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:
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)。
- 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。
- 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。
- 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)。
- 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%)。
- 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。
- 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。