3.2. Проведение измерений

Калибратор имеет следующие режимы работы:

- режим калибровки;

- режим девиации (измерения погрешности калибровки осциллографов).

1. Для калибровки коэффициента отклонения канала вертикального отклонения осциллографов (выходной разъем « » калибратора) органы управления калибратора установить в следующие положения:

- кнопку «mV/ДЕЛ – V/ДЕЛ» переключателя – в положение, соответствующее диапазону, установленному в осциллографе;

- переключатель «МОД.» – в положение, обеспечивающее требуемый вид выходного напряжения («+» – положительное напряжение постоянного тока; «0» – нулевое напряжение; «–» – отрицательное напряжение постоянного тока; « » – положительный прямоугольный сигнал («меандр»);

- кнопку «ВКЛ» («КАЛИБРАТОР НАПРЯЖЕНИЯ») – в нажатое состояние;

- переключатель «ЧИСЛО ДЕЛЕНИЙ» – в положения «3», «4» или «5» и, если необходимо, нажмите кнопку множителя «х2» с независимой фиксацией.

Для получения режима калибровки кнопки «ДЕВИАЦИЯ, КАЛИБРАТОР НАПРЯЖЕНИЯ» и «ДЕВИАЦИЯ, КАЛИБРАТОР ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ» должны быть отжаты.

Абсолютная погрешность установки выходного напряжения сигнала калибровки коэффициента отклонения канала вертикального отклонения осциллографов в режиме калибровки на нагрузке 1 МΩ ± 5% не превышает +(2,5∙10^-3 Uk + 3 μV) в нормальных условиях и ±(3,5∙10^-3 Uk + 3 μV) в рабочих условиях. При использовании калибратора для проверки коэффициента отклонения канала вертикального отклонения осциллографов, имеющих входное сопротивление (R_bx) 0,1; 0,5 и 10 МΩ, необходимо учитывать дополнительную погрешность калибратора, составляющую:

- от 0 до – 10,1 % для R_вх = 0,1 МΩ;

- от 0 до – 1,2 % для R_вх = 0,5 МΩ.

Калибратор напряжений необходимо предварительно аттестовать при R_BX ⁼ 0,1 – 0,5 МΩ.

При R_вх = 10 МΩ допускается собственная нагрузка 1,1 МΩ.

2 . Для измерения погрешности калибровки канала вертикального отклонения осциллографов (выходной разъем « » калибратора) нажать кнопку «ДЕВИАЦИЯ, КАЛИБРАТОР НАПРЯЖЕНИЯ» (в это время в калибраторе кнопка «ДЕВИАЦИЯ, КАЛИБРАТОР ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ» должна быть отжата) и выбрать диапазон измерения ± 3 или ± 10 %, нажав соответствующую кнопку.

Измерение необходимо производить следующим образом:

- вращая ручку «ДЕВИАЦИЯ, КАЛИБРАТОР НАПРЯЖЕНИЯ», отрегулировать изображение на экране ЭЛТ проверяемого осциллографа так, чтобы совместить его с калибровочными метками шкалы;

- отсчитать погрешность в процентах непосредственно на шкале измерительного прибора ИП1 калибратора.

Абсолютная погрешность установки выходного напряжения U_k сигнала калибровки коэффициента отклонения канала вертикального отклонения в режиме девиации напряжения не превышает:

- , в диапазоне девиации ±3%;

- , в диапазоне девиации ±10%,

что определяет максимальную абсолютную погрешность установки выходного напряжения ± (3,85∙10^-3 U_K + 3 μV) в диапазоне девиации ±3 % и ± (8∙10^-3U_K + 3 μV) в диапазоне девиации ±10 % в нормальных условиях, и не превышает:

- , в диапазоне девиации ± 3 %;

- , в диапазоне девиации ± 10 %, что определяет максимальную абсолютную погрешность установки выходного напряжения ± (5,15∙10^-3 U_K + 3 μV) в диапазоне девиации ±3% и ± (10∙10^-3U_K + 3 μV) в диапазоне девиации ±10% в рабочих условиях, где Дн – установленная величина девиации напряжения.

3. Для калибровки длительности разверток осциллографов органы управления калибратора установить в следующие положения:

- кнопку «ВКЛ» калибратора напряжения – в отжатое состояние;

- переключатель «μs /ДЕЛ.», «ms/ДЕЛ.», «s/ДЕЛ.» – в соответствующее положение;

- либо одну из кнопок «х2», «х5», либо две сразу с тем, чтобы получить период следования, соответствующий развертке, установленный в осциллографе при работе с выходного разъема « » калибратора, либо переключатель «ns/ДЕЛ.» – в положения «10», «20» или «50» ns/ДЕЛ. при работе с выходного разъема « ~ » калибратора, при этом кнопка «ДЕВИАЦИЯ, КАЛИБРАТОР ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ» должна быть отжата;

- для получения режима калибровки кнопки «ДЕВИАЦИЯ, КАЛИБРАТОР НАПРЯЖЕНИЯ» и «ДЕВИАЦИЯ, КАЛИБРАТОР ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ» должны быть отжаты.

Абсолютная погрешность следования Тк сигнала калибровки длительности разверток не превышает ±10^-4 Тк в нормальных и рабочих условиях.

4. Для измерения погрешности калибровки длительности разверток осциллографа (выходной разъем « » калибратора) нажать кнопку «ДЕВИАЦИЯ, КАЛИБРАТОР ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ» (в это время кнопка «ДЕВИАЦИЯ, КАЛИБРАТОР НАПРЯЖЕНИЯ» должна быть, отжата) и выбрать диапазон измерения ±3% или ±10%, нажав соответствующую кнопку.

Измерения производятся следующим образом:

- вращая ручку «ДЕВИАЦИЯ, КАЛИБРАТОР ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ», отрегулировать изображение на экране ЭЛТ проверяемого осциллографа так, чтобы совместить его с калибровочными метками шкалы;

- отсчитать погрешность в процентах непосредственно на шкале измерительного прибора ИП1 калибратора.

Абсолютная погрешность установки периода следования Тк сигнала калибровки длительности разверток осциллографов (с возможностью девиации периода следования Тк) в режиме девиации периода следования не превышает:

- в диапазоне девиации ± 3 %;

- в диапазоне девиации ± 10 %,

что определяет максимальную абсолютную погрешность (Тк) установки периода следования ± 1,45∙10^-3 Тк в диапазоне девиации ±3% и ± 5,6∙10^-3 Тк в диапазоне девиации ±10% в нормальных условиях, и не превышает;

- в диапазоне девиации ±3 %;

- в диапазоне девиации ±10 %,

что определяет максимальную погрешность установки периода следования (Тк) ± 1,75∙10^-3 Тк в диапазоне девиации ±3% и ± 6,6∙10^-3 Тк в диапазоне девиации ±10% в рабочих условиях, где Дт – установленная величина девиации периода следования, %.

5. Для калибровки переходной характеристики канала вертикального отклонения осциллографов органы управления калибратора установить в следующие положения:

- кнопку «ВКЛ.» калибратора напряжения – в отжатое состояние;

- переключатель «μs/ДЕЛ. ms/ДЕЛ. s/ДЕЛ.» – в положение необходимого периода следования (при этом кнопки множителей «х2», «х5» устанавливаются по необходимости, учитывая, что кнопка «0,1 μs/ДЕЛ.» в данном случае не задействована;

- установить изображение на экране осциллографа, выбрав требуемую задержку выходного сигнала нажатием соответствующей кнопки переключателя «ЗАДЕРЖКА μs;

- вращая ручку «АМПЛ.», произвести плавную подстройку амплитуды в диапазоне от 360 до 440 mV (это необходимо для осциллографов, требующих точной установки высоты изображения без использования в осциллографе регулировки чувствительности канала вертикального отклонения, которая ухудшает переходную характеристику большинства осциллографов).

Полоса пропускания проверяемого осциллографа определяется формулой:

,

где – полоса пропускания осциллографа, GHz; – истинное время нарастания, ns.

Для осциллографов, имеющих высокую чувствительность и требующих для калибровки переходной характеристики меньшей амплитуды сигнала, применяйте коаксиальные 50-омные аттенюаторы.

Вывод: в данном вопросе были рассмотрены порядок подготовки прибора к измерениям и порядок проведения измерений, а также формулы для расчёта погрешности калибровки коэффициента отклонения канала вертикального отклонения и погрешности калибровки длительности развёртки.