[發(fā)明專利]數(shù)字示波器的頻帶寬度校準(zhǔn)檢定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710094127.4
• 申請日: 2007-09-29
• 公開（公告）號: CN101131419A
• 公開（公告）日: 2008-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳曦;李莊偉
• 申請（專利權(quán)）人: 上海市計量測試技術(shù)研究院
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00;G01R13/02
• 代理公司: 上海浦東良風(fēng)專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 張勁風(fēng)

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及有關(guān)全自動檢定校準(zhǔn)數(shù)字示波器頻帶寬度方法。

背景技術(shù)：

為了方便快速的對TDS3000?&?TDS3000B系列的各種數(shù)字示波器不受時間和場地的限制進(jìn)行校準(zhǔn)，并實現(xiàn)全自動校準(zhǔn)。目前國內(nèi)外校準(zhǔn)檢定數(shù)字示波器的主要技術(shù)文件：(1)IEC?Standard，Publication?351-1，Expression?of?the?properties?of?cathode-ray?oscilloscopes(part1：General)，International?Electrical?Commission，1976(IEC標(biāo)準(zhǔn)351-1，陰極射線示波器定義(第一部分：通用部分)，國際電工委員會，1976)；通用陰極射線示波器的國際標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了模擬示波器的指標(biāo)定義及測試方法；(2)IEEE?Std?1057-1994，IEEE?Standard?for?Digitizing?WaveformRecorders(IEEE標(biāo)準(zhǔn)，1057-1994，數(shù)字波形記錄儀IEEE標(biāo)準(zhǔn))；美國電氣與電子工程師協(xié)會制訂的美國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對數(shù)字波形存儲記錄儀的指標(biāo)和測試方法做出規(guī)定；(3)GB/T?15289-1994，數(shù)字存儲示波器通用技術(shù)條件和測試方法。專門針對數(shù)字存儲示波器的編寫的國家標(biāo)準(zhǔn)；(4)JJF?1057-1998數(shù)字示波器校準(zhǔn)規(guī)范，提出數(shù)字化特征有關(guān)的指標(biāo)，并給出一些參數(shù)的測量方法。

綜上所述，目前國內(nèi)還未出臺針對數(shù)字示波器的檢定規(guī)程。絕大多數(shù)計量校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)還是依舊沿用模擬示波器檢定規(guī)程對數(shù)字示波器進(jìn)行校準(zhǔn)，用這一方法的好處是：校準(zhǔn)項目固定，技術(shù)成熟，誤差計算準(zhǔn)確可靠；可執(zhí)行性強(qiáng)，在一定程度上能反映數(shù)字示波器的性能指標(biāo)；但也存在不足，由于數(shù)字示波器和模擬示波器工作原理和顯示方式上的不同，兩者有著完全不同的幅度和時間測量系統(tǒng)，同時數(shù)字示波器兼具多種分析、處理和觸發(fā)功能，如果簡單照搬模擬示波器檢定規(guī)程，無法體現(xiàn)數(shù)字示波器數(shù)字化的特征，不利于數(shù)字示波器計量校準(zhǔn)技術(shù)的發(fā)展。

示波器是圖形化的儀器，它與數(shù)表等數(shù)字化顯示的儀表有所不同，在對同一個信號進(jìn)行測試時，并不是象數(shù)表那樣，將信號的某項參數(shù)以數(shù)字的形式表示，而是將它用波形的形式顯示在屏幕上，這樣非常直觀，但也給我們校準(zhǔn)示波器帶來了不便，因為我們無法對示波器所顯示的波形直接定量的進(jìn)行分析，只能依靠屏幕上的刻度，對照刻度來觀察示波器的顯示誤差。因此，對示波器校準(zhǔn)的傳統(tǒng)方法一直是必須依靠人眼對顯示在屏幕上的波形進(jìn)行觀察，根據(jù)屏幕的刻度來判斷波形的誤差，進(jìn)而判斷示波器顯示圖象的優(yōu)劣。這個過程比較復(fù)雜，對示波器和校準(zhǔn)儀的操作步驟非常繁瑣，初學(xué)者很難記清楚操作和設(shè)置的步驟，同時，工作量也比較大，一旦開展大規(guī)模校準(zhǔn)，容易產(chǎn)生視覺疲勞，且人為誤差影響量較大，不同檢測人員對同一臺數(shù)字示波器校準(zhǔn)，有可能會因為其認(rèn)知或者肉眼辨別力不同而影響校準(zhǔn)結(jié)果。

數(shù)字示波器則有很大的發(fā)展。相對于傳統(tǒng)的模擬示波器來說，由于數(shù)字示波器本身自帶自動測量功能，不僅可以顯示波形，還可以對波形的很多參數(shù)提供測量數(shù)據(jù)，就像可以顯示波形的“數(shù)表”，因而它可以對顯示波形進(jìn)行定量。因此也需要全新的校準(zhǔn)方式，如果可以用數(shù)字示波器定量的分析信號波形的參數(shù)，用自動測量功能來分析信號波形，那么，就可以將數(shù)字示波器和電腦，校準(zhǔn)儀連接起來，為實現(xiàn)全自動校準(zhǔn)提供了可能。

對數(shù)字示波器來說，雖然在儀器面板上標(biāo)明模擬帶寬為100MHz或者300MHz或500MHz，但實際真正的模擬帶寬卻各不相同，帶寬會因“機(jī)”而異。型號相同的數(shù)字示波器帶寬同樣標(biāo)明為500MHz，但可能某臺示波器帶寬實測值可達(dá)600～700MHz，而另一臺則只有520MHz上下。國內(nèi)外很多數(shù)字示波器自動校準(zhǔn)軟件在校準(zhǔn)數(shù)字示波器頻帶寬度時，其方法原理相對比較簡單，示波器校準(zhǔn)儀發(fā)出頻率為數(shù)字示波器帶寬f0的正弦波信號，如示波器帶寬標(biāo)明為500MHz，示波器校準(zhǔn)儀便發(fā)出頻率為500MHz的正弦波信號給數(shù)字示波器，只要數(shù)字示波器幅度值大于U_f0，即給出“Pass”的結(jié)論。

發(fā)明內(nèi)容：