JJF 1437-2013 示波器电压探头校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF1437—2013

示波器电压探头校准规范

CalibrationSpecificationforOscilloscopeVoltageProbes

2013-11-28发布2014-02-28实施

国家质量监督检验检疫总局发布

JJF1437—2013

目录

引言

………………………(Ⅱ)

范围

1……………………(1)

引用文件

2………………(1)

术语和定义

3……………(1)

直流电压衰减比

3.1……………………(1)

无源探头

3.2……………(1)

有源探头

3.3……………(1)

差分探头

3.4……………(1)

概述

4……………………(1)

计量特性

5………………(2)

直流电压衰减比

5.1……………………(2)

频率响应

5.2……………(2)

上升时间

5.3……………(2)

输入电阻

5.4……………(2)

校准条件

6………………(2)

环境条件

6.1……………(2)

校准所用计量标准仪表设备

6.2、……………………(2)

校准项目和校准方法

7…………………(3)

外观及工作正常性检查

7.1……………(3)

直流电压衰减比

7.2……………………(4)

频率响应

7.3……………(5)

上升时间

7.4……………(6)

输入电阻

7.5……………(6)

校准结果表达

8…………(6)

复校时间间隔

9…………(7)

附录校准记录格式

A…………………(8)

附录校准结果格式

B…………………(10)

附录主要项目校准结果不确定度评定实例

C………(11)

附录使用示波器的功能或使用矢量网络分析仪校准探头的频响

DFFT…………(16)

附录差分探头的共模抑制比

E(CMRR)…………(18)

Ⅰ

JJF1437—2013

示波器电压探头校准规范

1范围

本规范规定了示波器电压探头的校准项目方法及结果处理适用于各类频率低于

、,

的示波器电压探头的校准

6GHz。

2引用文件

本规范引用了下列文件

:

数字存储示波器校准规范

JJF1057—1998

测量不确定度评定与表示

JJF1059.1—2012

国家计量校准规范编写规则

JJF1071—2010

数字存储示波器通用技术条件和测试方法

GB/T15289—1994

凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本规范凡是不注日期的引用文

,;

件其最新版本包括所有的修改单适用于本规范

,()。

3术语和定义

直流电压衰减比

3.1DCattenuationratio

用来衡量示波器电压探头输入电压和输出电压之间的比率定义为在示波器电压探

。

头的测量范围内输入直流电压与输出直流电压之比

,。

无源探头

3.2passiveprobe

不包含有源器件不需要外部供电就可以正常工作的探头

、。

有源探头

3.3activeprobe

包含有源器件需要外部供电才能正常工作的探头一般来讲输入电容较小输

、。,,

入电阻也较小可以减小对被测电路的干扰达到较宽的测量带宽非差分有源探头的

,,。

最大输入电压一般较小并且需要防护静电放电等因素对有源探头的破坏而有源差分

,,

探头可以用于高电压的差分测量

。

差分探头

3.4differentialprobe

有一正一负两个输入端和单独地线的有源探头输出电压与两个输入端之间的电压

。

差成正比用于观察相互作参考而不是以地电平作参考的信号以及观察存在大的直流

。,

偏置或其他共模成分的信号如叠加了电源噪声的小信号

,。

4概述

示波器电压探头是使用示波器进行测量的重要配套设备可将不同传输线形式中的

,

电压信号按照一定规律转换为同轴电压信号提供示波器测量按照是否包含有源器

,。

1

JJF1437—2013

件示波器电压探头可以分为有源探头和无源探头

,。

5计量特性

直流电压衰减比

5.1

衰减比

:1∶1~1000∶1。

最大允许误差

:±2%。

频率响应

5.2

最大允许误差

:±3dB。

上升时间

5.3

测量范围

:≥58ps。

输入电阻

5.4

输入电阻

:50Ω~100MΩ。

最大允许误差

:±2%。

注:以上技术指标不是用于合格性判别,仅供参考。

6校准条件

环境条件

6.1

环境温度

6.1.1:(23±5)℃。

环境湿度

6.1.2:≤80%RH。

电源电压及频率

6.1.3:(220±11)V,(50±1)Hz。

周围无强电磁场干扰及无影响校准系统正常工作的机械振动

6.1.4。

校准所用计量标准仪表设备

6.2、

精密直流电压源

6.2.1

电压范围

:(0~1000)V;

最大允许误差

:±0.1%。

直流高压源

6.2.2

电压范围

:(0~10)kV;

最大允许误差

:±1%。

直流电压表

6.2.3

直流电压测量范围

:(0~1000)V;

直流电压测量最大允许误差

:±0.01%。

高频信号发生器

6.2.4

频率范围

:50kHz~6GHz;

频率准确度优于-6

:±1×10;

输出功率电平范围

:(-50~20)dBm;

功率电平最大允许误差

:±1dB。

功率计

6.2.5

频率范围

:50kHz~6GHz;

2

JJF1437—2013

功率测量范围

:(-20~20)dBm;

功率测量最大允许误差

:±0.3dB。

功分器

6.2.6

频率范围

:50kHz~6GHz;

最大分配功率

:0.5W。

示波器

6.2.7

带宽大于被校准探头标称带宽的倍

:2;

电压幅度最大允许误差

:±2%;

输入电阻

:50Ω、1MΩ。

快沿信号发生器

6.2.8

快沿上升时间小于探头标称上升时间的1

:;

2

频率准确度优于-5

:±1×10;

快沿幅度峰峰值

():≥0.1V。

电阻测试仪

6.2.9

电阻测量范围

:10Ω~300MΩ;

电阻测量准确度

:±0.5%。

正弦波发生器

6.2.10

频率输出范围

:1Hz~50kHz;

输出峰峰值电压范围

:1mV~10V;

直流偏置电压范围

:(-5~+5)V;

输出电压最大允许误差

:±1%。

网络分析仪

6.2.11

频率测量范围

:50kHz~6GHz。

7校准项目和校准方法

校准项目见表

1。

表1校准项目表

项目名称类型首次校准使用中校准

外观及工作正常性检查功能检查

++

直流电压衰减比量值校准

++

频率响应量值校准

++

上升时间量值校准

++

输入电阻量值校准

+-

注:“”为必校项目,“”为选校项目。

+-

外观及工作正常性检查

7.1

示波器电压探头应有说明书及全部配套附件

7.1.1。

3

JJF1437—2013

外观结构检查

7.1.2

探头的机械结构应该坚固可靠探针头部或探针弹簧挂钩连接线以及电缆线物

,、、

理连接完好无破损各开关按键等应安装牢固调节正常

,;、,。

有源探头供电检查

7.1.3

通常有源探头是通过与示波器兼容的智能识别和电源供给接口来进行衰减倍率识别

和供电的并能识别所接探头类型按需要正确设置输入电阻衰减比探头电源和偏

,,、、

置范围对于通过示波器输入接口供电的有源探头检查时应通过配备有相应系统的示

。,

波器来进行单独外置电源式有源探头要手动检查功能是否正常

。。

探头补偿检查

7.1.4

使用示波器自带校准信号输出进行探头补偿检查将探头设置为正常工作状态探

。,

头输出端接入示波器输入端探头输入端接示波器自带校准信号输出信号端调整示波

,,

器观察示波器上显示的波形判断该探头目前的状态是否为欠补偿或过补偿并给予

,,,

调整欠补偿过补偿以及正常补偿时示波器显示波形如图所示

。、1。

图探头补偿示意图

1

直流电压衰减比

7.2

仪器连接如图所示

7.2.12。

图直流电压衰减比校准

2

按照图所示参照附录中表中的输入电压设置精密直流电压源或直流

7.2.22,AA.1

高压源输出电压不同的探头选点不同U从直流电压表适用无源探头或示波

()IN,()

器适用有源探头上读出所测量直流电压实际值U并记录于附录表考

()OUT。AA.1。

虑到探头的输出电阻与直流电压表输入电阻不一定一致所以在探头输出端接入直流电

,

压表时需要确保直流电压表输入电阻与探头输出电阻匹配当探头输出端接入示波器

,。

时应先用精密直流电压源对示波器的直流电压测量点进行校准使用示波器对应量程

,,

的修正值探头的直流电压衰减比a通过公式计算得出

。(1):

U

a=IN

U(1)

OUT

4

JJF1437—2013

式中

:

a探头的直流电压衰减比

———;

U探头输入电压

IN———,V;

U探头输出电压

OUT———,V。

频率响应

7.3

仪器连接如图所示

7.3.13。

图示波器频率响应校准

3

信号发生器输出正弦波信号频率设为调整输出幅度使示波器对应量

,50kHz,,

程连接探头后需使用的量程显示信号高度为满屏幕的根据附录表中

()80%。AA.2

的频率设置通过功率计监测保持信号发生器输出幅度不变