1、前言本标准是非等效采用 阴极射线示波器性能的表示 对 通用阴极射线示波器测试方法和 通用阴极射线示波器技术条件 进行修订的本标准中保留了原 和 中大部分内容仅对小部分内容作了修改和补充本标准主要的修订内容如下将偏转因数改为偏转系数取消性能特性的误差指标将校准信号改为探极校准信号增加电磁兼容热分布设计余量与模拟误用可维修性等内容取消原标准中附录 试验报告的格式与填写说明本标准从生效之日起 和 即行废止本标准由中华人民共和国电子工业部提出本标准由全国电子测量仪器标准化技术委员会归口本标准起草单位上海无线电二十一厂本标准主要起草人欧阳小年赵中义廖仁麒中华人民共和国国家标准阴极射线示波器通用规范 代替
2、国家技术监督局 批准 实施范围本标准适用于测量电量的通用阴极射线示波器以下简称示波器 它至少应包适一个阴极射线管垂直偏转装置时基水平偏转装置注 通常示波器所用的阴极射线管 简称为示波管本标准也适用于多踪示波器 见 当符合 要求时具有插入单元或附属装置的示波器在评价示波器某些特性时本标准仅涉及到对示波管的一般使用要求而示波管本身的特性 将在示波管的标准中给出本标准的部分内容也适用于其他示波器例如取样示波器记忆示波器存储示波器矢量示波器专用示波器等本标准是示波器产品设计 生产和使用的共同技术依据 也是制定相应各类示波器产品标准的依据引用标准下列标准所包含的条文 通过在本标准中引用而构成本标准的条文
3、 本标准出版时所示版本均为有效 所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性包装储运图示标志家用和类似用途单相插头插座型式基本参数与尺寸高度进制为 的面板 架和柜的基本尺寸系列电子测量仪器安全要求电子测量仪器 环境试验总纲电子测量仪器 温度试验电子测量仪器 湿度试验电子测量仪器 振动试验电子测量仪器 冲击试验电子测量仪器 运输试验电子测量仪器电源频率与电压试验电子测量仪器误差的一般规定电子测量仪器质量检验规则电子测量仪器电磁兼容性试验规范型电子测量仪器用连接器电子测量仪器可靠性试验电子测量仪器术语电子测量仪器热分布图电子测量仪器设计余量与模拟误用试验电子测量仪器电气 机
4、械结构基本要求电子测量仪器包装 标志贮存要求定义本标准采用下列定义阴极射线示波器是测量或观察用的一种仪器它用一个或多个电子束的偏转从而得到表示某变量函数瞬时值的显示 通常变量之一是时间 中测量示波器它是一种测量用的示波器借助于刻度或校准的开关位置 偏转系数和时间系数的旋钮位置 以一定准确度进行测量 中观察示波器一种仅仅适用于对变量定性观察的示波器 它不具有确定的准确度 中注 一些观察示波器当线性较好性能稳定时也可以由外部设备校准后用作测量多踪示波器是一种能同时观察或测量若干个电现象的示波器 每一种现象分别以不同的光迹显示出来注 可用下述方法获得多踪具有多枪 多束的示波管 通常称为几线示波器具有
5、一个分离射束的示波管 通常称为几束示波器电子开关与单束阴极射线管 通常称为几踪示波器具有多管的示波器通常称为几管示波器阴极射线管是一个电子束管 其射束可以在平面上聚焦成一个小截面并且可以改变位置和强度 从而能产生一个可见的或可以检测的图形 中阴极射线管尺寸指阴极射线管屏幕的轮廓尺寸 对圆屏幕管 是指管子的外径对矩形屏幕管是指它的宽和高中屏幕指示波管上产生可见图像的表面 中光点屏幕表面上受电子束撞击瞬时影响的小面积 中光迹屏幕上光点移动形成的轨迹有效工作面屏幕上能保证示波管各种性能指标的显示区域聚焦控制电子束会聚成为一个清晰的小光点辅助聚焦使光点在屏幕有效工作面内的任何位置都成为一个清晰的小光点
6、视差当观察屏幕上显示波形时 人眼 坐标刻度 光迹三者不在垂直于刻度面的同一直线上所造成的误差光晕屏幕上由于杂散放射引起光点以外的亮区辉度屏幕上显示图像的明暗程度通用术语主机插入式示波器中除去插入单元的部分插入单元是插入式示波器中可更换的部分 采用插入方式与主机连成一体以完成一定的特殊功能 例如时基单元宽带放大单元分差放大单元放大器能将加在输入端的电压进行放大 从而获得偏转或其他功能的电路 中衰减器使电压按给定比例进行衰减的装置 中探极是示波器的一个附加的输入装置 通常为一个独立的单元 借助软电缆连接它能将被测信号以合适的方式传输给示波器 中正弦波的失真正弦波失真的定义为锋值与 倍有效值之差异与
7、或由下面公式中的 值定义式中 正弦波的失真常数失真系数注 为失真系数 即波形的失真应保持在 与 所形成的包络之间检验工作面屏幕上能保证示波器各种性能指标的显示区域基本幅度矩形脉冲信号中的一个稳定状态突变到另一个稳定状态的幅度脉冲持续时间脉冲信号基本幅度 处的前沿与后沿上两点间的时间间隔矩形脉冲具有轮廓近似为矩形 其上升和下降时间远小于脉冲持续时间的波形 中方波是一个周期为脉冲持续时间两倍的矩形脉冲 中预热时间将处在基准条件下的示波器接通电源之后直到满足所有准确度要求的必要的时间间隔中调整调节某些可调部分 使示波器达到规定准确度的要求 中中心调节将光点或光迹调到屏幕中心的过程调整是一个获得预期准
8、确度的调整校准位置简称校准是指控制件满足指定准确度的特定位置微调装置简称微调是一个连续可变的调节装置基准档额定带宽的最小偏转系数档微调置于校准位置功能正常性是指各控制装置均符合其相应的作用要求最大输入电压输入端能够承受的最大电压探极校准信号用于校准探极补偿定性观测示波器工作是否正常的信号关于误差的术语性能仪器完成预期功能的程度 中特性是指功能正常性和工作特性的综合性能特性是赋于示波器的一种量用其数值 公差范围等定义示波器的性能 中注 性能特性这一术语不包括影响量影响量通常指来自示波器外的一种量 它可以影响示波器的性能 中注 一种性能特性的变化影响另一性能特性时前者称为影响特性基准值是影响量的单
9、一数值在该数值上示波器或附件满足固有误差的要求 中基准范围是一个影响量的数值范围在此范围内示波器或附件 满足固有误差的要求中极限条件工作状态下的测量仪器可承受的极端条件 在此条件下 仪器不致损坏且当仪器恢复到额定工作条件时其性能不降低 中贮存和运输条件非工作状态下的测量仪器可承受的极端条件 在此条件下仪器不致损坏 且当仪器恢复到额定工作条件时其性能不降低 中变动量当单个影响量相继取两个不同的值时 对于被测量的同一数值 指示波器或记录仪器的示值差 或供给测量仪器的约定真值的示值差 中绝对误差测量仪器的指示值减去被测量的 约定真值 中注 对于一个供给量来说 指示值就是它的标称值或刻度值相对误差绝对
10、误差与约定真值之比 中偏转系数误差示波器偏转系数所给出的误差极限 由下述公式求得式中 为平均偏转系数 是在 的检验工作面内 输入电压与偏转高度之比为偏转系数的额定值时间系数误差示波器时间系数所给出的误差极限 由下述公式求得式中 为平均时间系数 是在 的检验工作面内 扫描光点移动的时间与对应长度之比为时间系数的额定值相对线性误差幅度线性误差在检验工作面内 对输入电压幅度变化的相对误差 由下述公式求得式中 达到检验工作面高度 长度 的显示波形幅度信号源的输出电压增加一倍时的显示波形幅度位移线性误差在检验工作面内 由于图像位置的变化而引起的幅度变化的相对误差 由下式求得 取二者较大值式中 波形为检验
11、工作面 时的幅度波形上移左移 后的幅度波形下移右移 后的幅度扫描线性误差在检验工作面的 内 所测得的平均偏转系数与两边缘 区域内任一端所测得的平均偏转系数所产生的相对误差由下式求得 取二者较大值式中 检验工作面内的实测平均时间系数检验工作面左边 边缘处的实测平均时间系数检验工作面右边 边缘处的实测平均时间系数关于垂直 水平偏转的术语垂直 水平偏转水平垂直 系统处于不工作状态 当信号输入到垂直 水平输入端时光点的偏转垂直偏转系数电压与由此电压产生的垂直偏转的长度之比注 偏转系数用单位长度电压表示 并且 比 的偏转系数大 对灵敏度而言具有系数为的灵敏度比具有系数为 的灵敏度低 中水平偏转系数时间与
12、在此时间内光点位移的距离之比 中扩展是指偏转扩大的装置 其通常用于提高放大器增益使显示的部分加以放大光点位置的不稳定性此术语包含下列四种现象 此时 可能有信号 也可能没加信号 中漂移指光点随时间缓慢的和连续的不需要的偏移 中长期漂移光点在一小时内的最大偏移 中短期漂移在一小时总的记录时间内 光点在最不利的一分钟内的最大偏移 中周期偏移是由于各种原因引起的周期哼声 纹波等性质的不希望的偏移当无信号时它显示在屏幕上 有信号时它叠加在输入信号的显示上 中零点偏移不加信号时由于特定影响量一定变化的影响所产生的光点或者不带信号的光迹的运动中注 零点偏移通常不是瞬时的此偏移的最大值应在规定时间间隔上测定噪
13、声随机偏移是由于各种原因引起的电子不规则运动的随机现象 通常以它的幅度换算成等效输入电压的峰峰值表示开路噪声是指通道输入端开路并加以屏蔽时的噪声短路噪声是指通道放大器输入端短路时的噪声频率响应不平度与频带宽度频率响应不平度当示波器输入不同频率的等幅正弦信号时在屏幕上所显示的幅度是随频率变化的函数 通常以其所显示幅度的最小值与最大值之比来表示频带宽度带宽当示波器输入不同频率的等幅正弦信号时屏幕上对应基准频率的显示幅度随频率变化而下跌时其下限到上限频率的范围瞬态响应上升时间一个矩形脉冲前沿的电压或电流从稳态幅度 的 所经过的时间间隔 见图 通常以表示 中图上冲屏幕上显示的矩形脉冲信号前沿部分高于基
14、本幅度平顶的最大值 与基本幅度 的百分比 见图 如下式式中 前沿部分高于基本幅度平顶的最大值基本幅度阻尼振荡屏幕上显示的矩形脉冲信号除上冲外在 时间内的衰减振荡最大幅度 或 与基本幅度的百分比见图 取二者较大值 见下式式中 或 除上冲外 在 时间内的衰减振荡最大幅度基本幅度下垂屏幕上显示的脉冲信号 平顶部分的倾斜幅度 与基本幅度 的百分比 它是对一定的脉冲宽度而言见图 取二者较大值见下式式中 或 平顶部分的倾斜幅度或 基本幅度图直流特性对频率响应从直流开始的示波器 检验放大器直流增益的一致性 当输入直流电平的瞬时到达稳定状态时其幅度值的偏移 或 与稳定幅度 的百分比见图 如下式或式中 或 输入
15、直流电平的瞬时到达稳定状态时幅度值的偏移稳定幅度图脉冲顶部不平度 平坦度屏幕上显示的矩形脉冲信号除上冲外在 时间内最大起伏幅度 与基本幅度 的百分比 见图 如下式式中 除上冲外在 时间内最大起伏幅度基本幅度注 为延迟线的延迟时间其他脉冲失真除了在 中所定义的失真外其他几种失真用图 的图形来定义名称 均不作文字上叙述因为图形本身已足够明显易于识别 根据选择的时间系数不同这些失真可能单独出现 也可能成群或结合后出现在显示的图形上当这些失真的持续时间与上升时间可以比较时图形上就用一定的斜率大小表示上升时间 相反地当这些失真的持续时间大于上升时间的几个数量级时 图形上就把上升时间表示为跳变中圆角 预冲
16、孔穴凸峰 过补偿 欠补偿图位移使图像作垂直和水平方向移动的调节装置 中动态范围图像失真在规定的范围内 显示幅度的范围 一般表示为示波器带宽的上限值能够显示到多少幅度输入阻抗在示波器输入端测得的直流电阻值和并联电容值 中示波器内电路之间的相互作用通道隔离度用于确定示波器任意两通道间相互影响的一个量如下式式中 干扰通道的偏转系数被干扰通道的偏转系数干扰通道的显示幅度被干扰通道的显示幅度通道延迟时间差当相同信号加于多踪示波器任意两输入端时 它的两个显示波形之间的时间差中的相位差当相同相位信号加于具有 显示的示波器两输入端时 多踪示波器的任意两显示光迹之间的相位差 它是个与频率有关的量值共模抑制比把一
17、电压加于示波器并接后的两输入端与接地点之间所测得的偏转量与把该电压加于偏转电路的两个差分输入端之间所测得的偏转量之比延迟线延迟被测信号的具有集中或分布参数的传输线 中注 延迟的数值应足够大 以便允许在信号显示之前扫描就已开始 并且增辉视在信号延迟时间从扫描出现的瞬间到信号轨迹达到基本幅度 所经过的时间电子开关为实现多踪迹显示而采用的电子交换装置开关速率在使用电子开关产生多踪迹显示的示波器或附带插入单元中开关过程的重复频率 这一频率在断续显示时可以是固定的或是可调的 在交替显示时 可以由时基和触发的重复频率控制直流平衡差分放大器中保持直流电位对称的调节装置关于时基的术语时基能使光点随时间位移的电
18、路 中注 由时基产生的光点的位移称为扫描连续扫描是周期的连续的扫描 即使在没有信号时 中注 连续扫描可由外部或内部同步触发扫描每一次扫描都是由一个触发脉冲驱动的时基它的重复速率不一定是周期的 中注 置这种方式工作时可选择任何时间系数它与观察的周期无关并且不影响显示的稳定性单次扫描仅被触发扫描一次的时基工作状态直到外部作用将扫描电路复原以前 不允许再次扫描中双时基由两套扫描所组成的时基释抑电路是时基电路的一部分 它的作用是 使光点恢复到原有静止位置而且在电路完全恢复以前 防止重新被触发扫描 中扫描时间系数光点在 轴方向移动单位长度所需的时间 以 表示扫描频率连续扫描中扫描的重复频率增辉使光点仅在
19、扫描期间内增加辉度 而在回扫与静止期间被抑制的过程 中信息记录速度是一种显示特性可以用照相方法记录和鉴别每秒的扫迹长度最大数目 中延迟扫描在双时基电路中 除能单独运用外 还可用来延迟驱动被延迟扫描的时基电路被延迟扫描在延迟扫描工作后延迟一定时间再开始扫描的时基电路双时基工作状态是指延迟扫描和被延迟扫描同时作用的示波器工作状态扫描延迟时间在具有双时基电路示波器中延迟扫描和被延迟扫描的两个起始点之间的时间间隔关于显示的术语显示稳定度使扫描依赖于观察现象或其他有关现象从而使屏幕上的图像获得稳定显示的过程中稳定的方式同步使重复扫描同步从而使扫描周期与被观察信号的周期成整数倍关系触发是一种触发扫描的工作
20、方式每次扫描开始时均对应于被观察信号上预定电平点而获得稳定显示中注 在触发方式中 内触发脉冲可在正向或负向变化信号的任意电平上产生触发 同步阈值使图像获得稳定显示所需的触发 同步信号最小数值 中注 通常外触发以电压表示内触发以 轴显示幅度表示触发 同步频率范围在规定的触发同步 阈值值时 可获得稳定显示的频率范围时基晃动是显示位置或它的一部分平行于扫描方向的一种抖动 中注 这是一种不需要的抖动引起抖动的原因可能是触发延迟的不需要的变化光点速度的不需要的调制扫描延迟晃动比在采用延迟扫描和被延迟扫描的电路中表示被延迟扫描的晃动和扫描延迟时间之比要求外观与结构示波器的电气机械结构应符合 的要求 其外观
21、结构应完整无明显机械损伤和镀涂破坏现象各控制件均需完整正确 牢固可靠 操作灵活安全性示波器的安全性能应符合 中的要求产品标准中应规定所属安全类别和要求环境适应性在产品标准中应标明符合 中规定的组别和级别 示波器一般属于 组和 级环境级别电磁兼容性在产品标准中至少应给出传导干扰和辐射干扰要求热分布在新产品设计的初样 实验室样机 阶段应按 中第 章规定的内容给出热分布数据设计余量与模拟误用在新产品设计的初样阶段应按 中第 章的要求考虑几个主要的或有代表性的变量进行设计余量与模拟误用试验可维修性待定可靠性应在产品标准中给出平均无故障间隔时间 值并按 规定其试验方案号给出的数值功能正常性示波器面板上的
22、各控制机件均应能正常工作 如 工作方式 等 输入耦合 扫描工作方式常态 自动 单次等 扫描显示方式延迟扫描被延迟扫描加亮交替等 触发同步 工作方式 位移等等性能特性轴系统位移应给出位移范围应给出位移线性误差高频大于 示波器还应给出动态范围输入阻抗产品标准中应给出其数值也可给出在带宽上限值时的高频输入阻抗注 电阻值应优先采用 和 并以相对数值表示其误差 电容值以绝对数值表示其误差最大输入电压产品标准中应给出最大输入电压 或 的数值及其对应的频率偏转系数范围与档级 应优先采用 进制数列误差应给出误差值微调比 如有此装置应给出微调比 且要保证档级覆盖扩展 如有此装置应给出扩展倍率与倍率误差值串接偏转
23、系数 如有此装置应给出最小偏转系数及误差幅度线性误差应给出误差值频带宽度产品标准中应给出不同耦合方式时的频带宽度 多踪示波器须规定在各种工作方式下的频带宽度注 观察示波器允许仅给出频率响应不平度其值应不超过 并由下式求得式中 频带范围内最小显示高度频带范围内最大显示高度瞬态响应上升时间产品标准中应给出其数值注 数值一般应符合下述公式式中 上升时间示波器频带宽度的上限值上冲产品标准中应给出其数值阻尼产品标准中应给出其数值脉冲顶部不平度产品标准中可分段递减给出其数值下垂产品标准中应给出最大百分比数值直流特性产品标准中可给出其数值在产品标准中对所有的偏转档级应给出其对应的频带宽度或上升时间以上的示波
24、器 在产品标准中对阻尼或脉冲顶部不平度的数值可任选一个给出视在信号延迟时间当具有延迟线装置时 应给出视在信号延迟时间通道延迟时间差带宽在 以上的多踪示波器应在产品标准中给出通道延迟时间差漂移在产品标准中通常应给出长期漂移 当偏转系数小于 时还应给出短期漂移的数值噪声在产品标准中通常应给出开路噪声值 高灵敏度示波器还应给出短路噪声值通道隔离度多踪示波器应在产品标准中给出通道隔离度 也可按频带宽度分段给出不同的比值共模抑制比多踪示波器及具有差分输入装置的示波器应在产品标准中给出共模抑制比的数值及其频率范围轴与时基系统位移产品标准中应给出水平位移范围外触发或外 轴 输入阻抗产品标准中应给出其数值及误
25、差外触发最大输入电压产品标准中应给出最大输入电压数值偏转系数如有此装置应给出其数值轴频带宽度 或 轴频率响应当具有 偏转系数时 应在产品标准中给出相应的频带宽度 或频率响应相位差具有 显示特性时 在产品标准中应给出相位差不超过 时的频率范围扫描时间系数范围与档级 应优先采用 进制数列误差应给出未扩展和扩展后的误差数值微调如有此装置应给出微调比 微调器应保证档级覆盖扩展 如有此装置 应给出扩展倍率值与倍率误差值扫描线性误差 产品标准中应给出未扩展和扩展后的线性误差扫描频率当仅采用连续扫描时应在产品标准中给出扫描频率范围和微调比延迟时间范围如有此装置应在产品标准中给出延迟时间范围延迟时间刻度线性误
26、差如有延迟度盘装置时 应给出延迟时间刻度线性误差晃动产品标准中应给出时基晃动数值双时基还应给出延迟晃动比的值时基信号输出当具有锯齿波 闸门脉冲被延迟扫描闸门脉冲信号的输出装置时 应在产品标准中给出规定电阻负载下的输出波形幅度及极性触发 同步 特性触发同步电平控制范围内触发同步 电平控制范围应给出能获得稳定显示的内触发 同步电平控制范围 以格表示外触发同步 电平控制范围应给出能获得稳定显示的外触发 同步电平控制范围 以伏表示 当具有衰减装置时 应分别给出数值触发同步阈值内触发同步 阈值应给出内触发同步 阈值 以格表示 当分频段给出时 应在产品标准中给出相应的数值外触发同步 阈值应给出外触发同步
27、阈值 以伏表示 当分频段给出时 应在产品标准中给出相应的数值触发同步频率范围应给出至少能达到带宽要求的触发同步频率范围 也允许按偏转系数分段给出最高触发同步 频率应在产品标准中给出最高触发 同步频率值显示系统图像畸变几何失真当具有图像的调整装置时可在产品标准中给出相应的偏差边缘直线度偏差值垂直度偏差值平行度偏差值外调辉 轴当具有该装置时应在产品标准中给出下列内容输入电阻最大输入电压增辉电压和极性最高调辉频率探极校准信号产品标准中应给出幅度频率值及其误差值探极当具有探极时应在产品标准中给出与整机组合工作时的性能特性探极名称和型号输入阻抗及允差最大输入电压衰减比及误差上升时间其他功率产品标准中应给
28、出在额定条件下的视在功率 单位 或消耗功率 单位其他预热时间产品标准中应给出预热时间结构分类产品标准中应标明结构型式 如 台式 便携式 装架式等尺寸应以宽高深 的顺序给出机箱尺寸也可给出最大外形尺寸 其尺寸的系列应符合 的要求质量产品标准中应给出整机质量或分别给出主机 插入单元 附件的质量 单位使用电源产品标准中应给出符合 规定的电源种类 电压与频率电源连接器应使用符合 规定的连接器 接电网端的插头型式应符合 的规定示波管应在产品标准中提供下述内容型号与名称有效工作面 高 宽检验工作面高 宽试验方法总的检验要求和原则应根据产品不同的特点 按照本条规定的原则确定检验要求在进行环境试验时 其试验顺
29、序及方法均应按 的规定进行试验室的环境条件 以下称为正常条件除产品标准中另有规定外 一般应接近 中的基准条件当示波器带有可更换的插入单元时其主机与每个插入单元均应作为一个整体进行试验示波器在进行工作特性测试时 应保持示波器处于完整状态在不打开机箱的情况下进行测试应符合 的有关规定在试验时采用下列基准正弦波系数 等于 的正弦波如 定义系数 等于 的正弦波但是其峰值与 倍有效值之差不超过系数 等于 的正弦波如 定义那样 但对峰值没有特殊的要求基准脉冲基准脉冲定义为待试验电路的上升时间 的函数短基准脉冲半幅度点处的持续时间等于上升时间幅度最大误差中基准脉冲持续时间上升时间幅度最大误差长基准脉冲持续时
30、间 从 到任意特殊试验所需的时间上升时间平顶部分的最大偏离长基准脉冲的幅度由基准区域处的幅度来确定 如图 所示图中 点是脉冲跳变沿的中心 基准区域 和 各自具有持续时间 并且相对于中心对称地配置距离为 的倍数例如幅度的最大公差是在基准区域和脉冲交界部分而不是在脉冲跳变中心处注 不对称的偏差 时间常数大于 的偏差以及从 到 区间所存有的偏差都会增加对测量准确度的不确定性它们表现为一个等量的脉冲幅度的变化图外观与结构的检查用目测法检查结构应完整 无明显机械损伤和镀涂损坏现象各控制件均需安装正确牢固可靠操作灵活安全性试验按 的方法进行试验并符合 条要求环境与电源试验按 规定的方法进行试验并符合 条和
31、 条的要求电磁兼容性试验按 规定的方法进行试验并符合 条的要求热分布试验按 规定的方法进行试验 并符合 条的要求模拟误用与设计余量试验按 规定的方法进行试验 并符合 条的要求可维修性试验待定可靠性试验根据产品标准选取的方案按 的方法进行试验 应满足 条的要求功能正常性试验示波器接通电源经规定的预热时间后 按产品标准中给出的功能进行逐项检查 并满足 条的要求性能特性测试位移范围测试框图见图图测试步骤输入耦合置于 时间系数置于合适档 信号发生器一般用 正弦波 调节信号发生器的输出电压达到检验工作面高度并居中稳定显示然后调节位移 在波形无明显失真情况下分别读取上下左右两限的最大可移的幅度 即为位移范
32、围位移线性误差测试框图见图测试步骤按产品标准中规定的偏转系数及频率范围进行 输入耦合置于 时间系数置于合适档 信号发生器输出为正弦波按规定的频率调节信号发生器的输出电压 使幅度达到检验工作面的 并居中稳定显示 然后调节位移 使波形的上边左边 及下边 右边 分别置于检验工作面的上限 左限 及下限右限 读测对应的显示高度其位移线性误差由下式求得 取二者较大值式中 波形为检验工作面 时的幅度波形上移左移 后的幅度波形下移右移 后的幅度动态范围测试框图见图图测试步骤输入耦合置于 时间系数置于合适档脉冲信号发生器输出波形应具有中基准脉冲特性 调节脉冲信号发生器输出电压 约达到检验工作面高度的 居中稳定显
33、示 调节位移按图 所示 分别读取正负脉冲上冲的变化 不超过 时的位移幅度 与 则其动态范围 由下式求得式中 动态范围值波形为检验工作面 时幅度波形下移后的幅度波形上移后的幅度正脉冲图负脉冲图 完输入阻抗测试框图见图图测试步骤测量电阻时应采用电阻表或直流电桥 在各偏转系数档级上测试测量电容时应采用电容表交流电桥在不小于 频率下 在各偏转系数档级上测试高频输入阻抗的测试 应按产品标准中规定的频率要求进行被测示波器处于工作状态分别读取输入端电阻值与电容值 当有误差规定时 其输入电阻误差与输入电容误差由下式求得式中 输入电阻的额定值输入电阻的实测值输入电容的额定值输入电容的实测值最大输入电压测试框图见
34、图图测试步骤被测示波器处于工作状态输入耦合置 光迹居中 调节电压源 低频电压源采用直流电压或交流电压 高频电压源采用正弦信号发生器的输出电压与频率 达到产品标准中规定值后接通输入电压并持续 断开输入电压 被测示波器仍应工作正常偏转系数及误差测试框图见图图测试步骤输入耦合置于 微调 置校准位置调节标准电压发生器 在无特殊规定时 标准电压发生器采用 方波输出电压 使显示幅度约为检验工作面高度或长度 的 读取显示高度 或长度和相应的标准电压发生器输出电压值 则偏转系数及误差可由下式求得或或式中 偏转系数的实测值标准电压发生器输出电压值或 偏转的显示高度 或长度偏转系数误差偏转系数的额定值或 偏转的额
35、定显示高度或长度注 本测试应在各偏转系数档级上进行偏转微调比测试框图见图测试步骤偏转系数置于任意档 微调置校准位置调节标准电压发生器在无特殊规定时 标准电压发生器采用 方波的输出电压使显示达到检验工作面高度然后调节微调从最大到最小位置时 分别读取显示的最大高度 与最小高度 则偏转微调比由下式求得式中 微调最大显示高度微调最小显示高度扩展倍率及误差测试框图见图测试步骤倍率装置置于不扩展调节标准电压发生器在无特殊规定时 标准电压发生器采用 方波输出电压使显示高度约为检验工作面高度的 然后使倍率置于扩展档 减小标准电压发生器的输出电压达到额定倍率的电压要求读取显示高度 则偏转系数扩展倍率及其误差由下
36、式求得式中 实测的扩展倍率额定的扩展倍率未扩展时的显示高度扩展后对缩小 倍信号电压的显示高度扩展倍率误差幅度线性误差测试框图见图图测试步骤偏转系数置于规定档 一般为基准档 输入耦合置于 时间系数置合适档 调节信号发生器输出电压和频率 使显示波形的幅度 达到检验工作面高度 长度 的 并居中显示 读取此时的电压值 然后将信号发生器的输出电压增加一倍读取此时的显示波形的幅度 则幅度线性误差由下式求得式中 原显示波形的幅度 一般为检验工作面高度的信号发生器输出电压增加一倍时的显示幅度频带宽度与频率响应测试框图见图图测试步骤调节信号发生器的输出电压与频率使基准频率时的显示高度 约为检验工作面的 记录此时
37、电压监视器的指示值并保持此值不变 分别向上下限改变信号发生器的输出频率 直至显示高度为时此时的频率即为频带宽度实测值若仅测试规定的上限频率读测在规定频率范围内的最小显示高度 按下式计算应不低于若给出的特性是频率响应读测在规定频率范围内图像稳定性显示的最大高度 与最小高度则频率响应不平度由下式求得式中 基准频率时的显示高度规定频率范围内 稳定显示的最大高度规定频率范围内 稳定显示的最小高度水平通道的频率响应及频带宽度用上述方法将高度 改为长度 其中 一般为检验工作面的并居中显示注 信号发生器输出电压不平度应不超过 否则需外接监示器来校准信号发生器输出频率误差小于当信号发生器使用直流电源时 应为恒
38、定输出直流电源当一台信号发生器输出频率不能满足测试要求时 可允许用几台信号发生器按频率衔接 进行测试本特性测试时的基准频率 当产品标准中无规定时对上限频率低于或等于 的示波器其基准频率可采用 或 对上限频率高于 的示波器则可以采用 或 三者中任一个作为基准频率漂移测试框图见图图测试步骤输入耦合置 接地 经规定的预热时间将光迹点调整至屏幕居中位置后记录在规定时间内 光迹点随时间在垂直水平 偏移的位置并从图 所示的坐标刻度值中读取有关特性图注 本特性与环境温度突变电网电压突变以及预热时间有关 应尽量避免外界的干扰信号当有异议时上述测试应在规定的基准条件下进行 对于多踪示波器的各个通道应分别进行测试
39、噪声测试框图见图开路噪声 短路噪声图测试步骤通道输入端屏蔽 当测定开路噪声时 如图 或通道输入端接地 当测定短路噪声时 如图扫描处于自激 工作状态 改变扫描时间系数 与偏转系数 读测屏幕所显示的最大高度 以电压值表示通道隔离度测试框图见图图测试步骤干扰通道偏转系数置较大档 该档最易使被干扰通道显示干扰 或按产品标准规定被干扰通道偏转系数置最易受干扰档级 并将输入端屏蔽工作方式置多踪显示时间系数置于合适档调节信号发生器的输出电压并馈入干扰通道使显示幅度达到检验工作面高度约 并居中稳定显示 然后保持信号发生器的输出电压不变 或按产品标准中所规定的频带宽度范围内改变输出频率 一般以带宽的上限频率作为
40、测试频率 读测各被干扰通道中最大的显示高度值此时通道隔离度由下式求得式中 干扰通道的显示高度被干扰通道中最大的显示高度干扰通道档级的偏转系数被干扰通道档级的偏转系数共模抑制比测试框图见图 或图图图测试步骤差分输入共模抑制比先按图 连接偏转系数置于基准档 输入耦合方式均置于 按产品标准中规定的频率值调节信号发生器的输出电压直至能清晰读出显示高度 然后 信号发生器输出保持不变 按图 连接 选择合适的偏转系数 读取此时的显示高度为 则共模抑制比由下式求得式中 单端输入时的偏转系数双端输入时的偏转系数单端输入时的显示高度双端输入时的显示高度注 接到差分输入端的两连接线的规格与长度应一致多踪示波器共模抑
41、制比按图 连接二通道偏转系数均置于基准档输入耦合均置于 显示工作方式置于按产品标准中所规定的频率值调节信号发生器的输出电压 直至能清晰读出显示高度 然后保持信号发生器输出不变将显示方式改置单踪显示 选择合适的偏转系数读取此时的显示高度 则其共模抑制比由式 求得相位差测试框图见图图测试步骤垂直与水平偏转系数均置于合适档 输入耦合置于 显示工作方式置于 显示按产品标准规定的频率调节信号发生器的输出电压 以获得 的显示图像 按图 所示读取 值 其相位差由下式求得图瞬态响应测试框图见图图测试步骤输入耦合置 时间系数置于合适档 矩形脉冲信号发生器应具有中基准矩形脉冲输出 并具有极性与电压微调可变装置 调
42、节矩形脉冲信号发生器的输出电压 使显示高度为检验工作面的 并具中稳定显示 按不同测试要求从图 中读取所需特性未扩展的测试波形 正脉冲 扩展后的测试波形正脉冲图未扩展的测试波形 负脉冲 扩展后的测试波形 负脉冲图 完上升时间从图 中读取显示波形前沿的 在水平方向的上升时间 值上冲式中 显示波形中的上冲量显示波形的基本幅度视在信号延迟时间调节触发电平 使波形处于视在延迟时间最大的位置从图 中读取扫描起始点至脉冲前沿的在水平方向的延迟时间 值注 当起始点位置不明显时允许用增加辉度或其他方法确定该点位置脉冲失真测试框图见图 或图图测试步骤用于测试阻尼不平度与下垂的信号发生器应具有电压微调可变装置 其性
43、能特性见表用于测试直流特性的电压源应具有直流电压输出并具备通与断的可控装置 其输出电压应满足检验工作面高度的要求输出耦合置于 时间系数置合适档调节信号发生器的输出电压 使显示高度为检验工作面的并居中稳定显示按不同测试要求 从图 图 中读取所需特性表 矩形脉冲信号发生器的技术要求阻尼 矩形脉冲信号发生器脉冲上升时间小于被测示波器的三分之一脉冲持续时间为被测示波器的上升时间的 倍以上下垂矩形脉冲信号发生器重复频率为频带宽度下限频率 倍以下的对称方波约 的对称方波持续时间为示波器上升时间 倍以上不平度 矩形脉冲信号发生器脉冲上升时间小于被测示波器的三分之一脉冲持续时间为延迟电路延迟时间的三倍以上注
44、在不影响测试误差的条件下 也可使用相适应的脉冲信号发生器阻尼从图 中分别读取在 倍 时间范围内波形中除上冲外最大幅度的正向阻尼量 或负向阻尼量 则其阻尼由下式求得取二者较大值式中 正向阻尼量负向阻尼量显示波形的基本幅度脉冲顶部不平度从图 中读取显示波形中除上冲外约 倍 时间范围内的最大起伏量 则其脉冲顶部不平度由下式求得式中 除上冲外在 时间内最大起伏幅度显示波形的基本幅度下垂 上斜改变时间系数与脉冲持续时间 获得如图 所示波形从图 中读取显示波形中的下垂量和 其下垂由下式求得 取二者较大值式中 正脉冲下垂量负脉冲下垂量显示正脉冲波形基本幅度显示负脉冲波形基本幅度从图 中读取显示波形中的上斜量
45、 其上斜由下式求得式中 显示波形的上斜量显示波形的基本幅度当显示脉冲顶部斜率的变化尚未出现或进入近似恒定前 应改变时间系数与脉冲持续时间直至与图 相似下垂波形 上斜波形图注 本测试应分别在带宽的高 中 低频段进行直流特性如图 连接输入耦合置 使电压源反复 通 断 获得图 所示波形其直流特性由下式求得或式中 直流特性上翘的最大幅度直流特性下弯的最大幅度显示波形的基本幅度上移特性 下移特性图通道延迟时间差测试框图见图图测试步骤时间系数置于最快档 调节信号发生器的输出电压达到检验工作面高度 并稳定显示从图 中读取两脉冲波形基本幅度 处的时间差图注 三通连接器连接到 输入端的连接线的规格与长度应一致时
46、间系数及误差测试框图见图图测试步骤偏转系数置于合适档调节时标信号发生器的输出频率或时标周期 与时间系数相适应用触发同步的方式显示 个周期稳定的波形读取约检验工作面长度 的显示长度与其相对应的 周期的总时间则其时间系数及误差由下式求得式中 检验工作面内平均时间系数的实测值个周期的总时间个周期对应的显示长度时间系数误差时间系数的额定值时间系数对应的显示长度注 经扩展后的时间系数误差仍用本方法测试但在快扫速时 允许扣除视在信号延迟时间及扫描线末端 部分连续扫描频率范围测试框图见图图测试步骤偏转系数置于合适档扫描 微调 置于最高 最低 端调节信号发生器的输出频率使获得一个完整周期的正弦波显示 读测此时
47、信号发生器的输出频率 然后将扫描 微调 处于另一端 用同样方法读测信号发生器频率为 则该档扫描频率范围即注 频率范围应在所有扫描档上进行被延迟扫描时间系数及误差测试框图见图测试步骤扫描时间系数如有微调装置时 应置于校准或产品标准规定的位置显示方式置被延迟扫描 待测的被延迟扫描时间系数应比延迟扫描约小 倍延迟倍率置适中位置用 相同的方法测出有关特性时间系数扫描频率微调比测试框图见图测试步骤扫描时间系数微调 置于顺时针极限位置获得合适的 一般不少于 个周期 显示波形后 读取显示的周期数与对应的长度 然后将 微调置于逆时针极限位置读取此时的周期数与对应的长度 其微调比由下式求得式中 微调置于顺时针极
48、限位置时检验工作面内波形的周期数微调置逆时针极限位置时 检验工作面内波形的周期数个周期在坐标刻度上所测得的长度个周期在坐标刻度上所测得的长度时间系数扩展倍率及倍率误差测试框图见图测试步骤偏转系数置于合适档 时间系数置于待测档调节时标信号发生器输出频率为 触发同步后使在检验工作面内逐个对应坐标刻度线显示相应个周期的信号读测检验工作面 内的时间系数 然后置扩展 改变位移 并调节信号发生器输出频率 使显示波形的周期再次满足与坐标刻度逐一对应读测此时检验工作面 内的扩展时间系数则扩展倍率与倍率误差可由下式求得式中 扩展倍率的实测值未经扩展时的时间系数经扩展后的时间系数倍率误差额定的扩展倍率扫描线性测试
49、框图见图测试步骤扫描线性误差偏转系数置于合适档 时间系数置于待测档 调节信号发生器输出频率或时标周期使与时间系数相适应 其显示波形如图 所示分别读测经扣除视在信号延迟时间后在检验工作面 内的平均时间系数与两边缘 区域内的平均时间系数则扫描线性误差由下式求得取二者较大值式中 检验工作面内的实测平均时间系数检验工作面左端 边缘内的实测平均时间系数检验工作面右端 边缘内的实测平均时间系数检验工作面内的实测时标周期的平均值检验工作面左端 边缘内的实测时标周期的平均值检验工作面右端 边缘内的实测时标周期的平均值图扩展扫描线性误差偏转系数置于合适档时间系数分别置于最慢 中间 较快档 调节信号发生器的输出频率或时标周期 使与时间系数相适应 然后在扣除视在信号延迟时间后检验工作面 内的扫描起始点附近中央及终点附近 扩展 并按扩展倍率调节信号发生器的输出频率 或时标周期 如图 所示用方法读测扩展后的扫描线性误差注快速扩展扫描线性误差被包含在扫描扩展时间系数误差内本方
