JJF(陕) 095-2022 数字示波表校准规范

JJF(陕)095-2022数字示波表校准规范CalibrationSpecificationforD2022-11-16发布2023-02-16实施JJF（陕）095─2022数字示波表校准规范数字示波表校准规范JJF（陕）095─2022JJF（陕）095─2022 （1） （1） （1） （1） （1） （2） （2） （2） （2） （2） （3） （4） （4） （4） （16） （16） （16） （16） （17） （21） （26）JJF（陕）095─2022ⅡJJF（陕）095─2022数字示波表校准规范凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本数字示波表是一种多功能用途仪器，用于观测各种电信号数字示波表具有示波器功能和万用表功能，是图形和数字由显示表头、信号输入前端采集电路和后端信号处理电路组成，其中入前端采集电路是独立隔离，显示表头和后端信号处理电路两者共用高速采样获得数字数据并存储，用数字信号处理技术对采样得到的数JJF（陕）095─202224.1.4频带宽度（-3dB）DC～504.1.5上升时间（0.35～0.55）/注：1、因不同被校设备的性能指标各不相同，具体的计量特性应以被校设备生产厂家的技术手册及该设备的具体选件配置为参考。2、以上指标不用于合格性判别，仅供参考。JJF（陕）095─202235.1.3电源电压及频率220±11）V50±1）Hz；频率范围：50kHz～600MHz，校准时由标准器、辅助设备及环境条件引起的最大允许误JJF（陕）095─20224示波表相应功能最大允许误差绝对值的1/3。标准器的测量范围应能覆盖被校数字示波表的表1数字示波表校准项目一览表编号项目名称校准方法的条款号1示波器计量特性-输入特性6.2.2直流增益6.2.3直流偏置6.2.4频带宽度6.2.5上升时间6.2.66.2.7校准信号幅度6.2.8校准信号频率6.2.92万用表计量特性-2.1直流电压6.2.102.2交流电压6.2.112.3直流电流6.2.122.4交流电流6.2.132.56.2.142.66.2.153频率6.2.164谐波6.2.17JJF（陕）095─2022注：依据被校设备的实际配置做功能检查。数字示波表数字示波表电阻测量仪图1输入电阻校准连接示意图示波表设为出厂设置，DC耦合。测量点选取1～3个，电阻测量仪的读数值0即为数字示波图2输入电容校准连接示意图数字示波表设为出厂设置，DC耦合。测量点选取1～3个，电容测量仪的读数值0即为数字JJF（陕）095─202266.2.3.1按图3所示连接仪器，图3直流增益校准连接示意图6.2.3.2数字示波表设为出厂设置，DC耦合，内触发，直流偏置和位置设置为0，带宽限制6.2.3.3直流电压源设置输出绝对值相等、符号相反的两个直流电压值0和UL0,使数字示0—直流增益标称值，0=1。6.2.4.1按图4所示连接仪器，将数字示波表JJF（陕）095─2022图图4直流偏置校准连接示意图6.2.4.2数字示波表设为出厂设置，DC耦合，内触发，位置设置为0，带宽限制设置最小，压（或正电压）0（0绝对值等于最大正偏置值数字示波表波形显示在屏幕正中取数字示波表直流电压测量值。每一个直流偏置电压选取一个测量点，测量结果记录在附0—直流电压源输出直流电压值，V。6.2.4.4调整直流偏置设置，将其设置为该段内负的最小值，当负偏置电压在数字示波表0电压基线的下方（或上方）时，直流电压源设置输出正电压（或负电压）0（0绝对值等值0每一个直流偏置电压选取一个测量点，测量结果记录在附录A表A.4中，按公式（5）图5频带宽度校准连接示意图JJF（陕）095─202286.2.5.3数字示波表设为出厂设置，DC耦合，内触发，位置设置为0，带宽限制关闭，采样时,示波器校准仪稳幅正弦输出频率置1kHz）,调节输出合适电压值，使数字示波表屏幕波形高度为6格或8格（或屏幕工作面的80%左右）且居中，保持稳幅正弦信号发生器输出电压值不变，增加示稳幅正弦信号发生器输出频率，数字示波表屏幕波形下降到4.2格或5.7格时，读取稳幅正弦信号发生器输出频率f，也就是数字示波表的频带宽度，填入附录A表图6上升时间校准连接示意图6.2.6.3数字示波表设为出厂设置，DC耦合，内触发，位置设置为0，带宽限制关闭，采样6.2.6.4快沿脉冲信号发生器输出快沿脉冲，使数字示波表屏幕波形高度为6格或8格（或图7时基校准连接示意图JJF（陕）095─20229形居中显示，在选取的延迟时间内，设置水平最快扫描速度，使适垂直偏转系数和水平偏转系数，使屏幕波形居中显示6.2.8.1按图8所示连接仪器。将标称幅度为的方波校准信号接入到数字示波表通道输入JJF（陕）095─2022校准信号图8校准信号幅度校准连接示意图6.2.8.2数字示波表设为出厂设置，DC耦合，内触发，位置设置为0，带宽限制关闭，采样6.2.8.3数字示波表通道输入端与方波校准信号断开，与方波信号发生器输出端连接，不断调节方波信号发生器输出幅度，使数字示波表波形显示幅度测量值与1相同，记录方波信号6.2.9.1按图9所示连接仪器。将标称频率为方波校准信号匹配图9校准信号频率校准连接示意图6.2.9.2频率计测量结果0,即为方波校准信号频率实测值，填入附录A表A.9中。按公式JJF（陕）095─20226.2.10.1按图10所示连接仪器。选择万用表直流电压测量。多功能校准源输出端与数字示图10直流电压校准连接示意图6.2.11.1按图11所示连接仪器。选择万用表交流电压测量。多功能校准源输出端与数字示图11交流电压校准连接示意图JJF（陕）095─20226.2.12.1按图12所示连接仪器。选择万用表直流电流测量。多功能校准源输出端与数字示图12直流电流校准连接示意图6.2.12.2校准点的选取，选取各量程正负极性的量程值（接近量程值）点，或选取10的整6.2.12.3多功能校准源根据校准点设定输出值0，记录数字示波表测量值，填入附录A表6.2.13.1按图13所示连接仪器。选择万用表交流电流测量。多功能校准源输出端与数字示JJF（陕）095─2022图13交流电流校准连接示意图6.2.13.3多功能校准源根据校准点设定输出值0，记录数字示波表测量值，填入附录A表6.2.14.1按图14所示连接仪器。选择万用表电阻测量。多功能校准源输出端与数字示波表图14电阻校准连接示意图JJF（陕）095─20226.2.15.1按图15所示连接仪器。选择万用表电容测量，多功能校准源输出端与数字示波表图15电容校准连接示意图6.2.15.2校准点的选取，选取每个量程的量程值（接近量程值）点，或选取10的整数次幂6.2.15.3多功能校准源根据校准点设定输出标准电容值0，记录数字示波表测量值，填入1以电容器作标准时，数字示波表的示值包含测试线的电容值；2以电容箱作标准时，数字示波表的示值为电容箱零位的初始电容测量值。6.2.16.1按图16所示连接仪器。选择频率测量。多功能校准源输出端与数字示波表频率计JJF（陕）095─2022图16频率校准连接示意图6.2.16.3多功能校准源根据校准点设定输出值0，记录数字示波表测量值，填入附录A表6.2.17.1按图17所示连接仪器。选择谐波测量。多功能校准源输出端与数字示波表谐波分图17谐波校准连接示意图校准点选取1～2个，多功能校准源根据校准点设定输出值0，记录数字示波表测量值JJF（陕）095─2022由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所JJF（陕）095─2022委托单位：校准证书编号：委托单位地址：校准依据：仪器名称：型号规格：出厂编号：制造单位：仪器状况：校准地点：环境温度：℃相对湿度：%标准器信息名称型号/规格溯源证书号有效期至灵敏度标称值测量值测量不确定度（k=2）灵敏度标称值测量值测量不确定度（k=2）灵敏度标准值测量值测量不确定度（k=2）JJF（陕）095─2022灵敏度偏置值标准值测量值测量不确定度（k=2）灵敏度标称值测量值测量不确定度（k=2）灵敏度标称值测量值测量不确定度（k=2）灵敏度标准值测量值测量不确定度（k=2）标称值测量值测量不确定度（k=2）标称值测量值测量不确定度（k=2）JJF（陕）095─2022量程标准值测量值测量不确定度（k=2）量程标准值测量值测量不确定度（k=2）量程标准值测量值测量不确定度（k=2）量程标准值测量值测量不确定度（k=2）量程标准值测量值测量不确定度（k=2）量程标准值测量值测量不确定度（k=2）标准值测量值测量不确定度（k=2）标准值测量值测量不确定度（k=2）JJF（陕）095─2022b）实验室的名称和地址；h)如果与校准结果的有效性和应用有关时，应对被校样品的抽样程序进j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；p）未经校准实验室书面批准，不得部分复制校准证书的声明。JJF（陕）095─2022校准结果灵敏度标称值测量值测量不确定度（k=2）灵敏度标称值测量值测量不确定度（k=2）灵敏度标准值测量值测量不确定度（k=2）灵敏度偏置值标准值测量值测量不确定度（k=2）JJF（陕）095─2022灵敏度标称值测量值测量不确定度（k=2）灵敏度标称值测量值测量不确定度（k=2）灵敏度标准值测量值测量不确定度（k=2）标称值测量值测量不确定度（k=2）标称值测量值测量不确定度（k=2）JJF（陕）095─2022量程标准值测量值测量不确定度（k=2）量程标准值测量值测量不确定度（k=2）量程标准值测量值测量不确定度（k=2）量程标准值测量值测量不确定度（k=2）量程标准值测量值测量不确定度（k=2）JJF（陕）095─2022量程标准值测量值测量不确定度（k=2）标准值测量值测量不确定度（k=2）标准值测量值测量不确定度（k=2）JJF（陕）095─2022y＝x。根据测量模型，分析其测量不确定度来源为：根据被校准仪器的实际情况，经常要进行有效位数取舍。因此，测量结果用5522A多功能校准源对数字示波表RTH1+40μV)，取均匀分布，包含因子为k。6V数字示波表在5V测量时有效分辨力为0.01V：u2=（0.01）/（2×5）=0.058%在规定条件下，测量标准输出5V直流信号对数字示波表1V/div(CH1,1MΩ)参考点进行JJF（陕）095─20224.994.994.994.994.994.994.994.994.994.99则：X1Xi4.99V直流电压测量重复性：u3=S10(X)Xii1 2X 20上述各分量独立不相关，则合成不确定度为：uC u1u20.065%y＝x。根据测量模型，分析其测量不确定度来源为：根据被校准仪器的实际情况，经常要进行有效位数取舍。因此，测量结果用5522A多功能校准源对数字示波表RTH1052进行测量。取均匀分布，包含因子为k。JJF（陕）095─20227/6ms数字示波表在10ms测量时有效分辨力为0.01ms：10.0010.0010.0010.0010.0010.0010.0010.0010.0010.00则：X1Xi10.00msXii1 2X 20上述各分量独立不相关，则合成不确定度为：uC u1u20.0029msy＝x。根据测量模型，分析其测量不确定度来源为：JJF（陕）095─2022确定度按B类评定。用5522A多功能校准源对数字示波表RTH1052进行测量。标准为5522A多功能校准源（生产商：美国Fluke测量电阻的最大允差为±0.均匀分布，包含因子为k。 u0.9980.9970.9980.9970.9980.9970.9980.9970.9980.997则：X1Xi0.9975MΩXii1 2X 2上述各分量独立不相关，则合成不确定度为：uC u1u20.00078MΩU=2×uc=0.0016MΩJJF（陕）095─2022式中：Af——f频率点数字示波表测得的波形幅度。根据测量模型，分析其测量不确定度来源为：e）数字示波表分辨力引入的标准不确定度分量u2和u3；根据被校准仪器的实际情况，经常要进行有效位数取舍。因此，测量结果用示波器校准仪5522A对数字示波表RTH1052进行测量。 度分量为：u1=2%/=0.172dB/=0.0993dB数字示波表垂直分辨力为9位，即其垂直分器频带宽度内正弦波幅度由参考频率下的6div最多下降为4.2div。按均匀分布，置信因子 ,u2=（1.96×10-3×8/6）/=0.151%=0.013dB3=（1.96×10-3×8/4.2）/=0.216%=0.019dBJJF（陕）095─2022算。-1.20-1.20-1.15-1.2-1.15-1.20则其标准不确定度分量为：u4=s=0.026dB上述各分量独立不相关，则合成不确定度为： 用示波器校准仪对数字示波表上升时间校准，由于示波器 22rpr0rs22rpr0rs式中：trp─数字示波表真实的上升时间值，单位为s；tr0─数字示波表自动测量的上升时间值，单位为s；trs─示波器校准仪建立时间，单位为s。根据测量模型，分析其测量不确定度来源为：b)测量结果有效位数取舍引入的不确定度u根据被校准仪器的实际情况，经常要进行有效位数取舍。因此，测量结果JJF（陕）095─2022校准时由标准器、辅助设备及环境条件引起的扩展量可忽略：u1=0 数字示波表有效位数为0.1ps，假设为均匀分布，则包含因子为3，其引入的不确定23u20.10.029ps23次数123456789测量值608.9609.5607.6609.5608.8611.5612.2607.9609.0610.3xxi609.52psu322101xixucuu1.39psJJF（陕）095─2022取k2，则：Ukuc2.8ps△=Ux－Us式中：Ux——示波表的电压示值Us——多功能校准源的电压输出值C.6.2.1示波表直流电压测量重复性引入C.6.2.2示波表直流电压分辨力C.6.2.3多功能校准源直流电压允许误差极限引入C.6.3.1示波表直流电压测量重复性引入的标准不确定度分量uA测量次数123456789测量值9.9989.9979.9969.9989.9969.9959.9969.9999.9979.996=0=0则由示波表直流电压测量重复性引入的标准不JJF（陕）095─2022 示波表的10V点的分辨力0.001V，0.0010.001C.6.3.3多功能校准源直流电压 0.0003333uU=k·uc,取k=2,由此得到电压10V点校准结果的扩展不确定度为:U=2uc=2×0.013%=0.026%；即Urel=0.026%，k=2。△=Ux－Us式中：Ux——示波表的电压示值Us——多功能校准源的电压输出值C.7.2.1示波表交流电压测量重复性引入C.7.2.2示波表交流电压分辨力C.7.2.3多功能校准源交流电压允许误差极限引入JJF（陕）095─2022C.7.3.1示波表交流电压测量重复性引入的标准不确定度分量uA测量次数123456789测量值9.9929.9949.9919.9909.9929.9949.9909.9899.9919.993=022==0则由示波表交流电压测量重复性引入的标准不示波表的10V（1kHz）点的分辨力0.001V，按均匀分布，取k=0.0010.001uB1==C.7.3.3多功能校准源交流电压取k=取k=0.0075=3=0.0044VuB2=0.0075=3=0.0044V+2uc=U=k·uc,取k=2,由此得到电压10V(1kHz)点校准结果的扩展不确定度为:U=2uc=2×0.05%=0.1%；即Urel=0.1%，k=2。JJF（陕）095─2022△=Rx－Rs式中：Rx——示波表的电阻示值Rs——多功能校准源的电阻输出值C.8.2.1示波表电阻测量重复性引入C.8.2.3多功能校准源电阻允许误差极限引入C.8.3.1示波表电阻测量重复性引入的标准不确定度分量uA测量次数123456789测量值10.08110.08210.08010.07910.08510.08410.08010.07810.08310.082=0=0JJF（陕）095─2022uU=k·uc,取k=2,由此得到电阻10kΩ点校准结果的扩展不确定度为:U=2uc=2×0.022%=0.044%；即Urel=0.05%，k=2。△=Cx－Cs式中：Cx——示波表的电容示值Cs——多功能校准源的电容输出值C.9.2.1示波表电容测量重复性引入C.9.2.3多功能校准源电容允许误差极限引入C.9.3.1示波表电容测量重复性引入的标准不确定度分量uAJJF（陕）095─2022测量次数123456789测量值10.00610.00710.00210.00510.00910.00810.004