确定度评定
数字示波器上升时间测量结果的不确定度评定摘要：评定了数字示波器检定中实时上升时间测量结果的不确定度，讨论了影响测量结果不确定度的主要误差来源，包括示波器校准仪快沿脉冲、测量重复性、垂直分辨力、水平分辨力、读数分辨力。
同时，以一组实验结果为例，给出了不确定度评定结果。
关键词：数字示波器；上升时间；不确定度0 引言在脉冲测量技术中，数字示波器是应用最为广泛的观测仪器。
上升时间是数字示波器的一个重要技术指标，上升时间愈小，示波器所能观测的脉冲信号包含的频谱分量愈丰富，谐波次数愈高，对应的频带宽度愈宽。
本文主要讨论数字示波器检定过程中上升时间测量结果的不确定度评定。
1 测量方法1.1依据：GJB7691－2012《数字示波器检定规程》。
1.2环境条件：温度（18～28）℃，相对湿度≤80%。
1.3实验过程：Fluke5520A（SC600）示波器校准仪输出上升时间为300ps的快沿脉冲信号（频率为1MHz，幅度为500mV），TDS3032数字示波器选置128次平均采集模式，垂直偏转系数置100mV/p，扫描时间系数置2ns/p,用数字示波器的上升时间测量功能直接测量脉冲上升时间，在重复性测量条件下独立测量6次。
2影响测量结果不确定度的主要来源分析在上升时间测量时，采用的是直接测量法，因此在分析其不确定度时按直接测量进行评定。
在实验中，示波器校准仪输出快沿脉冲上升时间为300ps，与TDS3032数字示波器标称上升时间1.2ns之比为1:4，因此上升时间测量值不需要进行修正。
使用的测量仪器的技术指标按B类方法评定，测量数据的分散性按A类方法评定，然后计算其合成标准不确定度及扩展不确定度：(1)=k (2)影响测量结果不确定度的主要来源有：（1）测量数据的分散性引入的标准不确定度，用测量重复性表征；（2）示波器校准仪快沿脉冲信号引入的标准不确定度；（3）数字示波器垂直分辨力引入的标准不确定度；（4）数字示波器水平分辨力引入的标准不确定度；（5）上升时间测量读数分辨力引入的不确定度。
论示波器校准仪测量不确定度的评定
论示波器校准仪测量不确定度的评定作者：王素华来源：《中国科技博览》2014年第14期摘要：本文就对由5520A配备示波器校准件组成的示波器校准仪测量不确定度的评定，包括不确定度来源的分析，合成不确定度和扩展不确定度的分析。
关键词：示波器校准仪；不确定度；评定【分类号】TM935.31 前言脉冲波形的测量是电子仪器测量技术领域中的一项基本、重要的测量要求，示波器是观测波形、研究脉冲参数的最通用直观的仪器。
而对示波器的计量校准需建立“示波器校准装置”，该装置的建立保证了示波器的相关参数的量值准确可靠传递。
本文主要是对由5520A配备示波器校准件组成的示波器校准仪测量不确定度的评定。
其不确定度来源主要是示波器校准仪各输出量的不确定度，包括标准电压信号、时标信号、快沿信号。
2 测量不确定度评定2.1 电压测量不确定度2.1.1 输出量：即5520A的输出电压。
2.1.2 不确定度来源：电压输出的不确定度和不稳定。
2.1.3 不确定度评定a 不确定度所引起的不确定度采用B类评定方法评定。
置信区间的半宽度a由说明资料所给的信息确定。
在测量范围下限1mV（50Ω）时：a=1mV×0.25%+40μV=42μV；在测量范围上限6.6V （50Ω）时：a=6.6V×0.25%+40μV=16.5mV；在典型检定点1V（50Ω）时：a=1V×0.25%+40μv=2.5mV。
取包含因子k=2，B类评定的标准不确定度u1：1mV时，u1=a/k=42uv/2=21uv； 6.6V 时，u1=a/k=16.5mv/2=8.75mv； 1V时，u1=a/k=2.5mv/2=1.25mv。
其不可靠性视为10%，自由度v1=50。
b 不稳定引入的不确定度按A类评定方法评定。
用数字电压表实测示波器校准仪输出电压，在1V点连续测量10次，测量结果为：sn=1.7μVA类评定的标准不确定度u2=0.53μV，自由度v2=10-1=9。
脉冲信号号发生器主要参数测量不确定度的评定
213 合成标准不确定度 ..
1 0 0 0 , 0 0 0 , . 0 0 , . 0 0 , . 0 0 . 0 0 1 0 0 3 1 0 0 1 1 0 0 7 1 0 0 2 0 . 0 0 0
足人们更多的需要.例如安捷伦公司生产的 810 10A 系列脉冲信号发生器, 它的最高重复频率可以达到 35 H , . z边沿时间可以达到 9p.脉冲信号发生器 G 0s 各项指标是否准确直接影响到科研生产及企业的产 品质量, 因此需要对他的各项参数进行校准. 由于测量误差的客观存在, 校准结果只能是被测 量的最佳估计值, 需要对该校准结果的不准确度进行
( 单位均为 k z H)
平均值人=100 2k z . 0OH 00
用贝赛尔公式计算得单次实验标准差:
s= ;
由公式( 得灵敏系数 ) 1 .=alf =1 . , 二=a/f二一1 , sa C Z 8a u人) u关) ( , ( 与 不相关, 所以合成标准不确定度
均匀分布, 包含因子 k , 万 则
u= /二50 一 / . 1 '拓 =28X ' H , 3 k a X . 0 . 1 0 估 9 - k z 0
计 ' 3 =01 自由度 V=5 } /3 . I u u 其 3 0 标准计数器量化误差引入的测量误差为: 士( 量化误差/ 测量时间) x频率=士( X1- / ( 0" 5 半宽度 a 5 1- k , = 0 " z在区间内可认为服从 X H
P 61 M68R标准计数器分辨力引人的不确定度分
数字示波器校准及测量不确定度评定的分析
数字示波器校准及测量不确定度评定的分析摘要：在国家工业仪器仪表体系内，数字示波器始终占有非常重要的地位，而为了保障数字示波器的准确使用，需借助校准实验室对其进行严格的校准评价。
对此，文章从国家校准实验室所制定的相关标准出发，基于实际的实验室测量环境和JJF1057-1998《数字存储示波器校准规范》指出了具体的数字示波器校准及测量方法，同时也在分析评定其测量不确定的基础上验证了测量结果的可信性，旨在给予校准实验室其他校准项目一定的参考。
关键词：数字示波器；校准；测量；不确定度评定引言：近年来，伴随着我国科技水平的显著提高，仪器仪表于工业发展过程中所发挥的作用愈发凸显，而在实际仪器仪表应用过程中，人们往往需以严格的校准标准来保障其应用的可行性和可信性。
在此背景下，我国针对仪器仪表测量不确定度已经出台了包括JJF1059.1-2012在内的技术标准文件，这一方面为仪器仪表校准作业的准确进行提供了保障，另一方面也验证了评定测量不确定度对于保障仪表质量的重要意义。
对此，围绕数字示波器校准及测量不确定度评定进行具体分析，既符合数字示波器的应用要求，又满足工业测量仪器的发展需求。
1、数字示波器校准及测量概述1.1数字示波器的基本概念和主要类型数字示波器是集数据采集、A/D转换等一系列技术为一体所诞生的高性能示波器，其中，数字示波器具备多级菜单，能够满足不同用户的不同功能需求，尤其是以信息存贮为主要功能数字示波器的应用，不仅能够实现对于波形的实时存储，同时也能在长期保存波形数据的基础上满足使用人员的技术需求。
此外，针对常见数字示波器种类，除上述提到的用于信息存贮的数字存贮示波器外，数字荧光示波器以及混合信号示波器同样有着非常广泛的应用范围，其中，前者多用于反馈多层次辉度的长时间信号，后者则多用于就数模混合信号进行分析。
1.2数字示波器校准及测量的价值在实际数字示波器使用过程中，人们对于数字示波器的要求往往体现在两方面，其一为基本测量性能，其二为数据分析处理能力。
模拟示波器扫描线性误差测量不确定度分析和评价结果
由式 （ 1 ） 和式 （ 2 ） 得： u2 （ δ a ） = u2 （ 1 + δ a ） = 1. 460 × 10 － 7 u2 （ δ b ） = u2 （ 1 + δ b ） = 1. 402 × 10 － 7 根据经验，u2 （ δ a ） 自身的相对不确定度 u （ u2 （ δ a ） / u2 （ δ a ） 以 10 % 估计，则其自由度为 ν2 （ δ a ） = 1 u （ u2 （ δ a ） ） 2 u2 （ δ a ） 1 = 50 2 × （ 10 % ） 2 同理可得，u2 （ δ b ） 的自由度 ν2 （ δ b ） = 50 模拟示波器水平方向 10 个大格共 50 个小格， 其分辨力最优时可以达到最小刻度的 1 / 4 ，即水平 方向约为全屏幕的 0. 5 % ，取其水平分辨力造成的 引用相对误差最大极限为 ± 0. 5 % ， 并设该误差在 ［3 ］ 区间 ［－ 0. 5 % ，0. 5 % ］ 内服从均匀分布 ， 包 3 ，则 含因子 k 取槡 0. 5 % u3 = = 0. 289 % 3 槡 由于 a0 、 b0 、 c0 占 水 平 量 程 的 百 分 比 分 别 为 η a 、η b 、η c ，由 测 量 原 理 可 知， η a ≈ 80 % ， η b = η c ≈10 % ，根据不确定度传播率， 由式 （ 1 ） 和式 （ 2） 得 u3 （ δ a ） = 1 u （ 1 + δa ） = ηa 3 1. 25 × 0. 289 % × （ 1 + 1. 192 % ） = 0. 366 % 1 u （ 1 + δb ） = ηb 3 10 × 0. 289 % × （ 1 － 2. 855 % ） = 2. 807 %
示波器探头测量结果不确定度评定
Ｃ ＝ ａ ｆ 一
．
Ｉ ｃ ， ）（ ％ ）
Ｏ ． １ ５
分 布 特 性
均匀分布
１
“ （ ）
数字示波器
１ ． ５
— １
０ ． ８ ７
均匀分布
“ （ ）
测量重复性
Ｏ ． ３ ３
１
０ ． １ ９
均匀分布
．
（ ２ ）合成标准不确定度计算
（ ３ ）扩展标准不确定度计 算
Ｐ ＝９ ５ ％ 时 ， 可取 包 含 因子 ｋ ＝２ ， 则
［ １ ］ ．Ｊ Ｊ Ｆ １ ０ ５ ９ — １ ９ ９ ９ ，测量不确定度 评定 与
表 示［ Ｓ ］ ．
以上各项标准 不确定度 分量是互不相关
［ ２ ］ ．Ｊ Ｊ Ｇ ３ ８ ７ — ２ ０ ０ ５ ，同轴 电阻式衰减器检定
１ ０ ５ ９ — １ ９ ９ ９《 测量不确 定度评定与表示》 ， 对示 波器探头测量不确 定度进行评定［ １ ］ 。
由数字 示波器 ＤＰ Ｏ４ １ ０ ４ 技术说 明书可
知 ， 其 测 试 电压 时 最 大 允 许 误 差 ４ － １ ． ５ ％， 以
１、概述
（ １ ）测 量 依 据 ：Ｊ Ｊ Ｇ ３ ８ ７ ． ２ ０ ０ ５《 同轴 电 阻
试 验 与 检 测
示波器探头测量结果不确定度评定
夏燕芬 严 海东 王冠钧
无锡市计量测试 中心 江苏 无锡 ２ １ ４ １ Ｏ １
摘 要：本文主要介绍 了示波器探 头测量结果不确定度 来源及合成 、扩展不确定度的评定方法。 关键 词： 示波器探头 测量 不确定度
由于所有测 量结果都不 可避免 的具有 不 确定度 ，那么我国实施 Ｇ ＵＭ 《 测量不确定度
数字示波器校准与测量结果不确定度评定
数字示波器校准与测量结果不确定度评定摘要：随着科技发展，示波器款式层出不穷，示波器校准仪也在逐年更新。
因此，基于示波器校准测量系统进行了数字示波器校准与测量结果不确定度评定的研究。
首先介绍了不确定度，阐述了数字示波器校准测量系统的组成及软件，重点介绍了基于示波器校准测量系统的，数字示波器校准与测量结果不确定度的评定。
有利于防爆电气产品生产企业的质量管控并保持数据可追溯性。
关键词：数字示波器；校准；测量系统；不确定度评定引言防爆电气产品的生产企业经常在生产、检验过程中使用示波器。
对防爆电气产品的质量控制及数据可追溯性而言，对示波器进行定期校准及并评定期不确定度尤为重要。
随着技术发展，示波器的时间、幅度的量程及精度均有所提高。
数字示波器自动校准系统也在发展中，该系统应符合JJF 1057-1998《数字存储示波器校准规范》及GJB 7691-2012《数字示波器检定规程》。
基于该自动校准系，对示波器的参量进行了不确定度评定的研究。
1不确定度及来源分析1.1不确定度的介绍测量不确定度是与测量结果相关联的参数，表征合理地赋予被测量值的分散性。
不确定度在被测量真值未知的情况下科学地表示了测量结果。
正确评定测量结果的不确定度，必须理解不确定度的概念，区分测量不确定度与测量误差。
测量误差是测量值与真值之差，表示测量结果接近被测量值的程度。
测量不确定度表明，对给定的被测量和给定的测量结果，存在的不是一个值，而是分散在测量结果附近的无穷多个值，这些值按不同的置信度可以赋予被测量。
测量不确定度是基于统计理论得到的与最佳值接近程度的一种估计，不一定能反映出测量结果接近被测量值的程度。
1.2不确定度来源分析不确定度来源的分析取决于对测量方法、测量设备及被测量的详细了解和认识，必须具体问题具体分析。
不确定度的评定是对测量结果来说的，原则上对测量结果有影响的因素都应考虑，在对各个不确定度来源都比较清楚的前提下，应考虑主要影响因素，影响程度微小的因素则可忽略。
示波器检定装置不确定度分析评定
（ ） 确定度评定 ２不 （ ） 波器校准 仪 电压 输 出不 准 确所 引 入 的不确 定 ３示 度采用 Ｂ类 评方法评 定 ， 置信 区间半 宽 度 ａ由示 波器 校
陈玉宽等 ： 示波器检 定装ｉ不确定度分榜评 定
准 仪技 术说 明书 的信息 确定 。
在测 量 范 围 下 限 １ Ｖ（ ０￣ 时 ， ｍ ５ ｇ） 口＝ｌ Ｖ Ｘ０ １ ＋ ｍ ． ％
（Ｘ ） Ｅ Ｔ 信号 。 （） ２ 水平扫 描
示波器校准仪 时标信号输出 ０ 触发输出 ０
图２
２ ２ 电压测量不 确定度 ．
（） １ 不确定度来 源
＿ Ｃ ＿ Ｈ１被 ｏ 检
不确 定度来
＿ Ｅ Ｔ 示 波器 － Ｘ ｏ
检定 点 ｌ （ ｏ 相 对扩 展不 确定 度 Ｕ＝０ １ ｖ ５ ａ） ． ％。 ２ ３ 时 标测 量不 确定 度 ．
《 计量与潮试技 拳》０ １年第 ３ ２１ ８卷第５期
表 ２
对该 装置作稳 定性实 验 。 在相 同条 件下 ， 隔一月测 量一次 ， 次测量 的平 均 每 每
在测 量 范 围上 限 ５ ５ ￣） ， Ｖ（０ 时 口＝５ ．％ ＋１／ Ｖ Ｘ０ １ ０Ｖ ￣
＝
５． ｍＶ ； ０１
用 Ｂ类评 方法 评定 ， 置信 区间半 宽 度 。由示 波 器 校 准仪 技术 说 明书 的信息确 定 。
在测 量 范 围 下 限 ５ ｓ时 ， ５ ０：５ ｓ×０ ２ ０ ＝ ５ ．５Ｘ １
１ 概 述
按 图 ２连接好 仪器 ， 示校 的时标 信 号输 出接 至被 将
检示波器 的通 道 １ Ｃ １ ， 测被检示 波器 通道 １的水平 （ Ｈ ）检
不确定 度是 测量工 作 的质量和 测量结果 可信赖 程度
示波器检定装置测量结果不确定度分析
示波器检定装置测量结果不确定度分析摘要：介绍了示波器检定装置5820A对模拟示波器7802A进行的测量结果不确定度评定，包括评定分析、评定方法跟结果。
关键词：示波器校准仪；5820A；测量结果不确定度0引言1示波器是无线电测量领域中应用极其广泛的一种测量仪器，在武器装备的研制、试验、生产中起着十分重要的作用，为保证示波器量值传递的准确统一，必须建立示波器检定装置。
本装置由示波器校准仪FLUKE5820A，Agilent公司的数字存储示波器54615B和通用计数器53131A构成，主要用于计量检定带宽在500MHz以下的各型示波器。
该标准装置采用直接测量法[1]，连接框图如下：图1示波器检定装置连接框图1测量结果不确定度评定方法选择示波器7802A作为被测件，采用直接测量法[2]分别对幅度、时标、校准仪正弦波稳幅等参数选择一个典型点进行6次重复测量，现对测量结果的测量不确定度进行评定。
1.1输出幅度1.1.1直流信号幅度（1MΩ负载）⑴ 方法：示波器显示输出直流电压为1V时，6次测量结果如下：表1 测量结果测量次数(n) 1 2 3 4 5 6测量值x(V)1.0007 1.0005 1.0013 1.0008 1.00091.0010=1.00087V （1）=2.7×10-4V （2）⑵ 测量结果不确定度分析评定①校准仪性能指标提供的输出幅度不确定度分量：为B类评定。
直流信号：(1V、1MΩ)时，最大允许误差为±(输出的0.025％+25µV)：a=0.025%×1V+25µV=2.75×10-4V （3）设为均匀分布：k= =a/k=1.59×10-4V （4）②测量重复性引入的不确定度分量：为A类评定。
==1.10×10-4V （5）③合成不确定度：1.93×10-4V （6）④扩展不确定度：U=3.86×10-4V (k=2) （7）⑤测量结果：=1.00087V U=3.86×10-4V (k=2) （8）1.1.2方波信号幅度（1MΩ负载）⑴方法：示波器显示输出方波电压为1V时，6次测量结果如下：表2测量结果测量次数(n) 1 2 3 4 5 6测量值x(V)1.0014 1.0012 1.00101.0008 1.0017 1.0021=1.00137V （9）=4.8×10-4V （10）⑵测量结果不确定度分析评定①校准仪性能指标提供的输出幅度不确定度分量：为B类评定。
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示波器测量脉冲信号测量结果的不确定度分析与评定
数字示波器因为操作便捷，过程简洁方便，信号可以及时的传递等良好的性能，所以在相关的检测领域得到了广泛的使用，本篇文章结合了相关的示波器对其测量脉冲信号测量结果的不确定度进行了相应的分析。
标签：示波器；脉冲信号；不确定度
因为数字示波器在对相关测量的项目的分析、传递电信号幅度与时间等方面有较好的优点能够较为精确的测试各种交、直流信号，生动明显的反映被检测信号的基本内容和特点，这让示波器在脉冲测量领域成为了最常用也最基本的一种仪器。
脉冲信号测试的项目主要包括幅度、频率以及脉宽等方面，但是不同的使用者测量得出的结果会存在一定的偏差，而且示波器测量脉冲信号测量结果存在一定的不确定性，在这篇文章中结合了相应的检测仪器对脉冲信号的幅度、频率和脉冲宽度进行了测量，并根据测量的过程和结果对导致结果不確定度的因素进行了相应的分析评定。
一、测量结果的不确定度的概念
测量结果的不确定度和处理结果的误差不是同一个概念，他们存在相应的区别，测量结果的不确定度是测量结果带来的一个参数，参数表示表征合理的赋予，被测量值的分散性，而测量的误差是指测量所得出的数据与实际的数据之间的差值，是测量的数值接近和被测物体数值的程度[1]。
二、脉冲信号测量
7 （一）测量原理
通过是德科技的DSO 6052A型号的数字示波器对某种脉冲信号进行了测量，如图1，把测量仪器与脉冲信号相连接的原理。
首先把脉冲信号和示波器的CH1的输入通道连接起来，并把垂直偏转系数以及水平扫描的时间等设置在合理的程度，显示波形要占显示屏的五分之四左右是最合适的。
对触发电平进行相应的调整，直到显示波形趋于稳定为止。
（二）计算方法
在进行相关的测量时脉冲信号的波动幅度，波动频率以及脉冲的宽度时示波器直接读出的，其计算公式如下：（在公式中ΔY表示被测量的脉冲信号的绝对误差；Yx表示被测量的脉冲信号的标称值；YN表示被测量的脉冲信号的实测值）
ΔY=Yx-YN
三、脉冲信号测量结果的不确定度的分析与评定
（一）脉冲信号幅度测量结果的不确定度的分析与评定
脉冲信号幅度的结果是通过示波器直接读取的，而脉冲信号幅度的不确定度主要是由以下几个方面产生的。
第一，在测量重复性时所采用的标准不确定度uA，这种不确定度是所采用的检测仪器的稳定性能以及子检测过程中随机生成的。
第二，因为示波器的测量幅度的精准度不够所引用的标准不确定度UB1。
第三，因示波器在脉冲幅度测量的读数中为显示分辨率而引用的标准不确定度UB2。
在测量重复性时所引入的标准不确定度uA能够根据多次重复的测量得到相应的数据，并通过相应的方法计算出标准不确定度。
对此进行了相关的测试，并对幅度值进行了六次测量得出了表1中的测量数值。
因为数字示波器在幅度测量的读数中显示分辨率而引入的标准不确定度UB2，这种不确定度是通过示波器A/D转换器的位数所决定的。
合成标准不确定度UC，在进行ΔA测量时是通过双光标，所以DSO 6052A号示波器的电平测量的水平光标分辨率使用的不确定度是分为两次进行计算的，得到以下的合成标准不确定度：
（二）脉冲频率测量结果不确定度的分析与评定
脉冲信号的频率的检测通过示波器直接读取，它的不确定因素主要是因为，在测量脉冲信号重复性的不确定度uA这是由于所使用的检测仪器的稳定性能以及在检测过程中随机生成的。
第二，因为示波器的测量频率的精准度不够所引用的标准不确定度uB1。
第三，因示波器在脉冲频率测量的读数中为显示分辨率而引用的标准不确定度uB2。
在测量重复性时所引入的标准不确定度UA能够根据多次重复的测量得到相应的数据，并通过相应的方法计算出标准不确定度。
对此进行了相关的测试，并对频率值进行了六次测量得出了表2中的测量数值。
（三）脉冲频率测量结果不确定度的分析与评定
脉冲信号的宽度的检测结果通过示波器直接读取，它的不确定因素主要是因为，在测量脉冲信号重复性的不确定度uA这是由于所使用的检测仪器的稳定性能以及子检测过程中随机生成的。
第二，因为示波器的测量宽度的精准度不够所引用的标准不确定度uB1。
第三，因示波器在脉冲宽度测量的读数中为显示分辨率而引用的标准不确定度uB2。
对此进行了相关的测试，并对宽度值进行了六次测量得出了表3中的测量数值。
四、结语
本文对示波器测量脉冲信号测量结果的不确定度分析与评定进行了描述，脉冲信号的测量主要是脉冲信号的幅度、频率以及宽度三个方面，在这几个方面中测试不确定度的原因基本相同。
参考文献：
[1]冯继伟，柏航，黄运来.数字示波器校准测量结果不确定度评定[J].计量与测试技术，2013年（40）：79-80.
[2]史永彬，于蒙，李迪.示波器测量脉冲信号测量结果的不确定度分析与评定[J].理论与方法，2016年（3）：50-53.。