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示波器的探头校准方法
在示波器的应用场合中，除了有些RF或高速数字的场合用电缆直接测量以外，很多板上的调试工作都是借助探头完成的。探头是示波器测量系统的一部分，很多高带宽的探头都必须是有源探头，有源探头内部的有源放大器的的增益和偏置随着温度或者时间老化可能会有漂移，为了补偿这种漂移，就需要定期对探头进行校准。

目前示波器探头的校准方法通常有三种：

1、DC增益与偏置校准

DC校准是示波器*常用的校准方式，比较校准信号输出（标准的直流电压）与示波器实际测试到的校准信号电压，用于修正探头测试直流电压的增益以及偏置的偏差。DC校准过程是确定线性方程y=mx+b系数m，b的值。探头的DC校准至少需要1年进行1次，更频繁时会几个月甚至每天进行一次。

2、AC校准

测试高速信号的高性能示波器，由于带宽非常宽，很难保证带内幅频和相频响应*平坦。为了提高测量精度，就需要校准带内的频率响应，使示波器和探头测试系统在全部带宽内，不同频点具有一致的幅度和频率响应。DC校准不能修正频率响应。探头AC校准方法，是使用网络分析仪测试有源探头放大器的S参数，通过测试每个频点的损耗，修正探头频率响应。示波器厂商在出厂时会测试每只探头放大器的S参数并存储在探头内部的存储器中，用户使用探头时，示波器读取探头S参数做AC校准。

3、用户现场AC校准

上述探头AC校准过程，使用厂商出厂提供的固定S参数做校准，无法充分考虑到探头连接附件在不同实际情况下的损耗。实际上，用户的使用环境差异很大，如不同的探头连接前端长度。对于几十GHz带宽示波器与探头，根据用户使用环境和测试附件进行AC校准非常必要。

使用网络分析仪测试S参数的过程非常复杂，不适用于现场环境使用。目前Agilent基于磷化铟材料的示波器自身可以提供小于15ps上升沿的信号做为校准源，由于快速的上升沿包含了足够的高频成份，所以以快沿信号做校准源是合理和可行的。（传统的高速示波器虽然也有快沿输出，但其上升沿通常在几十ps甚至更缓，所以主要用于时延校准，而不足以进行的频响校准。）

如图所示，示波器cal out输出快沿信号，由示波器的两个通道测试校准信号cal out在探头输入前端信号Vin和探头测量输出信号Vout，通过对Vout/Vin的修正校准带内的频率响应。

用户现场AC校准后可以得到更平坦的频响，提高高速电路实际测试条件下的测试准确度。

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压力校验台校准的常见问题:
压力校验台中将检测弹簧锤的装置成为校准装置，因目前无对应的规程，故应出具校准证书，而校准证书中规定应有测量结果不确定度的表述。《计量标准考核规范》中要求“N-重复测量次数，N应尽量大，一般应不少于10次。如果重复性引入的不确定度分量在或校准结果的测量不确定度中不是主要分量，允许适当减少重复测量的次数，但至少应满足N》=6“。而压力校验台校验装置的使用却强调“每次操作后都应把撞击元件转向不同的位置，在校准装置上3次读数的平均值可以作为被测弹簧锤撞击能量的实际值。”故重复测量次数不足。

国内外生产的压力校验台弹簧锤校准装置其撞击动能实测值采用度盘指针式读数，由于受到度盘尺寸和指针直径的限制造成读数误差太大。究其原因有两种（1）分度值大。由于压力校验台弹簧锤的撞击动能很小，用势能的原理通过试验在圆盘上进行2J的小范围分割，其分度值难以做到很小。目前国内销售的德国PTL公司生产的压力校验台弹簧锤校准装置其分度值为0.02J，刻度线间距约1MM，国内极少数企业生产的压力校验台弹簧锤校验装置其分度值为0.01J，刻度线间距小于1MM。以0.14J弹簧冲击器为例，校准装置的准确度按3%计算，其分度值应为0.004J，而在度盘上1MM间距内在细分刻度线较难实现。（2）指针直径大影响读数。国内外生产的校准装置中采用0.7MM的钢琴丝作为指针，0.7MM的指针就占据了两刻度线间距仅1MM的2/3空间，造成估读误差较大。即便是在间距仅1MM的刻度线间再细分刻度，以此来提高分度值，但因受0.7MM指针的影响，分度值再小也形同虚设，估读误差仍然较大。

通过以上分析，压力校验台中的弹簧锤校准装置无法满足对所有弹簧锤的校准，同时，各地计量机构因没有统一的校准规范，故校准方法和校准装置各异。因此，为提高产品质量、加强计量管理，使该器具在范围内有一个统一的校准规范，研制一套科学有效的压力校验台校验装置非常重要。

关于我们：

世通检测力学实验室主要负责力学*的计量工作;力学室是本公司历史悠久的*部室，实验室配备有E2级标准砝码、力值砝码、0.01mg分析天平、标准测力仪、lkNm扭矩标准测量仪、精密活塞式压力计、弹簧能量校准装置等等高精度标准设备;高素质的计量工程技术人员对力学*的计量规程、校准规范、工作程序有着深刻的理解和认识，具有丰富的标准积累和工作经验。

可提供仪器校准、仪器校正、仪器计量及维修服务的仪器设备种类有:

力值、扭矩、硬度:
材料试验机(200吨以内)、电子式试验机、电动抗折试验机、机械式拉力表、管形测力计、工作用测力仪、液压式张拉机(千斤顶)、扭矩扳子仪、扭矩扳子、各种硬度计(布氏、洛氏、维氏、表面洛氏、显微维氏、里氏、召书氏)、机械式转速表、电子计数式转速表等。

压力仪表:
液体压力计、差压计、数字压力计、压力传感器、压力变送器、压力控制器、压力校验仪、压力发生器、精密压力表、各种工作用压力表、气压表、压力真空表、耐破仪等。

质量(砝码和天平):
Fl等、F2级、M1级、M2级珐码。测量范围:lmg-100kg;高精度质量比较仪二机械天平、电子天平、架盘天平、扭力天平、密度天平等等。

衡器(秤):
10吨以下各类秤(数字指示秤、非自动指示秤、模拟指示秤、吊秤、杆秤等);非连续累计自动秤等。

理化计量:
粘度计、密度计、酸度(ph)计、电导率仪、玻璃量器、移液器、溶解氧测定仪、各类分光光度计、色差仪、原子荧光光度计、气相、液相色谱仪、发射离子光谱仪、气质联用仪等stjtt58249。