JJF(陜) 095-2022 數(shù)字示波表校準(zhǔn)規(guī)范

JJF(陜)095-2022數(shù)字示波表校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationforD2022-11-16發(fā)布2023-02-16實施JJF（陜）095─2022數(shù)字示波表校準(zhǔn)規(guī)范數(shù)字示波表校準(zhǔn)規(guī)范JJF（陜）095─2022JJF（陜）095─2022 （1） （1） （1） （1） （1） （2） （2） （2） （2） （2） （3） （4） （4） （4） （16） （16） （16） （16） （17） （21） （26）JJF（陜）095─2022ⅡJJF（陜）095─2022數(shù)字示波表校準(zhǔn)規(guī)范凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本數(shù)字示波表是一種多功能用途儀器，用于觀測各種電信號數(shù)字示波表具有示波器功能和萬用表功能，是圖形和數(shù)字由顯示表頭、信號輸入前端采集電路和后端信號處理電路組成，其中入前端采集電路是獨立隔離，顯示表頭和后端信號處理電路兩者共用高速采樣獲得數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并存儲，用數(shù)字信號處理技術(shù)對采樣得到的數(shù)JJF（陜）095─202224.1.4頻帶寬度（-3dB）DC～504.1.5上升時間（0.35～0.55）/注：1、因不同被校設(shè)備的性能指標(biāo)各不相同，具體的計量特性應(yīng)以被校設(shè)備生產(chǎn)廠家的技術(shù)手冊及該設(shè)備的具體選件配置為參考。2、以上指標(biāo)不用于合格性判別，僅供參考。JJF（陜）095─202235.1.3電源電壓及頻率220±11）V50±1）Hz；頻率范圍：50kHz～600MHz，校準(zhǔn)時由標(biāo)準(zhǔn)器、輔助設(shè)備及環(huán)境條件引起的最大允許誤JJF（陜）095─20224示波表相應(yīng)功能最大允許誤差絕對值的1/3。標(biāo)準(zhǔn)器的測量范圍應(yīng)能覆蓋被校數(shù)字示波表的表1數(shù)字示波表校準(zhǔn)項目一覽表編號項目名稱校準(zhǔn)方法的條款號1示波器計量特性-輸入特性6.2.2直流增益6.2.3直流偏置6.2.4頻帶寬度6.2.5上升時間6.2.66.2.7校準(zhǔn)信號幅度6.2.8校準(zhǔn)信號頻率6.2.92萬用表計量特性-2.1直流電壓6.2.102.2交流電壓6.2.112.3直流電流6.2.122.4交流電流6.2.132.56.2.142.66.2.153頻率6.2.164諧波6.2.17JJF（陜）095─2022注：依據(jù)被校設(shè)備的實際配置做功能檢查。數(shù)字示波表數(shù)字示波表電阻測量儀圖1輸入電阻校準(zhǔn)連接示意圖示波表設(shè)為出廠設(shè)置，DC耦合。測量點選取1～3個，電阻測量儀的讀數(shù)值0即為數(shù)字示波圖2輸入電容校準(zhǔn)連接示意圖數(shù)字示波表設(shè)為出廠設(shè)置，DC耦合。測量點選取1～3個，電容測量儀的讀數(shù)值0即為數(shù)字JJF（陜）095─202266.2.3.1按圖3所示連接儀器，圖3直流增益校準(zhǔn)連接示意圖6.2.3.2數(shù)字示波表設(shè)為出廠設(shè)置，DC耦合，內(nèi)觸發(fā)，直流偏置和位置設(shè)置為0，帶寬限制6.2.3.3直流電壓源設(shè)置輸出絕對值相等、符號相反的兩個直流電壓值0和UL0,使數(shù)字示0—直流增益標(biāo)稱值，0=1。6.2.4.1按圖4所示連接儀器，將數(shù)字示波表JJF（陜）095─2022圖圖4直流偏置校準(zhǔn)連接示意圖6.2.4.2數(shù)字示波表設(shè)為出廠設(shè)置，DC耦合，內(nèi)觸發(fā)，位置設(shè)置為0，帶寬限制設(shè)置最小，壓（或正電壓）0（0絕對值等于最大正偏置值數(shù)字示波表波形顯示在屏幕正中取數(shù)字示波表直流電壓測量值。每一個直流偏置電壓選取一個測量點，測量結(jié)果記錄在附0—直流電壓源輸出直流電壓值，V。6.2.4.4調(diào)整直流偏置設(shè)置，將其設(shè)置為該段內(nèi)負(fù)的最小值，當(dāng)負(fù)偏置電壓在數(shù)字示波表0電壓基線的下方（或上方）時，直流電壓源設(shè)置輸出正電壓（或負(fù)電壓）0（0絕對值等值0每一個直流偏置電壓選取一個測量點，測量結(jié)果記錄在附錄A表A.4中，按公式（5）圖5頻帶寬度校準(zhǔn)連接示意圖JJF（陜）095─202286.2.5.3數(shù)字示波表設(shè)為出廠設(shè)置，DC耦合，內(nèi)觸發(fā)，位置設(shè)置為0，帶寬限制關(guān)閉，采樣時,示波器校準(zhǔn)儀穩(wěn)幅正弦輸出頻率置1kHz）,調(diào)節(jié)輸出合適電壓值，使數(shù)字示波表屏幕波形高度為6格或8格（或屏幕工作面的80%左右）且居中，保持穩(wěn)幅正弦信號發(fā)生器輸出電壓值不變，增加示穩(wěn)幅正弦信號發(fā)生器輸出頻率，數(shù)字示波表屏幕波形下降到4.2格或5.7格時，讀取穩(wěn)幅正弦信號發(fā)生器輸出頻率f，也就是數(shù)字示波表的頻帶寬度，填入附錄A表圖6上升時間校準(zhǔn)連接示意圖6.2.6.3數(shù)字示波表設(shè)為出廠設(shè)置，DC耦合，內(nèi)觸發(fā)，位置設(shè)置為0，帶寬限制關(guān)閉，采樣6.2.6.4快沿脈沖信號發(fā)生器輸出快沿脈沖，使數(shù)字示波表屏幕波形高度為6格或8格（或圖7時基校準(zhǔn)連接示意圖JJF（陜）095─20229形居中顯示，在選取的延遲時間內(nèi)，設(shè)置水平最快掃描速度，使適垂直偏轉(zhuǎn)系數(shù)和水平偏轉(zhuǎn)系數(shù)，使屏幕波形居中顯示6.2.8.1按圖8所示連接儀器。將標(biāo)稱幅度為的方波校準(zhǔn)信號接入到數(shù)字示波表通道輸入JJF（陜）095─2022校準(zhǔn)信號圖8校準(zhǔn)信號幅度校準(zhǔn)連接示意圖6.2.8.2數(shù)字示波表設(shè)為出廠設(shè)置，DC耦合，內(nèi)觸發(fā)，位置設(shè)置為0，帶寬限制關(guān)閉，采樣6.2.8.3數(shù)字示波表通道輸入端與方波校準(zhǔn)信號斷開，與方波信號發(fā)生器輸出端連接，不斷調(diào)節(jié)方波信號發(fā)生器輸出幅度，使數(shù)字示波表波形顯示幅度測量值與1相同，記錄方波信號6.2.9.1按圖9所示連接儀器。將標(biāo)稱頻率為方波校準(zhǔn)信號匹配圖9校準(zhǔn)信號頻率校準(zhǔn)連接示意圖6.2.9.2頻率計測量結(jié)果0,即為方波校準(zhǔn)信號頻率實測值，填入附錄A表A.9中。按公式JJF（陜）095─20226.2.10.1按圖10所示連接儀器。選擇萬用表直流電壓測量。多功能校準(zhǔn)源輸出端與數(shù)字示圖10直流電壓校準(zhǔn)連接示意圖6.2.11.1按圖11所示連接儀器。選擇萬用表交流電壓測量。多功能校準(zhǔn)源輸出端與數(shù)字示圖11交流電壓校準(zhǔn)連接示意圖JJF（陜）095─20226.2.12.1按圖12所示連接儀器。選擇萬用表直流電流測量。多功能校準(zhǔn)源輸出端與數(shù)字示圖12直流電流校準(zhǔn)連接示意圖6.2.12.2校準(zhǔn)點的選取，選取各量程正負(fù)極性的量程值（接近量程值）點，或選取10的整6.2.12.3多功能校準(zhǔn)源根據(jù)校準(zhǔn)點設(shè)定輸出值0，記錄數(shù)字示波表測量值，填入附錄A表6.2.13.1按圖13所示連接儀器。選擇萬用表交流電流測量。多功能校準(zhǔn)源輸出端與數(shù)字示JJF（陜）095─2022圖13交流電流校準(zhǔn)連接示意圖6.2.13.3多功能校準(zhǔn)源根據(jù)校準(zhǔn)點設(shè)定輸出值0，記錄數(shù)字示波表測量值，填入附錄A表6.2.14.1按圖14所示連接儀器。選擇萬用表電阻測量。多功能校準(zhǔn)源輸出端與數(shù)字示波表圖14電阻校準(zhǔn)連接示意圖JJF（陜）095─20226.2.15.1按圖15所示連接儀器。選擇萬用表電容測量，多功能校準(zhǔn)源輸出端與數(shù)字示波表圖15電容校準(zhǔn)連接示意圖6.2.15.2校準(zhǔn)點的選取，選取每個量程的量程值（接近量程值）點，或選取10的整數(shù)次冪6.2.15.3多功能校準(zhǔn)源根據(jù)校準(zhǔn)點設(shè)定輸出標(biāo)準(zhǔn)電容值0，記錄數(shù)字示波表測量值，填入1以電容器作標(biāo)準(zhǔn)時，數(shù)字示波表的示值包含測試線的電容值；2以電容箱作標(biāo)準(zhǔn)時，數(shù)字示波表的示值為電容箱零位的初始電容測量值。6.2.16.1按圖16所示連接儀器。選擇頻率測量。多功能校準(zhǔn)源輸出端與數(shù)字示波表頻率計JJF（陜）095─2022圖16頻率校準(zhǔn)連接示意圖6.2.16.3多功能校準(zhǔn)源根據(jù)校準(zhǔn)點設(shè)定輸出值0，記錄數(shù)字示波表測量值，填入附錄A表6.2.17.1按圖17所示連接儀器。選擇諧波測量。多功能校準(zhǔn)源輸出端與數(shù)字示波表諧波分圖17諧波校準(zhǔn)連接示意圖校準(zhǔn)點選取1～2個，多功能校準(zhǔn)源根據(jù)校準(zhǔn)點設(shè)定輸出值0，記錄數(shù)字示波表測量值JJF（陜）095─2022由于復(fù)校時間間隔的長短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸因素所JJF（陜）095─2022委托單位：校準(zhǔn)證書編號：委托單位地址：校準(zhǔn)依據(jù)：儀器名稱：型號規(guī)格：出廠編號：制造單位：儀器狀況：校準(zhǔn)地點：環(huán)境溫度：℃相對濕度：%標(biāo)準(zhǔn)器信息名稱型號/規(guī)格溯源證書號有效期至靈敏度標(biāo)稱值測量值測量不確定度（k=2）靈敏度標(biāo)稱值測量值測量不確定度（k=2）靈敏度標(biāo)準(zhǔn)值測量值測量不確定度（k=2）JJF（陜）095─2022靈敏度偏置值標(biāo)準(zhǔn)值測量值測量不確定度（k=2）靈敏度標(biāo)稱值測量值測量不確定度（k=2）靈敏度標(biāo)稱值測量值測量不確定度（k=2）靈敏度標(biāo)準(zhǔn)值測量值測量不確定度（k=2）標(biāo)稱值測量值測量不確定度（k=2）標(biāo)稱值測量值測量不確定度（k=2）JJF（陜）095─2022量程標(biāo)準(zhǔn)值測量值測量不確定度（k=2）量程標(biāo)準(zhǔn)值測量值測量不確定度（k=2）量程標(biāo)準(zhǔn)值測量值測量不確定度（k=2）量程標(biāo)準(zhǔn)值測量值測量不確定度（k=2）量程標(biāo)準(zhǔn)值測量值測量不確定度（k=2）量程標(biāo)準(zhǔn)值測量值測量不確定度（k=2）標(biāo)準(zhǔn)值測量值測量不確定度（k=2）標(biāo)準(zhǔn)值測量值測量不確定度（k=2）JJF（陜）095─2022b）實驗室的名稱和地址；h)如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時，應(yīng)對被校樣品的抽樣程序進(jìn)j)本次校準(zhǔn)所用測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明；p）未經(jīng)校準(zhǔn)實驗室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制校準(zhǔn)證書的聲明。JJF（陜）095─2022校準(zhǔn)結(jié)果靈敏度標(biāo)稱值測量值測量不確定度（k=2）靈敏度標(biāo)稱值測量值測量不確定度（k=2）靈敏度標(biāo)準(zhǔn)值測量值測量不確定度（k=2）靈敏度偏置值標(biāo)準(zhǔn)值測量值測量不確定度（k=2）JJF（陜）095─2022靈敏度標(biāo)稱值測量值測量不確定度（k=2）靈敏度標(biāo)稱值測量值測量不確定度（k=2）靈敏度標(biāo)準(zhǔn)值測量值測量不確定度（k=2）標(biāo)稱值測量值測量不確定度（k=2）標(biāo)稱值測量值測量不確定度（k=2）JJF（陜）095─2022量程標(biāo)準(zhǔn)值測量值測量不確定度（k=2）量程標(biāo)準(zhǔn)值測量值測量不確定度（k=2）量程標(biāo)準(zhǔn)值測量值測量不確定度（k=2）量程標(biāo)準(zhǔn)值測量值測量不確定度（k=2）量程標(biāo)準(zhǔn)值測量值測量不確定度（k=2）JJF（陜）095─2022量程標(biāo)準(zhǔn)值測量值測量不確定度（k=2）標(biāo)準(zhǔn)值測量值測量不確定度（k=2）標(biāo)準(zhǔn)值測量值測量不確定度（k=2）JJF（陜）095─2022y＝x。根據(jù)測量模型，分析其測量不確定度來源為：根據(jù)被校準(zhǔn)儀器的實際情況，經(jīng)常要進(jìn)行有效位數(shù)取舍。因此，測量結(jié)果用5522A多功能校準(zhǔn)源對數(shù)字示波表RTH1+40μV)，取均勻分布，包含因子為k。6V數(shù)字示波表在5V測量時有效分辨力為0.01V：u2=（0.01）/（2×5）=0.058%在規(guī)定條件下，測量標(biāo)準(zhǔn)輸出5V直流信號對數(shù)字示波表1V/div(CH1,1MΩ)參考點進(jìn)行JJF（陜）095─20224.994.994.994.994.994.994.994.994.994.99則：X1Xi4.99V直流電壓測量重復(fù)性：u3=S10(X)Xii1 2X 20上述各分量獨立不相關(guān)，則合成不確定度為：uC u1u20.065%y＝x。根據(jù)測量模型，分析其測量不確定度來源為：根據(jù)被校準(zhǔn)儀器的實際情況，經(jīng)常要進(jìn)行有效位數(shù)取舍。因此，測量結(jié)果用5522A多功能校準(zhǔn)源對數(shù)字示波表RTH1052進(jìn)行測量。取均勻分布，包含因子為k。JJF（陜）095─20227/6ms數(shù)字示波表在10ms測量時有效分辨力為0.01ms：10.0010.0010.0010.0010.0010.0010.0010.0010.0010.00則：X1Xi10.00msXii1 2X 20上述各分量獨立不相關(guān)，則合成不確定度為：uC u1u20.0029msy＝x。根據(jù)測量模型，分析其測量不確定度來源為：JJF（陜）095─2022確定度按B類評定。用5522A多功能校準(zhǔn)源對數(shù)字示波表RTH1052進(jìn)行測量。標(biāo)準(zhǔn)為5522A多功能校準(zhǔn)源（生產(chǎn)商：美國Fluke測量電阻的最大允差為±0.均勻分布，包含因子為k。 u0.9980.9970.9980.9970.9980.9970.9980.9970.9980.997則：X1Xi0.9975MΩXii1 2X 2上述各分量獨立不相關(guān)，則合成不確定度為：uC u1u20.00078MΩU=2×uc=0.0016MΩJJF（陜）095─2022式中：Af——f頻率點數(shù)字示波表測得的波形幅度。根據(jù)測量模型，分析其測量不確定度來源為：e）數(shù)字示波表分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u2和u3；根據(jù)被校準(zhǔn)儀器的實際情況，經(jīng)常要進(jìn)行有效位數(shù)取舍。因此，測量結(jié)果用示波器校準(zhǔn)儀5522A對數(shù)字示波表RTH1052進(jìn)行測量。 度分量為：u1=2%/=0.172dB/=0.0993dB數(shù)字示波表垂直分辨力為9位，即其垂直分器頻帶寬度內(nèi)正弦波幅度由參考頻率下的6div最多下降為4.2div。按均勻分布，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（陜）095─2022算。-1.20-1.20-1.15-1.2-1.15-1.20則其標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：u4=s=0.026dB上述各分量獨立不相關(guān)，則合成不確定度為： 用示波器校準(zhǔn)儀對數(shù)字示波表上升時間校準(zhǔn)，由于示波器 22rpr0rs22rpr0rs式中：trp─數(shù)字示波表真實的上升時間值，單位為s；tr0─數(shù)字示波表自動測量的上升時間值，單位為s；trs─示波器校準(zhǔn)儀建立時間，單位為s。根據(jù)測量模型，分析其測量不確定度來源為：b)測量結(jié)果有效位數(shù)取舍引入的不確定度u根據(jù)被校準(zhǔn)儀器的實際情況，經(jīng)常要進(jìn)行有效位數(shù)取舍。因此，測量結(jié)果JJF（陜）095─2022校準(zhǔn)時由標(biāo)準(zhǔn)器、輔助設(shè)備及環(huán)境條件引起的擴展量可忽略：u1=0 數(shù)字示波表有效位數(shù)為0.1ps，假設(shè)為均勻分布，則包含因子為3，其引入的不確定23u20.10.029ps23次數(shù)123456789測量值608.9609.5607.6609.5608.8611.5612.2607.9609.0610.3xxi609.52psu322101xixucuu1.39psJJF（陜）095─2022取k2，則：Ukuc2.8ps△=Ux－Us式中：Ux——示波表的電壓示值Us——多功能校準(zhǔn)源的電壓輸出值C.6.2.1示波表直流電壓測量重復(fù)性引入C.6.2.2示波表直流電壓分辨力C.6.2.3多功能校準(zhǔn)源直流電壓允許誤差極限引入C.6.3.1示波表直流電壓測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量uA測量次數(shù)123456789測量值9.9989.9979.9969.9989.9969.9959.9969.9999.9979.996=0=0則由示波表直流電壓測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不JJF（陜）095─2022 示波表的10V點的分辨力0.001V，0.0010.001C.6.3.3多功能校準(zhǔn)源直流電壓 0.0003333uU=k·uc,取k=2,由此得到電壓10V點校準(zhǔn)結(jié)果的擴展不確定度為:U=2uc=2×0.013%=0.026%；即Urel=0.026%，k=2。△=Ux－Us式中：Ux——示波表的電壓示值Us——多功能校準(zhǔn)源的電壓輸出值C.7.2.1示波表交流電壓測量重復(fù)性引入C.7.2.2示波表交流電壓分辨力C.7.2.3多功能校準(zhǔn)源交流電壓允許誤差極限引入JJF（陜）095─2022C.7.3.1示波表交流電壓測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量uA測量次數(shù)123456789測量值9.9929.9949.9919.9909.9929.9949.9909.9899.9919.993=022==0則由示波表交流電壓測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不示波表的10V（1kHz）點的分辨力0.001V，按均勻分布，取k=0.0010.001uB1==C.7.3.3多功能校準(zhǔn)源交流電壓取k=取k=0.0075=3=0.0044VuB2=0.0075=3=0.0044V+2uc=U=k·uc,取k=2,由此得到電壓10V(1kHz)點校準(zhǔn)結(jié)果的擴展不確定度為:U=2uc=2×0.05%=0.1%；即Urel=0.1%，k=2。JJF（陜）095─2022△=Rx－Rs式中：Rx——示波表的電阻示值Rs——多功能校準(zhǔn)源的電阻輸出值C.8.2.1示波表電阻測量重復(fù)性引入C.8.2.3多功能校準(zhǔn)源電阻允許誤差極限引入C.8.3.1示波表電阻測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量uA測量次數(shù)123456789測量值10.08110.08210.08010.07910.08510.08410.08010.07810.08310.082=0=0JJF（陜）095─2022uU=k·uc,取k=2,由此得到電阻10kΩ點校準(zhǔn)結(jié)果的擴展不確定度為:U=2uc=2×0.022%=0.044%；即Urel=0.05%，k=2?！?Cx－Cs式中：Cx——示波表的電容示值Cs——多功能校準(zhǔn)源的電容輸出值C.9.2.1示波表電容測量重復(fù)性引入C.9.2.3多功能校準(zhǔn)源電容允許誤差極限引入C.9.3.1示波表電容測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量uAJJF（陜）095─2022測量次數(shù)123456789測量值10.00610.00710.00210.00510.00910.00810.004