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示波器不确定度分析及校准方法研究示波器是一种测量电磁波信号的基本仪器，在电子、通讯等领域得到广泛应用。
然而，在实际使用中，示波器的测量结果与真实值之间会存在偏差，这就是示波器的不确定度。
示波器的不确定度可以通过误差分析与校准方法来解决。
误差分析是对示波器测量精度的评估，通过了解示波器的测量误差来源及其大小，来确定其不确定度。
校准方法则是通过对示波器进行标准化处理，提高测量精度，降低不确定度。
一、示波器误差分析的方法示波器误差主要来自于测量电路中元件的原始误差、示波器内部误差、示波器测量环境误差等多个方面。
误差分析的方法主要有以下两种：1.标准络差法标准络差法是一种直接应用于示波器的误差分析方法。
该方法通过将示波器与标准信号源连接，利用示波器测量到的电压值与标准值之间的差异，来计算示波器的误差量。
具体步骤如下：a.将标准信号源与被测示波器连接，使其输出一定频率、幅值、相位的标准信号。
b.利用示波器测量该标准信号的幅值与相位信息。
c.根据标准信号源输出量以及示波器测量值计算出实际输出值。
d.将实际输出值与理论标准值进行比较，计算示波器的误差。
2.方差分析法方差分析法是一种综合性的误差分析方法，它通过将被测示波器与标准信号源连接，并改变标准信号的频率、幅值、相位等条件，来分别计算示波器在这些条件下的测量误差值。
通过方差分析法，可以得到示波器在实际应用中的误差，为后续的校准提供重要依据。
二、示波器的校准方法示波器的校准方法主要有以下三种：1. 内部自校准法内部自校准法是指利用示波器内置的标准信号源和自动校准电路等，在示波器自身内部进行数据校准。
该方法使用方便，可以实现快速校准。
2. 标准信号校准法标准信号校准法是指利用标准信号源与被测示波器相连，测量标准信号的幅值、频率、相位等参数，通过标准值与示波器测量值之间的差异，来进行校准。
该方法适用于对示波器进行全面的校准。
3. 外部自校准法外部自校准法是指利用外部校准仪器（例如计时器、频谱分析仪等），对示波器进行数据校准。
示波器测量脉冲信号测量结果的不确定度分析与评定数字示波器因为操作便捷，过程简洁方便，信号可以及时的传递等良好的性能，所以在相关的检测领域得到了广泛的使用，本篇文章结合了相关的示波器对其测量脉冲信号测量结果的不确定度进行了相应的分析。
标签：示波器；脉冲信号；不确定度因为数字示波器在对相关测量的项目的分析、传递电信号幅度与时间等方面有较好的优点能够较为精确的测试各种交、直流信号，生动明显的反映被检测信号的基本内容和特点，这让示波器在脉冲测量领域成为了最常用也最基本的一种仪器。
脉冲信号测试的项目主要包括幅度、频率以及脉宽等方面，但是不同的使用者测量得出的结果会存在一定的偏差，而且示波器测量脉冲信号测量结果存在一定的不确定性，在这篇文章中结合了相应的检测仪器对脉冲信号的幅度、频率和脉冲宽度进行了测量，并根据测量的过程和结果对导致结果不確定度的因素进行了相应的分析评定。
一、测量结果的不确定度的概念测量结果的不确定度和处理结果的误差不是同一个概念，他们存在相应的区别，测量结果的不确定度是测量结果带来的一个参数，参数表示表征合理的赋予，被测量值的分散性，而测量的误差是指测量所得出的数据与实际的数据之间的差值，是测量的数值接近和被测物体数值的程度[1]。
二、脉冲信号测量7 （一）测量原理通过是德科技的DSO 6052A型号的数字示波器对某种脉冲信号进行了测量，如图1，把测量仪器与脉冲信号相连接的原理。
首先把脉冲信号和示波器的CH1的输入通道连接起来，并把垂直偏转系数以及水平扫描的时间等设置在合理的程度，显示波形要占显示屏的五分之四左右是最合适的。
对触发电平进行相应的调整，直到显示波形趋于稳定为止。
（二）计算方法在进行相关的测量时脉冲信号的波动幅度，波动频率以及脉冲的宽度时示波器直接读出的，其计算公式如下：（在公式中ΔY表示被测量的脉冲信号的绝对误差；Yx表示被测量的脉冲信号的标称值；YN表示被测量的脉冲信号的实测值）ΔY=Yx-YN三、脉冲信号测量结果的不确定度的分析与评定（一）脉冲信号幅度测量结果的不确定度的分析与评定脉冲信号幅度的结果是通过示波器直接读取的，而脉冲信号幅度的不确定度主要是由以下几个方面产生的。
数字示波器上升时间测量结果的不确定度评定摘要：评定了数字示波器检定中实时上升时间测量结果的不确定度，讨论了影响测量结果不确定度的主要误差来源，包括示波器校准仪快沿脉冲、测量重复性、垂直分辨力、水平分辨力、读数分辨力。
同时，以一组实验结果为例，给出了不确定度评定结果。
关键词：数字示波器；上升时间；不确定度0 引言在脉冲测量技术中，数字示波器是应用最为广泛的观测仪器。
上升时间是数字示波器的一个重要技术指标，上升时间愈小，示波器所能观测的脉冲信号包含的频谱分量愈丰富，谐波次数愈高，对应的频带宽度愈宽。
本文主要讨论数字示波器检定过程中上升时间测量结果的不确定度评定。
1 测量方法1.1依据：GJB7691－2012《数字示波器检定规程》。
1.2环境条件：温度（18～28）℃，相对湿度≤80%。
1.3实验过程：Fluke5520A（SC600）示波器校准仪输出上升时间为300ps的快沿脉冲信号（频率为1MHz，幅度为500mV），TDS3032数字示波器选置128次平均采集模式，垂直偏转系数置100mV/p，扫描时间系数置2ns/p,用数字示波器的上升时间测量功能直接测量脉冲上升时间，在重复性测量条件下独立测量6次。
2影响测量结果不确定度的主要来源分析在上升时间测量时，采用的是直接测量法，因此在分析其不确定度时按直接测量进行评定。
在实验中，示波器校准仪输出快沿脉冲上升时间为300ps，与TDS3032数字示波器标称上升时间1.2ns之比为1:4，因此上升时间测量值不需要进行修正。
使用的测量仪器的技术指标按B类方法评定，测量数据的分散性按A类方法评定，然后计算其合成标准不确定度及扩展不确定度：(1)=k (2)影响测量结果不确定度的主要来源有：（1）测量数据的分散性引入的标准不确定度，用测量重复性表征；（2）示波器校准仪快沿脉冲信号引入的标准不确定度；（3）数字示波器垂直分辨力引入的标准不确定度；（4）数字示波器水平分辨力引入的标准不确定度；（5）上升时间测量读数分辨力引入的不确定度。
论示波器校准仪测量不确定度的评定作者：王素华来源：《中国科技博览》2014年第14期摘要：本文就对由5520A配备示波器校准件组成的示波器校准仪测量不确定度的评定，包括不确定度来源的分析，合成不确定度和扩展不确定度的分析。
关键词：示波器校准仪；不确定度；评定【分类号】TM935.31 前言脉冲波形的测量是电子仪器测量技术领域中的一项基本、重要的测量要求，示波器是观测波形、研究脉冲参数的最通用直观的仪器。
而对示波器的计量校准需建立“示波器校准装置”，该装置的建立保证了示波器的相关参数的量值准确可靠传递。
本文主要是对由5520A配备示波器校准件组成的示波器校准仪测量不确定度的评定。
其不确定度来源主要是示波器校准仪各输出量的不确定度，包括标准电压信号、时标信号、快沿信号。
2 测量不确定度评定2.1 电压测量不确定度2.1.1 输出量：即5520A的输出电压。
2.1.2 不确定度来源：电压输出的不确定度和不稳定。
2.1.3 不确定度评定a 不确定度所引起的不确定度采用B类评定方法评定。
置信区间的半宽度a由说明资料所给的信息确定。
在测量范围下限1mV（50Ω）时：a=1mV×0.25%+40μV=42μV；在测量范围上限6.6V （50Ω）时：a=6.6V×0.25%+40μV=16.5mV；在典型检定点1V（50Ω）时：a=1V×0.25%+40μv=2.5mV。
取包含因子k=2，B类评定的标准不确定度u1：1mV时，u1=a/k=42uv/2=21uv； 6.6V 时，u1=a/k=16.5mv/2=8.75mv； 1V时，u1=a/k=2.5mv/2=1.25mv。
其不可靠性视为10%，自由度v1=50。
b 不稳定引入的不确定度按A类评定方法评定。
用数字电压表实测示波器校准仪输出电压，在1V点连续测量10次，测量结果为：sn=1.7μVA类评定的标准不确定度u2=0.53μV，自由度v2=10-1=9。
数字示波器DPO4104测量结果的不确定度评定作者：孙静来源：《科技资讯》 2013年第30期孙静(公安部第一研究所北京 100048)摘要:数字示波器的DC电压、Δt时间测量是衡量数字示波器最基本性能的技术指标,本文首先介绍了不确定度的概念及数字示波器的校准方法,并着重讨论分析了数字示波器DC电压测量、Δt时间测量的测量结果的不确定分析,并给出了详细的评定过程。
关键词:数字示波器 DC电压测量Δt时间测量不确定度中图分类号:TM932 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)10(c)-0007-03要对测量的不确定度进行科学、合理的评价通常是一件不太容易的事情,正确评定测量结果的不确定度,必须理解不确定度的概念,区分测量不确定度与测量误差通常意义上,不确定度这一词汇与怀疑一词的概念接近。
由于测定用的仪器,环境的影响,测量方法的不完善,测量人员本身的技术水平、经验的影响,使检测结果总是带有误差。
人们在实际的分析中不能得到真值,而只能对其作出相对准确的估计。
那么如何正确表达这种含有误差的分析结果？如何评价结果的可靠程度？在测量中是十分重要的问题。
随着资源开发、贸易交流、生产控制、科学研究的需要,分析测量结果是否可靠在物理、无线电、化学、及工程等领域越来越普遍而且超出了单个实验室范围,逐渐变成多个实验室甚至国际性的合作试验测量。
总之,对测量结果的不确定性了解的越清楚,认识的越深,对国民经济、科学研究和社会生活及测量所服务的各行业都有重要的意义。
数字存储示波器是可将被测模拟信号进行模数转换、存储,再以数字或模拟信号方式进行显示的一种示波器。
它主要用于观察、分析、测量非重复信号、重复信号、单次信号和单次触发信号等。
此类仪器使用微处理器,利用模数转换器和数字式存储器采集和存储波形。
目前,随着模拟示波器的逐步淘汰,数字示波器已占主流。
对数字存储示波器来说,影响测量结果的因素多,评定过程复杂。
数字示波器校准及测量不确定度评定的分析摘要：在国家工业仪器仪表体系内，数字示波器始终占有非常重要的地位，而为了保障数字示波器的准确使用，需借助校准实验室对其进行严格的校准评价。
对此，文章从国家校准实验室所制定的相关标准出发，基于实际的实验室测量环境和JJF1057-1998《数字存储示波器校准规范》指出了具体的数字示波器校准及测量方法，同时也在分析评定其测量不确定的基础上验证了测量结果的可信性，旨在给予校准实验室其他校准项目一定的参考。
关键词：数字示波器；校准；测量；不确定度评定引言：近年来，伴随着我国科技水平的显著提高，仪器仪表于工业发展过程中所发挥的作用愈发凸显，而在实际仪器仪表应用过程中，人们往往需以严格的校准标准来保障其应用的可行性和可信性。
在此背景下，我国针对仪器仪表测量不确定度已经出台了包括JJF1059.1-2012在内的技术标准文件，这一方面为仪器仪表校准作业的准确进行提供了保障，另一方面也验证了评定测量不确定度对于保障仪表质量的重要意义。
对此，围绕数字示波器校准及测量不确定度评定进行具体分析，既符合数字示波器的应用要求，又满足工业测量仪器的发展需求。
1、数字示波器校准及测量概述1.1数字示波器的基本概念和主要类型数字示波器是集数据采集、A/D转换等一系列技术为一体所诞生的高性能示波器，其中，数字示波器具备多级菜单，能够满足不同用户的不同功能需求，尤其是以信息存贮为主要功能数字示波器的应用，不仅能够实现对于波形的实时存储，同时也能在长期保存波形数据的基础上满足使用人员的技术需求。
此外，针对常见数字示波器种类，除上述提到的用于信息存贮的数字存贮示波器外，数字荧光示波器以及混合信号示波器同样有着非常广泛的应用范围，其中，前者多用于反馈多层次辉度的长时间信号，后者则多用于就数模混合信号进行分析。
1.2数字示波器校准及测量的价值在实际数字示波器使用过程中，人们对于数字示波器的要求往往体现在两方面，其一为基本测量性能，其二为数据分析处理能力。
影响示波器上升时间计量准确度的因素分析摘要数字示波器代替了传统的模拟示波器，得到了广泛的应用。
在其应用测量中，上升时间是重要的技术指标，上升时间计量准确度的评定测量显得极为重要。
根据示波器的检定规程中对上升时间的标准，排除上升时间影响计量准确度的因素，才能更好地完成评定，保证评定效果。
本文从示波器上升时间测量原理入手，分析影响计量准确度的因素，供行业人士参考。
关键词示波器；上升时间；计量准确度；评定；影响前言示波器在检定中，自身的上升时间是不可忽视的重要指标，根据上升时间的检定，能确定示波器的瞬间响应能力。
示波器在不同设置状态下，上升时间会有不同的影响，在检测时需要展开对上升时间的检定，分析其影响因素，进一步确保检定的准确性。
1 示波器上升时间测量原理和方法示波器是一种电子测量仪器，方便人们研究用电现象，将电信号用波形图像的方式表达出来，更为直观具体，表示被测量信号的变化路径。
在信号数字化技术的不断推动下，数字示波器得到了广泛的应用，尤其是和传统的模拟示波器相比，性能更优异，而且操作简单，电子测量准确度明显提高，在一定程度上数字示波器已经代替了传统的模拟示波器。
上升时间的测量能影响到信号准确度，因此对上升时间的检定影响因素分析不可忽视。
在示波器上升时间的计量检定上，需要将其调到默认出厂设置，然后选择具体的测量通道，设定相应的参数值，关闭其他通道，以免影响到测量结果。
选定示波器的相应系数，然后将其设置内触发形式，调节示波器的参数，让波形图更加稳定的显示在屏幕上，调节相应的脉冲信号输入方式，改变位置旋钮，改变其屏幕显示范围，让其波形上升时间呈现出相应的斜率。
在底部显示的变化时，调节其位置，然后借助示波器自带的上升时间测量，读取上升时间数据并做好记录[1]。
2 影响示波器上升时间计量准确度的因素上升时间是示波器的重要衡量指标，很多因素都会影响到示波器上升时间计量准确度，具体如下：2.1 取样方式采用相应的脉冲测量示波器的上升时间，保证脉冲速度，分析不同取样方式下上升时间数值的差，按照示波器上升时间计量检定的方法进行计量；然后选择不同的上升时间脉冲，通过取样时间的间隔，选择不同的通道进行相应采样，并重复测量后对比，包括重复取向数据和实时取样数据，然后进行波形测量验证。
