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示波器在自动化测试中的应用
示波器在自动化测试中有广泛的应用，主要包括以下几个方面：
1. 信号监测和分析：示波器可以用于监测和分析各种电子信号，如电压、电流、频率、相位等。
在自动化测试中，可以使用示波器来检测被测设备的输出信号是否符合预期，以及分析信号的特征和异常情况。
2. 故障诊断：当被测设备出现故障时，示波器可以帮助定位故障点。
通过观察信号波形，可以判断是否存在信号丢失、失真、噪声等问题，并确定故障的具体位置。
3. 性能测试：示波器可以用于测量被测设备的性能指标，如带宽、上升时间、下降时间等。
这些指标对于评估设备的性能和可靠性非常重要。
4. 调试和优化：在自动化测试的开发过程中，示波器可以帮助开发者调试和优化测试系统。
通过观察信号波形，可以检查测试系统的正确性，并进行必要的调整和改进。
5. 自动化测试系统集成：示波器可以与其他自动化测试设备和软件集成，形成完整的自动化测试系统。
通过与测试仪器、数据采集
卡等设备的连接，可以实现自动化的数据采集、分析和报告生成。
数字示波器的校准
沈怀洋
【期刊名称】《计量技术》
【年(卷),期】2005(000)005
【摘要】本文针对数字示波器的特点,以及在使用中的需要,选取几个测试方法准确可靠的参数校准.可以供各计量站检定数字示波器参考.
【总页数】3页(P38-40)
【作者】沈怀洋
【作者单位】沈阳工业大学工程学院,辽阳,111003
【正文语种】中文
【中图分类】TM93
【相关文献】
1.基于MET/CAL和9500 B的数字示波器自动校准系统设计与实现 [J], 刘杰
2.数字示波器大触发延迟时间的校准方法 [J], 梁志国;杨仁福;孙长胜
3.探讨计量检定中数字示波器的自动校准系统 [J], 康艳
4.数字示波器自动校准系统的研制 [J], 周开喜; 黄新乐
5.基于MET/CAL的数字示波器自动校准系统 [J], 苏姗姗; 宋哲
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示波器的那些功能介绍示波器是一种广泛应用于电子、通信、计算机、医疗等领域的仪器，在信号测量和分析中起到关键的作用。
示波器能够帮助工程师观察和分析电子信号的特性，并确保电路和系统的正常运行。
下面是对示波器常用功能的介绍。
1.波形显示：示波器最基本的功能是显示电子信号的波形。
它能够以高速采样率将信号转换为连续的波形，并在屏幕上以图形形式呈现。
通过观察波形的形状、幅度、周期和频率，工程师可以判断信号的特性并进行分析。
2.自动测量：示波器具备多种自动测量功能，如周期、频率、峰峰值、平均值、最大值、最小值等。
用户只需简单设置，示波器会自动对信号进行测量，提供相关的数值结果。
这些功能可以提高测量的准确度和效率。
3.存储和回放：示波器通常具备存储和回放功能，能够将采集到的波形数据保存在内部或外部存储器中，并在需要时进行回放。
这对于分析和比较不同波形非常有用，也能够帮助工程师捕捉到瞬态信号或快速变化的信号。
4.触发功能：示波器的触发功能能够帮助用户选择合适的触发条件，使得示波器能够准确地显示波形的起始点。
常见的触发条件包括上升沿、下降沿、脉冲宽度等。
通过触发功能，用户可以稳定地显示和分析波形。
5.外部触发：示波器支持通过外部信号触发，即外部触发。
通过将外部信号连接到触发输入端口，当触发信号满足设置的条件时，示波器就会自动进行触发，并显示相应的波形。
外部触发功能可以应用于需要根据其他设备或信号的特性进行触发的场景。
6.数字滤波：示波器通常具备数字滤波功能，能够对信号进行滤波处理。
滤波器可以去除噪声、干扰以及非基础波形成分，使得波形更加清晰和准确。
数字滤波功能可以通过示波器的菜单或按键进行设置和调整。
7.数学运算：示波器通常具备多种数学运算功能，如加法、减法、乘法、除法、FFT（快速傅里叶变换）等。
通过对波形进行数学运算，工程师可以得到更丰富的信息，如频谱成分、功率谱、谐波等。
8.自动测量统计：示波器还能够对多个波形进行自动测量统计。
示波器的自动测量功能及设置示波器是电子工程师日常工作中使用频率较高的一种仪器。
除了基本的波形显示功能外，示波器还具备许多实用的自动测量功能，能够方便、快捷地获取信号的各种参数信息。
本文将介绍示波器的常见自动测量功能及设置方法，并对其应用场景进行分析。
1. 峰-峰值测量峰-峰值是指信号波形中正半周最大值与负半周最小值之间的差值。
示波器能够自动测量出信号的峰-峰值，并将结果显示出来。
在示波器上进行峰-峰值测量的方法为：打开示波器，将测量控制模式调整到"Vpp"或"Pk-Pk"，示波器即可自动计算出峰-峰值。
通过峰-峰值的测量，可以了解到信号的极值情况，进而进行后续的电路分析与设计。
2. 平均值测量平均值测量是指对信号的多个采样值进行求平均得到的结果。
示波器可以自动进行平均值的测量并将结果显示出来。
在示波器上进行平均值测量的方法为：打开示波器，将测量控制模式调整到"Avg"，示波器会自动对信号进行采样并计算平均值。
平均值测量对于信号的稳定性和周期性分析非常有帮助。
3. 频率测量频率是指信号波形的周期性重复次数，可以表示为每秒钟的周期个数。
示波器能够自动测量出信号的频率，并将结果显示出来。
在示波器上进行频率测量的方法为：打开示波器，将测量控制模式调整到"Freq"，示波器会自动对信号进行周期性分析并计算频率值。
频率测量对于信号的周期性分析、信号源的稳定性评估非常重要。
4. 占空比测量占空比是指周期性信号中高电平时间占整个周期时间的比例。
示波器可以自动测量出信号的占空比，并将结果显示出来。
在示波器上进行占空比测量的方法为：打开示波器，将测量控制模式调整到"Duty"，示波器会自动对信号进行占空比分析并计算占空比值。
占空比测量对于脉冲信号的分析、开关电源控制等方面具有重要意义。
5. 上升时间和下降时间测量上升时间和下降时间是指信号波形从低电平到高电平和从高电平到低电平的时间间隔。
5520A/SC-1100示波器校准源的硬件调整和校准陈慰安发布时间：2021-08-30T08:14:37.504Z 来源：《中国科技人才》2021年第15期作者：陈慰安[导读] 5520A多功能校准器,除了对示波器的输入电阻、绝缘性能项目的测量外,该校准器可用作模拟示波器检定的标准器,同时还能满足对数字示波器的一些常用项目的校准。
介绍了用多功能校准器校准示波器的方法,并对其测量不确定度进行了评定。
广东省博罗县质量技术监督检测所摘要：5520A多功能校准器,除了对示波器的输入电阻、绝缘性能项目的测量外,该校准器可用作模拟示波器检定的标准器,同时还能满足对数字示波器的一些常用项目的校准。
介绍了用多功能校准器校准示波器的方法,并对其测量不确定度进行了评定。
关键词：5520A多功能校准器；硬件调整；校准1调整正弦波函数有两个调整程序需要为正弦波函数。
第一个程序调整LOVCO的余额，以便信号在两个VCO之间是平衡的。
第二道工序调整弦波，本程序使用频谱分析仪。
在开始此过程之前，验证校准器是否处于平正弦波模式(显示Levsine菜单)，并将其编程为输出5.5Vp-p@600兆赫。
按O激活输出。
并将校准器连接到频谱分析仪。
调整频谱分析仪，使其显示一个峰值顶角这是它的水平中心线。
峰的极右端固定在中心线的极右端，如下图所示，调整水平正弦波VCO平衡一旦上述设置完成，执行以下程序调整VCO平衡的水平正弦波功能。
2调整水平正弦波谐波1.将SC1100输出设置为***********.2。
将频谱分析仪设置为下面列出的参数频谱分析仪设置启动频率50MHz停止频率500MHz分辨率带宽3MHz视频带宽3kHz参考电平20dBm。
2.使用频谱分析仪的峰值搜索功能找到所需的参考信号。
分析仪应显示基本谐波、二次谐波和三次谐波。
谐波需要调整s二次谐波在40dbc，三次谐波通常应该在50dbc。
3.若要调整谐波，请调整R8，直到seco的峰值为止Nd和三次谐波处于正确的dB水平。
示波器校准仪检定规程
首先，示波器校准仪检定规程包括了设备的基本信息，例如设
备型号、制造商、出厂编号等。
然后，规程会详细描述检定的环境
条件，包括温度、湿度、电磁干扰等因素，以确保检定过程中的环
境符合要求。
其次，规程会包括对设备进行检定的具体步骤和方法。
这些步
骤通常包括对设备进行外部和内部检查，以确认设备的完好性和功
能性。
接着是对设备进行校准，包括调整和确认设备的各项参数和
性能指标，以确保设备符合规定的精度和准确性要求。
此外，规程还会包括对检定结果的记录和报告要求，包括记录
检定过程中的各项数据、校准结果和结论，并生成正式的检定报告。
这些记录和报告通常需要经过授权的检定人员签字确认，以确保检
定结果的可靠性和可追溯性。
最后，示波器校准仪检定规程还会包括设备的维护和保养要求，以确保设备在日常使用中能够保持稳定的性能和准确性。
总的来说，示波器校准仪检定规程是一套系统化的程序和标准，
用于确保示波器和校准仪在使用前和定期维护时能够符合规定的准确性和可靠性要求。
这些规程的严格执行对于保障仪器设备的测量准确性和可靠性具有重要意义。
tektronixtbs1202c教程泰克数字示波器的操作的详细介绍：随着电子技术的发展，数字示波器凭借数字技术和软件大大扩展了工作能力，早期产品的取样率低、存在较大死区时间、屏幕刷新率低等不足得到较大改善，以前难以观察的调制信号、通讯眼图、视频信号等复合信号越来越容易观察。
数字示波器可以对数据进行运算和分析，特别适合于捕获复杂动态信号中产生的全部细节和异常现象，因而在科学研究、工业生产中得到了广泛的应用。
为了让数字示波器工作在合格的状态，对示波器定期、快速、全面的检定，保证其量值溯源，是摆在测试工程师面前的一项紧迫任务。
手工检定效率低，容易出错，对每一种示波器的检定需要测试工程师翻阅大量的资料;自动测试系统具有准确快速地测量参数、直观地显示测试结果、自动存储测试数据等特性，是传统的手工测试无法达到的。
用自动测试系统实现对示波器的程控检定将会是仪器检定的趋势。
GPIB、VXI、PXI是自动测试系统标准总线，GPIB以性能稳定、操作方便、价格低廉赢得用户的认可。
这里选用了GPIB作为测试系统的总线。
区分模拟带宽和数字实时带宽，带宽是数字示波器最重要的指标之一。
模拟示波器的带宽是一个固定的值，而数字示波器的带宽有模拟带宽和数字实时带宽两种。
数字示波器对重复信号采用顺序采样或随机采样技术所能达到的最高带宽为示波器的数字实时带宽，数字实时带宽与最高数字化频率和波形重建技术因子K相关(数字实时带宽=最高数字化速率/K)，一般并不作为一项指标直接给出。
从两种带宽的定义可以看出，模拟带宽只适合重复周期信号的测量，而数字实时带宽则同时适合重复信号和单次信号的测量。
厂家声称示波器的带宽能达到多少兆，实际上指的是模拟带宽，数字实时带宽是要低于这个值的。
例如说TES520B的带宽为500MHz，实际上是指其模拟带宽为500MHz，而最高数字实时带宽只能达到400MHz远低于模拟带宽。
所以在测量单次信号时，一定要参考数字示波器的数字实时带宽，否则会给测量带来意想不到的误差。
示波器自动检定系统陆福敏(上海市计量测试技术研究院200233)=摘要>示波器自动检定系统是将微机技术与计量技术相结合,以提高示波器计量正确度、提高计量的工作效率、减轻计量人员的工作强度、规范计量证书格式、减少人为误差为宗旨而组建的。
这篇文章从系统的组建原理和方法着手,详细介绍了利用G PIB技术组建自动测试系统的方法、GPI B接口卡的使用方法、可程控仪器的程控方法、各部分软件的功能及利用软件修正综合信号发生器输出信号的不平度的方法。
文中所涉及的测试方法、测试项目、数据处理方法均符合JJG411-865300MHz宽带示波器6国家计量检定规程中的有关要求。
=关键词>自动测试系统;校准;示波器1引言示波器是一种最常用、最直观的,用于观察波形、研究脉冲参数的仪器,适用于各行各业,因此,示波器的检定量非常大。
对示波器进行检定,一般是手工操作,需要同时操作数台标准器,步骤相当复杂,要对被检示波器的十几个项目参数进行重复测量、记录,要计算大量的数据,还要打印证书,检定人员摆脱不了这些枯燥单调的工作,这与当今飞速发展的科学技术非常不相协调。
于是出现了这样一种情况,许多融合了现代科技的带有微处理器的可程控标准器和示波器只能用手动的方法进行操作,这不能不说是一种浪费,检定正确度的提高也受到一定的限制。
现在,我们在示波器的检定中引入了微机,将计算机技术与计量技术结合起来,组建了一套示波器自动检定系统,使检定工作进入了一个全新时代,检定人员的工作效率提高了数倍,降低了劳动强度,摆脱了纸、笔、小计算器,使计量工作迈向了自动化。
2系统原理、组成框图及技术性能在对各种类型的宽带示波器进行计量检定时,所需的标准器主要有示波器校准仪、稳幅信号发生器、频率计数器。
随着微处理器的发展,这些仪器已相继成为可程控的仪器,带有标准的GPIB接口,如果配上合适的控制器)))微机,再编制一套相应的控制软件,就可以组成示波器自动检定系统,其组成框图如图所示。
它的工作原理是这样的,在微机的控制下,按照预先编制的控制程序,示波器校准仪依次自动输出检定示波器所需的信号(如:检定垂直偏转系数时输出标准幅度信号,检定扫描时间系数时输出时标信号,检定瞬态响应时输出快沿脉冲信号),综合信号发生器输出检定示波器稳态频响和触发性能所需的稳幅正弦波信号,频率计测出校准信号的频率。
微机对全部测试数据作误差计算,判断出检定结果合格与否,最后以中文方式打印出一份报告。
系统的技术性能如下:幅度准确度优于0.5%电压偏差分辨率0.01%时标准确度优于0.01%时标偏差分辨率0.01%快前沿脉冲250ps 稳幅信号不平度优于0.3dB 频率范围50kHz~1000MHz 3综合信号发生器的频响修正国家颁布的示波器计量检定规程规定,检定示波器的稳态频响必须用稳幅信号发生器,其电压不平度要优于0.3dB。
本系统选用的FLUKE6060B综合信号发生器,电压不平度出厂指标为1dB,若再加上高频同轴电缆的传输损耗,使得输入到示波器输入端的信号电压不平度可能大于1dB。
这样,如果不经过修正就用于测量示波器的稳态频响,必然会产生测量误差,因此必须对此进行修正。
修正的方法很多,本系统控制软件采用拉格朗日插值法的线性插值公式进行修正,具体的方法是这样的:先用标准接收机和标准功率计测出综合信号发生器经过高频同轴电缆输出的信号的频响,频率间隔为小于10MHz时,间隔1MHz;大于10MHz时,间隔为10MHz。
将这一组频响数据输入软件,然后用线性插值法按相反的规律来修正。
拉格朗日插值法的线性插值公式是:若Y=f(X)在X0,X1处的值分别为Y0,Y1,则插值L(X)=Y0+(Y1-Y0)(X-X0)/(X1-X0)由于所测的频响曲线频率间隔比较密,利用上述公式求出的值L(X),与实际值的误差小于0.3dB。
经过修正,输入到示波器的输入端的信号其电压不平度优于0.3dB。
4仪器的程控本系统中的微机是通过GPIB接口与程控仪器交换指令和数据的,下面介绍微机是怎样发程控指令以及仪器程控指令的格式。
4.1GPIB接口卡要将微机接入GPIB系统,必须为微机配置一块GPIB接口卡。
接口卡的种类繁多,所用芯片各不相同,功能上有全也有简单的,实现三线握手的方法有用软件也有用硬件的。
这里以日本NEC公司的L PD7210芯片组成的接口卡为例,介绍接口卡的应用。
表1G PIB接口卡指令表指令作用IBSYS%将微机设置为控制器并初始化IBNSYS%将微机设置为听者和讲者并初始化IBIFC%将母线上的仪器清除为不听、不讲状态IBREN%使被寻址仪器自动成为遥控可能IBALOC%使所遥控仪器成为本控方式IBSLOC%将所选择的仪器置为本控方式IBLLO%使处于遥控方式的仪器的面板旋钮不起作用IBSDC%将指定的仪器设置成初始状态IBDCL%将母线上的仪器清除为初始状态IBGET%使母线上的仪器同时开始工作IBWRT%将所指定的仪器设置为听者、微机设置为讲者并发送数据IBREAD%将所指定的仪器设置为讲者、微机设置为听者并接收数据IBTLK%将微机设置为讲者并发送数据IBLST%将微机设置为听者并接收数据IBSPL%微机对指定的仪器作串行点名并接收状态字节IBPCNT%使微机把控功能转给另一控制器该卡具有8个接口功能,即源握手功能、受者握手功能、基本讲功能、基本听功能、接口清除功能、遥控可能功能、器件清除功能和器件触发功能,可使微机在GPIB系统中起控制者的作用。
随卡的软件包支持VBASIC语言,在VBASIC环境下,用CALL语句就可以调用GPIB指令。
该卡的18条GPIB指令与作用见表1。
调用表1中指令,就可使微机通过母线向挂在母线上的仪器发控制命令和从仪器接收测量数据了。
4.2NH4602示波器校准仪的程控方法该示波器校准仪是国内第一台可程控校准仪,它的程控指令编码格式如表2。
表2示波器校准仪程控指令编码格式指令码字节功能M S D-0M S D-1TIM E/DIV及倍率M S D-2触发周期与时间本控/遥控选择M S D-3M S D-4M S D-5偏差调节及电压/时间的偏差选择M S D-6M S D-7VOLT/DIV及倍率M S D-8输出方式及电压本控/遥控选择每次发程控码时,必须按表2指定的格式一次发满九个字节的ASCII字符。
例如要使示波器校准仪为如下状态:T IME/DIV0.5L s时标倍率@l周期1L时间R/L遥控偏差T/V0%TVOLT/DIV1mV电压倍率@4方式10kHz电压R/L遥控则程控指令格式为:AOAH@BAFE,当执行完下列例1的程序段:例1:LSN%=I:ADR%=0WRT$二/AOAH@BAFE0CALL IBSYS%(ADR%,STA%)CALL IBREN%(STA%)CALL IBWRT%(LSN%,WRT$,STA%)示波器校准仪就接收到了程控指令并按要求将仪器调整到所指定状态,若要从示波器校准仪读取偏差值,只要执行完下列例2的程序段:例2:TAK%=1:ADR%=0RED$=SPACE$(40)CALL IBSYS%(ADR%,STA%)CALL IBREN%(STA%)CALL IBREAD%(TAK%,RED$,STA%)变量RED$内就存放有偏差值。
4.3PLUKE6060B综合信号发生器的程控方法该综合信号发生器的程控方法比较简单,而且很直观,每次发出的程控指令字节数不受限制,可多可少,每条指令间用逗号隔开。
例如要将综合信号发生器设置成如下状态:频率210MH z幅度6dBm调制频率1000Hz调频5kH z内调频ON调幅15%外调幅ON则程控指令格式为:FR210MZ,AP6DB,M Rl, FM5KZ,Fll,AMl5PC,AEl。
仿照例1的程序段,将第一、第二语句改为:LSN%=2:ADR%=0WRT$=/FR210MZ,AP6DB,MRl,FM5KZ,F11, AM15PC,AE10则执行完该程序后,综合信号发生器就按要求调整到了指定状态。
4.4RACAL9515频率计的程控方法该频率计的程控指令格式与上述两种仪器不同,为两个ASCII字符,即一个字母后面跟一个数字,指令与指令之间直接连接,不用逗号分开。
若要将仪器设置成下列状态:A通道工作方式测频分辨率10HzA通道工作方式直流耦合A通道工作方式自动触发通道分离则程控指令格式为:/FOG5A2COLAA0。
仿照例1的程序段,将第一、第二语句改为:LSN%=3:ADR%=0WRT$=/FOG5A2COLAA0则执行完该程序段后,频率计就按要求调整到了指定状态。
仿照例2的程序段,将第一、第二语句改为:TAK%=3:ADR%=0RED$=SPACE$(20)则执行完该程序段后,读取变量RED$就得到所测频率值。
5系统控制软件的编制本系统的控制软件是一个以仪器控制为主、数据处理和管理为辅的、多个测量程序并列的软件,因此宜用模块化程序设计方法。
这种方法思路清晰,阅读方便,有利于程序的修改、扩充。
整个控制软件分成四个部分,第一部分为系统预置软件,装入GPIB接口卡驱动程序、鼠标器驱动程序等。
第二部分为被测示波器类型选择程序。
按照示波器的分类法,可分成双踪双扫示波器、双踪单扫示波器、单踪单扫示波器,检定软件的编制也仿照这种分类法编制了三个通用的示波器自动检定软件。
由于同类型的示波器性能差异很大,档级多少各不相同,软件尽可能考虑周到,按最大的组合来编制,因此软件复杂,操作时要将所检示波器的性能指标按微机提示输入到计算机,操作比较烦。
为此,对于经常碰到的示波器,编制了专用的检定程序,将示波器的性能指标等一系列参数预先编入程序,这样大大方便了操作者。
这部分的程序为一菜单式,菜单中除了通用检定程序、专用检定程序,还有一些管理文件,如生成或删除索引文件的程序等。
第三部分为系统控制软件的主体,对示波器的自动检定由这一部分程序完成。
由于示波器的参数繁多,故采用菜单来选择检定项目。
以双踪双扫示波器检定程序为例,可对下列示波器参数进行检定:1.电性能检查(垂直位移特性、触发灵敏度)2.校准信号(频率、幅度)3.延迟特性(范围、晃动比、刻度线性)4.扫描时间系数(A扫、B扫、扩展、线性)5.垂直偏转系数(CH1、CH2、微调比)6.瞬态响应(上升时间、上冲)7.稳态频响(基准档、扩展档、带宽限制)每个项目检定完成,自动给出结论,并及时存入磁盘。
第四部分为文件管理部分。
当仪器检定完之后,操作人员按微机提示,依次输入被检示波器的名称、型号、编号、日期、制造商、送检者、检定者等等一些参数,软件将这些参数添加进索引文件以备索引,最后按国家计量检定规程规定的格式打印出证书。
