示波器与探头校准
示波器如何校正波器校准步骤
示波器如何校正波器校准步骤————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：示波器如何校正?示波器校准步骤示波器与其它仪器一样（如万用表等），在使用之前都必需要先对其进行校正。
而所谓对示波器的校正，是将示波器的原来波形在测试之前正确调试出来。
也就是说，校正出来的波形要与示波器本身所设定的参数一致（这些参数通常会在校正的测试点标志出来）。
以GW GOS-602示波器为例(左图)：在其面板的左下角就是要求校正波形的参数，如电压值为2V、频率是1KHz等(右图)，就是要求示波器的校正波形（或正、余弦波、方波）的电压峰峰值为2V、频率为1KHz。
但示波器通常不能直接显示波形的频率，而是根据频率与周期的转换（T=1/f）来将频率化为周期，再用周期波表示频率（频率1KHz的等效周期为1mS）。
在校正波形过程中，为了方便观察波形，应首先将波形的中心位置调节好，这就要将输入之间的连接模态信号的开关拨到GND位置上(左下图)。
这时若正常接通电源，应该能够显出一条水平亮线；如果没有显示，那就要上下调节POSITION、DC BALT和INTER了。
其中，POSITION是波形上下调节按钮(中图)，DC BAL是水平亮线的中心调整，INTER是亮度调整，如果现出亮线不平衡（相对于X轴）时，则要用无感螺丝刀调节在FOCUS附近的TEACE ROTATION(右下图)，之后通过FOCUS的调节把会聚调至最佳状态。
第一步工作完成后，将GND转换为AC挡(图a)；在输入校正波形时，要把衰减或扩大按钮调到原始位置上，如果拨错了会严重影响被测波形数值的准确性；对输入踪道的选择，完全操纵在MODE选择键上(图b)；调试出来的波形如果是闪烁不定的，那就要考虑到同步功能键，即LEVEL（水平同步调节）(图C)和TRIG. ALT、ALT.CHOP(图d)。
示波器探头校准规范
示波器探头校准规范使用的技术要求指标：电压衰减误差应小于±5% ，频带宽度大于30MHz1.外观检查。
被检100:1示波器探头外观应完整无损，有无接触不良现象。
2.电压衰减校准。
2.1.将数字示波器与校准仪通过100：1探头相连接好。
2.2.设置数字示波器增益控制旋钮校准位置，置示波器校准仪脉冲输出方式，使显示波形与数字示波器的刻度相对应（数字示波器输入幅度衰减应设置在100：1状态），此时，调节“V”误差旋钮，直到脉冲的上下基线与示波器水平刻度完全重合，读出示波器校准仪表头误差读数。
2.4.误差应小于±5%。
3.频带宽度的校准4.1.将示波器与合成信号发生器通过100:1探头连接好。
4.2.合成信号发生器输出频率置100KHz调节输出电压，使示波器屏幕显示高度为Ho为检验工作的80%左右（通常为6div）。
4.3.保持发生器输出电压不变，均匀地改变发生器的频率，记下各频率点的波形高度Hi，则频带宽度下降的dB数，（频带宽度下降的dB数=20lgHi/Ho （dB））。
其中：Hi─各频率点显示的幅度高度。
Ho─基准频率点显示幅度的高度。
4.4.当合成信号发生器的频率向示波器上限频率继续升高时，显示高度下降为0.707Ho（即4.2div）时对应的频率为100:1示波器探头带宽实测值，应大于30MHz。
6.校准条件6.1.环境温度：（20±5）℃6.2.相对湿度：≤80%7. 标准器具：7.1.示波器校准仪型号：S06 机身编号：080477.2合成信号发生器型号：6061A 机身编号：9646914数字示波器型号：HP-54600B 机身编号：384210268.校准结果的处理和校准周期8.2.经校准合格的100：1示波器探头，发给校准证书，并在机身上加贴校准合格证标识；校准有部分超差，给准用证，并注明准用范围；不合格的贴上“禁止使用”标识。
注：本校准规范只适用于本公司内部计量校准工作（适用于HP9258、P5100、PM9100/191等型号）。
示波器-OFFSET的校正
OFFSET的校正由于工作环境温度的变化，还有其他因素会引起示波器和有源探头的直流偏置，会对测量结果造成比较大的影响，所以要对其进行校正。
a、示波器通道本身的偏置校正：1.首先确认示波器通道本身有无偏置，方法如图示：暖机20分钟以上时间之后，在通道的Coupling（耦合）菜单中选择GND方式，并把垂直刻度Scale设为最小1mv/div，此时观测扫描线与通道标示之间是否有偏差，如果有则需要进行校正。
接地耦合以后通道的刻度标示后会有提示，如图所示2.进行通道校正，按下Utility键进入菜单，在System中选择Cal，出现如下画面，选择Signal Path Pass，取下所有的连接的探头，选择OK，执行信号路径校准。
信号路径校准的时间大约需要十分钟，通常在示波器工作环境温度变化达到1０°Ｃ时需要进行此校准；或者通常使用比较小的量程范围５ｍＶ／ｄｉｖ以下时，每周需要进行此校准。
b、电流探头偏置校正电流探头偏置的校正，尽量在探头接上示波器暖机工作二十分钟以上时间之后进行，刚接上示波器就进行校正，随着工作时间增加，温度也会增加，也会造成一定的偏移。
1.校正时探头不接信号，并将扳手推至CLOSE位置，注意推紧，也不要用力过猛造成探头损坏2.按下DEGAUSS按钮，进行消磁（每次测试前建议进行此操作）；将示波器垂直刻度Scale设为最小10mA/div；调节BALANCE旋钮调节至基准位置c、高压差分探头偏置校正高压差分探头偏置的校正，也需要在探头接上示波器暖机工作二十分钟以上时间之后进行1.把信号输入端短接，将示波器垂直刻度Scale设为最小50mV/div或者500mV/div2.使用探头所附带的无感小起子，调节OFFSET旋钮，调节至基准位置d、Tips在调节基准位置的时候，由于在最小的垂直刻度，显示噪声较大，无法准确的调至0点的位置，可以选择如下图的方式，方便调节。
按Acquistion按钮，在Mode子菜单中选择Average方式可得到比较平滑的波形，方便调节0线位置。
如何正确选择和使用示波器探头
如何正确选择和使用示波器探头摘要：电子产品日益复杂，市场对示波器的带宽和准确性提出更高要求。
这不是购买一台高档示波器就能解决的问题，还需搭配适合的探头和正确的测试方法。
本文从探头的原理出发，讲述如何正确选择和使用探头。
一、认识示波器探头被测信号不可能直接接入到示波器中，这就需要一个设备为测试点与示波器之间建立电气连接。
根据需求不同，这个设备可以是一个导线，也可能是较为复杂的电路。
这个负责勾连测试点与示波器的设备就是示波器探头。
所以示波器探头至关重要，没有探头示波器将无法进行测量。
图1上图为示波器探头测量时的示意图，从上图可知，示波器一般具有三个典型的部分，探头头部、探头电缆和探头补偿设备。
其中探头头部的作用是与测试点直接接触，从而与被测系统产生电气连接，最终获取到需要测量的信号。
探头电缆的作用则是使示波器和探头头部彼此不互相干涉，可以做到在不移动示波器的前提下，随意移动探头头部，使之可以方便的与测试点接触。
最后的探头补偿设备，主要是为了尽量消除探头电缆带来的负面影响，从一定程度上保持探头的测量准确性。
由探头的基本结构可知，探头是不可能被看为一个透明的设备，一定会有很多性能上的限制，比如探头电缆和补偿设备决定了探头的带宽，又比如探头中的器件尺寸也决定了探头的输入电压。
所以探头会有一些基本的参数。
在此归纳一下：1、衰减系数衰减系数，是所有探头都会有的一个参数，指的是探头使信号幅度下降的程度。
某些探头可能会有可选择的衰减系数。
典型的衰减系数有1×、10×和100×。
1×探头表示不会对信号进行衰减。
10×则表示信号会被衰减10倍再输入示波器。
1×、10×这些名称的由来，是因为之前的示波器没有自动识别探头衰减系数和自动调节的能力，所以需要通过1×、10×这些名称来提醒测试者记得要把测量出来的结果乘以相应的倍数。
2、带宽带宽也同样是一个探头必备的参数，指的是探头导致信号衰减-3dB情况下的频率点。
示波器及探头使用
示波器及探头使用公司目前使用的示波器以数字示波器为主，分为两类，一类是福禄克（FLUKE）数字示波器，另一类是泰克（Tektronix ）,另外还有一台建伍（KENWO0D）模拟示波器。
示波器在生产和研发中都是非常重要的一种仪器，而且也是非常昂贵的一种仪器，所以正确使用示波器不仅能提高工作效率，也能减小对示波器的不合理损耗。
一、示波器基础知识♦什么叫示波器？示波器本质上是一种图形显示设备，它描绘电信号的图形曲线。
在大多数应用中，呈现的图形能够表明信号随时间的变化过程：垂直（Y）轴表示电压，水平（X）轴表示时间。
有时称亮度为Z轴。
这一简单的图形能够说明信号的许多特性，例如：信号的时间和电压值振荡信号的频率信号所代表电路的“变化部分” 信号的特定部分相对于其他部分的发生频率是否存在故障部件使信号产生失真信号的直流值（DC）和交流值（AC）信号的噪声值和噪声是否随时间变化。
♦波形测量频率和周期不断重复的信号具有频率特性。
频率的单位是赫兹（Hz）,表示一秒时间内信号重复的次数。
成为周期每秒。
重复信号也具有周期特性，即信号完成一个循环所需要的时间量。
周期和频率互为倒数关系，即1/ 周期等于频率，同理1/ 频率等于周期。
电压电压是电路两点间的电势能或信号强度。
有时把地线或零电压作为参考点。
如果测量的是波形从最高峰值到最低峰值的电压值，则称为电压的峰值- 峰值。
幅度幅度是指电路两点间电压量。
幅度通常指被测信号以地或零电压为参考时的最大电压。
其他有些示波器还提供了测量相位、占空比、延时、上升时间等的功能。
♦示波器的分类模拟示波器本质上，模拟示波器工作方式是直接测量信号电压，并通过从左到右穿过示波器屏幕的电子束在垂直方向描绘电压。
示波器屏幕通常是阴极射线管（CRT。
电子束投到荧幕的某处，屏幕后面总会有明亮的荧光物质。
当电子束水平扫过显示器时，信号的电压是电子束发生上下偏转，跟踪波形直接反映到屏幕上。
在屏幕同一位置电子束投射频度越大，显示得也越亮。
常用示波器及探头的使用
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示波器常用功能-测量同步时钟 测量同步时钟
• 在用多个通道测量同步时钟 信号的关系时，要以频率低 的信号为触发信号。否则会 因为高频信号触发边沿处， 低频信号电平有高有低而使 显示的低频信号重叠，观察 不到稳定的波形。 • 右上图是以同步时钟的高频 时钟信号作触发时波形显示 混乱 • 右下图是以同步时钟的低频 时钟信号作触发观察到的显 示稳定的波形
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示波器常用功能-电源噪声纹波 电源噪声纹波2 电源噪声纹波
• 改变垂直偏置使得波形显示在示波器中央。 VERTICAL MENU (R) Offset (main) ，然后通过按键输入被测电压值， 比如5V电源可以输入5.0，3.3V电源可以输入3.3V，也可 用右上方的转轮使得波形显示在屏幕中央。 • 水平时基设置为1ms/div左右，使波形水平显示比较合适。 通常，二次电源的开关频率在100kHz到1MHz间 ，调节面 板上 HORIZONTAL SCALE 旋钮可实现。 • 调整VERTICAL SCALE（垂直幅度）旋钮，使波形不至 于超出屏幕上下边或者过小。通常情况下由于纹波比较小， 可以调节面板上VERTICAL SCALE 旋钮使垂直灵敏度为 10mV/div左右就可以了。 • 触发方式设定为边沿触发，并调整触发电平位置，是波形 能够稳定显示。
• • •
TDS220 100MHz带宽，1G/s采样 TDS754 500MHz带宽，2G/s采样。 TDS784 1GHz带宽，4G/s采样； TDS794 2GHz带宽，4G/s采样； TDS7404 4GHz带宽，20G/s采样。 CSA7000系列，直接可以测试光口，其他同 TDS7000,型号少一些。
常用示波器及探头的使用
主要内容： 一、示波器和探头概述 二、示波器和探头主要功能及常用设置 三、使用注意事项
示波器使用中的典型故障以及处理方法
示波器使用中的典型故障以及处理方法示波器是一种常见的测试仪器，主要用于观察电信号的波形、幅度、频率等参数。
但是在使用示波器的过程中，也会遇到一些问题，下面将介绍一些典型的示波器故障及其解决方法。
1. 信号不稳定当示波器读取信号时，信号的稳定性是非常重要的。
如果信号不稳定，可能会出现波形抖动、信号失真等问题。
一些可能导致信号不稳定的原因包括：•接触不良：如果示波器的探头接触不良，会导致信号不稳定。
解决方法是检查探头的接触情况并重新连接。
•脉冲干扰：脉冲干扰是由于电磁干扰（EMI）或RFI（射频干扰）引起的。
如果示波器没有良好的屏蔽，将很容易受到这些干扰的影响。
解决方法包括使用屏蔽探头或更好地屏蔽示波器本身。
•电源变化：示波器的电源稳定性是关键因素，如果示波器的电源使用不稳定或低质量的电源，它可能会导致信号不稳定。
•探头质量不良：如果示波器的探头质量不佳，可能会导致信号不稳定。
解决方法是更换探头为质量好的探头。
2. 信号失真信号失真是一个普遍的问题，尤其是在高频率的应用程序中。
以下是可能导致信号失真的原因：•探头未校准：探头为示波器提供信号，如果探头的校准不正确，可能导致信号失真。
为了解决这个问题，可以使用示波器的内部功能进行探头校准。
•信号通道受损：示波器的信号通路可能会损坏或磨损，这可能会导致信号失真。
这种情况最好将示波器送回厂家进行维修。
•示波器本身的故障：这是一种极不常见的情况，但是如果示波器本身出现故障，也可能导致信号失真。
解决方法是：进行维护保养或尝试进行软件更新。
3. 噪声问题噪声问题可能会破坏信号的质量，有几种可能造成噪声的原因：•电源质量差：如果示波器的电源质量差，会导致噪声的出现。
使用高质量的电源可以帮助解决这个问题。
•环境干扰：电磁干扰或射频干扰都可能会导致噪声的出现。
一个简单的解决方法是更改示波器的位置或与其他电气设备的距离，使其尽量远离射频干扰源。
•探头质量：探头的质量也会影响噪声的出现。
示波器校准仪示波器原理和校准
示波器校准仪示波器原理和校准示波器原理示波器是利用电场改变电子运动轨迹来反映电压的瞬变过程，是显示二维图像的仪器。
二维图像在数学上要两个坐标Y 和X 来描述。
示波器上的二维图像要两个电场即Y 电场(Y偏转) 和X 电场(X偏转) 共同影响电子轨迹来形成。
对于一个电压信号V=F(t)的二维函数，需要两个坐标即V 和t 来描述。
数学上的绘图是简单的，示波器显示二维图形是把电压V=F(t)“加在”Y偏转上形成Y 电场，影响电子Y 向上的运动轨迹或位移。
这就反映出V 值。
(如果V=F(t)是非常缓慢地变化，Y 向上电子的运动轨迹如何) 。
但是这没有描绘出V=F(t)的二维图形，t 没有表达出来，如何表达t 呢？时间是不能“加在”X偏转上的，只能把时间概念“转到”电压概念上才行。
若V=Kt线性关系成立，就把时间“转到”电压了，但随t 的增加电压会很大，同时会超出显示屏幕，不可实现。
最后选择锯齿波来兼顾而实现。
当把V=Kt “加在”X偏转上形成X 电场，与Y 电场共同影响电子轨迹(正交迭加) 来描述V=F(t)。
V=F(t)和V=Kt实际上是两个完全不相干电压信号，它们的时间t 也是不相干的，为了建立联系，示波器为此设置了辅助功能触发同步系统。
wWw.总之，围绕二维图形的建立，示波器面板设置了垂直Y 向调整功能，水平X 向(扫描) 调整功能，辅助功能触发同步系统三大区域。
按三大功能区域熟悉各按钮功能，就显得简单易懂易记。
1 示波器的结构示波器它由示波管、衰减放大输入系统、扫描信号发生器、触发同步系统和电源供给系统组成。
2 示波器显示波形的原理X 偏转板的作用是使光点水平运行，而Y 偏转板的作用是使光点垂直运动。
因此在X 偏转板上不加电压，而只有一个正弦信号加到Y 偏转板上时，在屏幕上我们只能看到一条竖直的亮线，当信号的频率足够小时，我们就能清晰地看到光点的运动过程——正弦振动。
当X 偏转板上的扫描信号完成m 个周期时，Y 偏转板上的正弦信号也刚好完成n 个周期，那么接下去屏幕上的光点就会重复以前的轨迹运动，我们就能看到稳定的图形。
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本文所述内容对您的仪器进行设置。
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如何选择合适的探头
三个考虑决定使用探头的类型：
1、评估待测信号类型（电流/电压）
– 电流探头测电流，高压探头测上百伏特信号，一般探头测中间电压信号
2、评估待测信号频率
– 跟示波器带宽选择类似，3倍/5倍于信号最高基频
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机械损坏之二
使用非正式的探针
例子：使用非正式的短探针插入P6245探头中，造成探针无法拔 出。
使用探针不当
例子：用探针来刮开PCB板上的阻焊涂层(绿油)，造成探针根部 的塑料开裂
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电气损坏之一：EOS
探头长期探测超出量程的信号
例子：长期使用P6243探头测试12V电源上电波形。过了一段时 间，探头前端剧烈发热，损坏探头。
电应力过度(EOS－Electrical Overstress )损伤：探头无法工作
静电放电(ESD－Electro Static Discharge )损伤：探头无法工作
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机械损坏之一
探测时给探头施加过度的压力
例子：P7330探头的绿色标签“Read This First”明确指出，探 头必须垂直接触DUT,且压力不可超过3.0lbs（1.36kg）。
，开机半个小时左右热机后，然后直接点击SPC就可以了，这个就 是示波器的校准，大概需要一刻钟；后面有详细的操作说明。 果两次之后还是不在零电平，那么这时候就需要联系我们客服中 心电话（400 820 5835）咨询校准事宜。
如果做完一次之后信号线还不是在零电平，可以再试着做一次；如
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示波器SPC校准:SPC状态的含义
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有源电压探头列表
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用前确认探头满足需求
P6248差分探头
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示波器校准
示波器Calibration校准（我们称为SPC）不需要什么外部工具，当示
波器使用时间长之后内部的放大器等模拟器件难免会有老化，有 可能会造成空载时信号线不在零电平，这时示波器就需要做校准
大概准备工作如下：移除探头、转接头等连接器，保证示波器裸机
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时间偏差校准(De-Skew)
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时间偏差校准(De-Skew)
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时间偏差校准(De-Skew)
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时间偏差校准(De-Skew)
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时间偏差校准(De-Skew)
ห้องสมุดไป่ตู้29
Tektronix 示波器交流
爱护您的探头
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损坏探头的原因
机械损坏
探头各部位的机械损伤：断裂、堵塞变形
电气损坏
探头长期不带地线进行测试
例子：因找不到接地点，长期不带地线进行测试，而由于使用了 劣质的电源插线板，DUT与示波器存在几十伏特的电位差，造成 探头损坏。
普通有源探头测高压
例子：很多客户认为价格昂贵的探头测量范围一定高，试着用高 带宽有源探头去测12V或者24V的高电压信号，发现探头马上被 烧坏 。
Warm-up:示波器预热中，该过程需要约20分钟 Temp:示波器预热后的温度与前一次SPC校准通过时温度相差超
过 5℃
Pass:示波器SPC校准通过，或者示波器预热之后的温度与前一次
SPC校准通过时的温度相差小于5℃
Fail：示波器SPC状态存在问题，或者SPC校准失败，出现此状态
Probe”按钮
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探头的校准-连接
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探头的校准-操作
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探头的校准-操作
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探头的校准-操作
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无源探头的补偿
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无源探头的补偿-连接
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无源探头的补偿
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无源探头的补偿
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探头时间偏差校准(De-Skew)
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时间偏差校准(De-Skew)
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时间偏差校准(De-Skew)
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示波器SPC校准
查看示波器状态，选择运行Run SPC
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示波器有源探头的校准
第一步：将探头与示波器的校准输出正确的连接 第二步：按下示波器面板上的“AUTOSET”键，令波形在屏幕
上正常显示
第三步：按下示波器中Vertical菜单下的“Probe Cal„”选项
第四步：选择对应的您要校准的探头所在通道，按下“Calibrate
Tektronix 示波器交流
示波器与探头的校准
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注意事项
本文适用于Tektronix的以下几个系列的示波器：TDS5000、
TDS5000B、 TDS6000、 TDS6000B、 TDS7000、 TDS7000B、
CSA7000、CSA7000B、MSO/DPO5000、DP07000、 MSO/DPO/DSA70000 B/C系列
探测完毕之后未及时从DUT上移走
例子：探针插入测试孔，完成测试后未及时移走，无意中的触碰、 拉扯容易造成探针断裂事件。
非常规的进行探针焊接
例子：将P7260探头焊接在内存条上，如某工程师将P6139探针 插入测试孔并焊接，探针周围的塑料被高温熔化造成探针松动。 此外，接地不良的烙铁常常会漏电击毁探头。
3、评估待测信号幅度
– 高压探头：上百伏特信号 – 一般通用探头： 几伏特 ~ 几十伏特不等，如标配P6139B探头 – 高端有源探头： 精细测量信号，幅值大致为0.05V以上（切勿用于测量大幅 值信号，用前看探头上标注动态范围） – 同轴电缆：如果要测试mv级的信号
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探头分类
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有源电压探头的选择
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电气损坏之二：ESD
探头不带防静电措施储存
例子：在某实验室，打开抽屉，里面全是探头，但没有一个有防 静电袋包装，全部曝露在环境中。
探头在无防静电措施下携带并运输
用手指触碰探头前端
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示波器与DUT共地
如果不共地的话，两 者之间的压差很可能 会毁坏昂贵的有源探 头，而且会引起电源 干扰。
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Thank You For Attending!
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时一定要进行SPC校准。
SPC就是Signal Path Compensation的意思
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示波器SPC校准步骤
第一步：卸下示波器的所有探头以及信号连接 第二步：进入Utilities点击“Calibrate”按钮
第三步：等待，SPC校准通过之后会显示“Pass”
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示波器SPC校准
示波器开机后选择Utilities菜单中的Instrument Calibration„