校准USB示波器需要确保垂直(电压)和水平(时间)测量的准确性。以下是分步指南:

USB示波器1.jpg

一、准备工作

  • 工具准备
    • 标准信号源(如信号发生器,或替代方案:音频信号、电源纹波等)。
    • 已知精度的万用表。
    • 短路线(用于探头补偿)。
    • USB示波器及配套软件。
  • 环境要求
    • 避免电磁干扰,确保示波器预热完成(通常需要15-30分钟)。

二、垂直(电压)校准

方法1:使用标准信号源

  • 连接信号源
    • 将信号发生器输出设置为已知频率(如1kHz)和幅度(如1Vpp)的正弦波。
    • 将信号接入示波器通道,探头衰减比设为1×。
  • 调整垂直档位
    • 在示波器软件中设置垂直档位(如1V/div),观察波形峰峰值是否为2div(对应1Vpp)。
    • 若不符,调整示波器的垂直增益(部分型号需在设置中手动校准)。
  • 探头补偿
    • 将探头尖端与探头补偿端(示波器探头上的小环)短接。
    • 调整探头上的补偿旋钮,使波形尽可能平坦(无过冲或振铃)。

方法2:替代方案(无信号源时)

  • 利用电源纹波
    • 测量直流电源(如手机充电器)的输出纹波,对比数据手册中的规格。
    • 调整垂直档位使纹波幅度符合规格。
  • 音频信号法
    • 连接手机或电脑输出音频信号(如440Hz正弦波),用万用表测量幅度,再校准示波器。

三、水平(时间)校准

  • 使用已知频率信号
    • 输入1kHz方波信号,设置时基为1ms/div。
    • 理论上1kHz方波周期为1ms,屏幕应显示1个完整周期占1div宽度。
    • 若不符,调整示波器的水平校准(部分型号需在设置中调整时基误差)。
  • 验证触发稳定性
    • 确保触发源和触发电平设置正确,避免波形抖动。

四、自动校准(部分型号支持)

  • 进入校准模式
    • 在示波器设置菜单中找到“自动校准”或“Self-Calibration”选项。
    • 根据提示短接探头或连接特定负载(如50Ω终端)。
  • 执行校准
    • 等待示波器完成内部校准流程(可能需要几分钟)。

五、验证校准结果

  • 重复测量
    • 用校准后的设置再次测量标准信号,确认幅度和频率误差在允许范围内(通常±2%)。
  • 长期稳定性
    • 定期检查校准,尤其在温度变化或频繁使用后。

注意事项

  • 精度限制:低价USB示波器的校准精度可能较低,必要时需送专业机构校准。
  • 软件更新:确保示波器固件为最新版本,避免软件误差。
  • 探头影响:不同探头(如高阻探头)需单独校准。

通过以上步骤,可显著提升USB示波器的测量准确性。若需高精度校准,建议联系设备制造商或使用专业校准设备。