GB T 15289-1994 数字存储示波器通用技术条件和测试方法.pdf

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1、中华人民共和国国家标准数字存储示波器通用技术条件和测试方法国家技术监督局 批准 实施第一篇通用技术条件主题内容与适用范围主题内容本标准规定了数字存储示波器简称示波器 的技术要求 试验方法 检验规则包装标志运输贮存及外观安全 功能正常性的检测方法主要性能特性的测试方法适用范围本标准适用于数字存储示波器或数字存储装置 是示波器产品设计 生产和使用的共同技术依据也是制定示波器产品标准的依据引用标准包装储运图示标志电子测量仪器安全要求通用阴极射线示波器技术条件电子测量仪器环境试验总纲电子测量仪器温度试验电子测量仪器湿度试验电子测量仪器振动试验电子测量仪器冲击试验电子测量仪器运输试验电子测量仪器电源频率

2、与电压试验电子测量仪器误差的一般规定电子测量仪器质量检验规则电子测量仪器电磁兼容性试验规范 传导干扰试验电子测量仪器电磁兼容性试验规范 辐射干扰试验电子测量仪器可靠性试验电子测量仪器设计余量与模拟误用试验电子测量仪器热分布图电子测量仪器电气机械结构基本要求电子测量仪器随机技术文件的编制术语除本标准规定的术语外其他术语应符合 标准中的规定数字存储示波器数字存储示波器是将被测模拟信号进行模数转换存储处理后 再恢复成模拟信号进行显示的一种存储示波器数字化速率即取样速率 是单位时间内对模拟输入信号的取样次数数字化速率常以频率 或每秒的取样点 表示记录长度每次获取波形所需的取样数存储容量表示数字存储示波

3、器存储信号的能力转换器模拟数字转换器 或利用有限的数字输出代码进行组合后用来表示规定输入范围内的全部模拟输入值的一种转换器数字模拟转换器 或用一组离散的模拟输出值表示相应的有限的 各不相同的数字输入代码的一种转换器显示点显示指屏幕上由点所构成的波形的一种显示正弦内插显示对正弦波信号运用 函数进行插补的一种显示脉冲内插显示 矢量显示对脉冲信号用直线进行插补的一种显示信号处理平均从重复事件中多次采集数据并对其进行平均 用以提高信噪比峰值检测包络方式对被测信号以最高数字化速率取样时显示扫描中波形的最大值 最小值来观察波形变化情况的方式 用以观察图像的包络和检测信号中的毛刺分辨率垂直分辨率垂直方向所能

4、分辨的最小模拟量所对应的二进制数字的位数 通常它取决于模拟数字转换器的位数 常以位数或每格的分级数表示水平分辨率水平方向所能分辨最小时间增量所对应的二进制数字的位数 通常它取决于显示存储器的容量常以位数或每格多少个点表示存储带宽单次存储带宽有效存储带宽指被取样的单次信号所能达到的最高带宽它取决于最高数字化速率和所采用的显示技术重复存储带宽等效存储带宽重复存储带宽是指被取样的重复信号所能达到的最高带宽前触发 后触发具有按波形的时间关系选择触发点的能力 可以观察到触发前后的事件卷动显示是指波形连续不断地从屏幕一端向另一端推出的显示方式光标是用于在图像上识别规定位置的标志毛刺叠加于被测信号上的尖峰干

5、扰信号外时钟对输入信号进行取样的外部时钟信号记录输出输出 轴等信号 以利于进行记录的装置接口与外界交换数据和控制其他设备的交接面产品分类品种分类按使用要求如测量 观察按显示踪数如单踪 多踪按时基单元如单扫描 双扫描按频带宽度如按特征要求简易多功能智能其他产品有关特性 均应在产品标准的分类内容中标明结构分类台式便携式装架式等 在产品标准中应标明结构型式电源分类使用电源可分为直流 交流 交直流 在产品标准中给出电源种类及要求环境分类应按 的规定 并在产品标准中标明组别安全分类应按 的规定 一般为 类安全仪器并在产品标准中标明技术要求一般要求误差产品标准中各种误差的给出应符合 的规定本标准中未作规定

6、的技术要求在产品标准中可结合产品的特性给出必要的误差和要求预热时间产品标准中应给出外观与结构要求按 的要求 示波器结构应完整无明显机械损伤和镀涂破坏现象各控制件均须安装正确牢固可靠操作灵活安全要求按 的规定在产品标准中应给出所属安全类别 绝缘电阻电压和泄漏电流功能正常性产品标准中可给出性能特性非存储系统性能特性轴系统工作方式产品标准中应给出工作方式如 等输入耦合采用直流放大器的示波器在输入耦合方式中 其输入端除直接耦合 直流 外 还应具有隔直装置和接地装置位移垂直位移产品标准中应给出位移线性误差产品标准中应给出动态范围产品标准中可给出输入阻抗产品标准中应给出输入电阻值及相对误差 还应给出并联电

7、容值及绝对误差最大输入电压产品标准中应给出规定频率下最大输入电压偏转因数偏转因数档级应优先采用 进制数列产品标准中应给出范围和误差微调范围有此装置可给出微调比微调器应保证档级覆盖扩展有此装置应给出扩展倍率值与倍率误差值幅度线性误差产品标准中应给出频带宽度产品标准中应给出不同耦合方式时的频带宽度瞬态响应上升时间产品标准中应给出上冲产品标准中应给出阻尼产品标准中可给出脉冲顶部不平度产品标准中可给出下垂产品标准中可给出直流特性产品标准中可给出注 在产品标准中对所有的偏转因数档级应给出其对应的频带宽度或者上升时间以上的示波器在产品标准中对阻尼或者脉冲顶部不平度的数值可任选一个给出视在信号延迟时间有延迟

8、线装置时 产品标准中应给出通道延迟时间差带宽在 以上的多踪示波器产品标准中应给出漂移长期漂移产品标准中应给出短期漂移 产品标准中可给出噪声开路噪声产品标准中应给出短路噪声 产品标准中可给出通道隔离度在多通道示波器产品标准中应给出共模抑制比在多通道示波器产品标准中应给出轴与时基系统工作方式产品标准中应给出 如常态 自动 或自激 单次等显示方式产品标准中应给出如延迟扫描 加亮 被延迟扫描交替等位移产品标准中应给出外触发或外 轴 输入阻抗产品标准中应给出轴偏转因数有此装置时 产品标准中应给出轴频带宽度与 相位差轴频带宽度 产品标准中应给出的相位差 有此装置时 产品标准中应给出扫描时间因数扫描时间因数

9、档级应优先采用 进制数列产品标准中应给出范围和误差微调范围有此装置应给出微调比微调器应保证档级覆盖扩展有此装置应给出扩展倍率值与倍率误差值扫描线性误差产品标准中应给出延迟时间范围有此装置时产品标准中应给出延迟时间刻度线性误差有此装置时产品标准中应给出触发同步 特性触发同步阈值产品标准中应给出触发同步 频率产品标准中应给出触发同步工作方式产品标准中应给出外触发 同步 产品标准中应给出晃动单时基产品标准中应给出时基晃动数值双时基产品标准中还应给出延迟晃动比值时基信号输出产品标准中应给出同步输出信号的幅度及极性存储系统性能特性轴系统偏转因数偏转因数档级应优先采用 进制数列产品标准中应给出范围和误差垂

10、直分辨率产品标准中应给出垂直位移范围产品标准中应给出单次存储带宽产品标准中应给出 并注明其显示方式和下跌的幅值重复存储带宽产品标准中应给出重复存储上升时间产品标准中应给出重复存储上冲产品标准中应给出通道隔离度产品标准中可给出共模抑制比产品标准中可给出轴与时基系统数字化速率产品标准中应给出最高数字化速率记录长度产品标准中应给出存储容量产品标准中可给出水平分辨率产品标准中应给出水平位移产品标准中可给出扫描时间因数扫描时间因数档级应优先采用 进制数列产品标准中应给出范围和误差前触发后触发产品标准中应给出信号获取和处理峰值检测产品标准中应给出捕捉毛刺的最小脉冲宽度平均功能产品标准中应给出平均次数显示方

11、式产品标准中应给出显示方式 例如点显示正弦内插显示 脉冲内插显示和卷动等功能光标测量产品标准中应给出 测量时间间隔 幅度差的准确度外时钟有此装置时产品标准中应给出频率值脉冲宽度和幅值记录输出有此装置时产品标准中应给出记录速度和偏转因数接口有此装置时产品标准中应给出接口名称和功能等显示系统示波管型号与名称有效工作面 高 宽检验工作面 高 宽注 单位 或几何失真当具有图像的调整装置时在产品标准中可给出相应的偏差边缘直线度偏差值垂直度偏差值平均度偏差值外调辉 轴当具有该装置时在产品标准中应给出下列内容输入电阻最大输入电压增辉电压与极性最高调辉频率校准信号校准信号幅度误差产品标准中应给出校准信号频率误

12、差产品标准中应给出探极有探极时 产品标准中应给出与产品组合工作时的特性探极名称型号输入阻抗及允差最大输入电压衰减比及误差上升时间其他其他尺寸示波器的结构要求应符合 的规定必须在产品标准中规定下列项目型式如台式 便携式装架式等尺寸宽高 深 也可给出最大外形尺寸质量产品标准中应给出整机的质量或分别给出主机 插入单元 附件的质量 单位使用电源应符合 的有关规定 并在产品标准中给出电源种类 相应的电压与频率的允差视在功率产品标准中给出视在功率 或消耗功率环境试验适应性要求按 的规定 在产品标准中应给出示波器所属环境组别和所适应的运输条件等级其他安全要求按 的规定在产品标准中应给出具体的要求电磁兼容性要

13、求按 和 的规定可靠性要求按 的规定在产品标准中应给出可靠性试验方案和平均无故障时间的下限值热分布要求按 的规定设计余量与模拟误用要求按 的要求试验方法总的试验要求和原则应根据产品不同的特点 按照本条规定的原则确定试验要求环境试验顺序及方法应按 的规定进行试验室的环境条件 除产品标准中另有规定外 一般应按 中的基准条件执行性能测试按本标准中第二篇的规定进行环境试验温度试验按 的规定进行湿度试验按 的规定进行振动试验按 的规定进行冲击试验按 的规定进行运输试验按 的规定进行电源频率与电压试验按 的规定进行安全要求按 的规定进行可靠性试验按 和产品标准中规定方案进行热分布要求按 的规定进行电磁兼容

14、性试验按 和 的规定进行设计余量与模拟误用按 的规定进行检验规则应按 的规定进行检验分类鉴定检验通常分为设计定型鉴定检验和生产定型鉴定检验 按表 的特性项目及产品标准的规定进行检验质量一致性检验对成批或连续生产的产品进行质量一致性检验 按表 的特性项目及产品标准规定 进行组的检验组 主要性能特性的检验包括外观和安全组 非主要性能特性的检验组 环境试验组 电容兼容试验组 热分布试验设计余量与模拟误用试验组 可靠性试验检验项目鉴定检验和质量一致性检验项目应符合表 的规定 鉴定检验的性能特性检验项目应符合表 的规定质量一致性检验的性能特性检验项目应符合表 的规定 对表 表 中未包括的内容 可按需要在

15、产品标准中增加检验方法按本标准规定的有关试验方法和本标准第二篇规定的测试方法以及产品标准中另行增加的特性项目的测试方法进行检验抽样方法试验样机的抽样方法与数量应符合表 的规定合格判据按 中规定的项目内容要求进行合格判据表 检验项目序号 检验项目鉴定检验设计生产组 组 组 组 组 组外观检查安全试验其他安全要求主要性能特性非主要性能特性温度试验湿度试验振动试验冲击试验续表序号 检验项目鉴定检验设计生产组 组 组 组 组 组运输试验电源频率与电压试验电磁兼容性试验 热分布试验 设计余量与模拟误用试验 可靠性试验注 表中符号含义说明如下必须进行检验 需要时进行检验由产品标准确定表 特性的检验项目特性

16、项目名称鉴 定检验常温温度湿度 机械基准任选额定极限储后高运电压与频率基准任选额定储后振动冲击运输电磁兼容性安全试验热分布设计余量与模拟误用可靠性外观与结构要求安全要求功能正常性非存储系统特性项目垂直位移位移线性误差动态范围输入阻抗最大输入电压轴偏转因数范围与误差微调比扩展误差幅度线性误差频带宽度上升时间上冲续表特性项目名称鉴 定检验常温温度湿度 机械基准任选额定极限储后高运电压与频率基准任选额定储后振动冲击运输电磁兼容性安全试验热分布设计余量与模拟误用可靠性非存储系统特性项目阻尼脉冲顶部不平度下垂直流特性视在信号延迟时间通道延迟时间差漂移噪声通道隔离度共模抑制比水平位移范围外触发输入阻抗轴偏

17、转因数范围和误差轴频带宽度相位差扫描时间因数范围与误差 时间因数微调比 扩展误差 扫描线性误差 延迟时间范围延迟时间刻度线性误差 触发特性 晃动 时基信号输出续表特性项目名称鉴 定检验常温温度湿度 机械基准任选额定极限储后高运电压与频率基准任选额定储后振动冲击运输电磁兼容性安全试验热分布设计余量与模拟误用可靠性存储系统特性项目轴偏转因数范围与误差垂直位移范围单次存储带宽重复存储带宽重复存储上升时间重复存储上冲通道隔离度共模抑制比 水平位移扫描时间因数 前触发后触发 峰值检测平均功能卷动光标测量外时钟 接口 记录输出 显示系统边缘直线度偏差值垂直度偏差值平行度偏差值外调辉 轴校准信号幅度误差校准

18、信号频率误差续表特性项目名称鉴 定检验常温温度湿度 机械基准任选额定极限储后高运电压与频率基准任选额定储后振动冲击运输电磁兼容性安全试验热分布设计余量与模拟误用可靠性显示系统探极输入阻抗探极最大输入电压探极衰减比探极上升时间尺寸质量视在功率表 特性的检验项目特性项目名称质 量 一 致 性检验常温常温温度湿度 机械基准任选额定极限储后高运电压与频率基准任选额定储后振动冲击运输电磁兼容性安全要求热分布设计余量与模拟误用可靠性外观与结构要求安全要求功能正常性非存储系统特性项目垂直位移位移线性误差动态范围 输入阻抗最大输入电压 轴偏转因数范围与误差微调比 扩展误差 续表特性项目名称质 量 一 致 性检

19、验常温常温温度湿度 机械基准任选额定极限储后高运电压与频率基准任选额定储后振动冲击运输电磁兼容性安全要求热分布设计余量与模拟误用可靠性非存储系统特性项目幅度线性误差频带宽度上升时间上冲阻尼脉冲顶部不平度下垂 直流特性视在信号延迟时间通道延迟时间差漂移噪声通道隔离度共模抑制比水平位移范围 外触发输入阻抗轴偏转因数范围和误差 轴频带宽度相位差扫描时间因数范围与误差 时间因数微调比 续表特性项目名称质 量 一 致 性检验常温常温温度湿度 机械基准任选额定极限储后高运电压与频率基准任选额定储后振动冲击运输电磁兼容性安全要求热分布设计余量与模拟误用可靠性非存储系统特性项目扩展误差 扫描线性误差 延迟时间

20、范围延迟时间刻度线性误差触发特性晃动 时间信号输出存储系统特性项目轴偏转因数范围与误差垂直位移范围单次存储带宽重复存储带宽重复存储上升时间重复存储上冲通道隔离度共模抑制比水平位移扫描时间因数前触发后触发峰值检测平均功能滚动续表特性项目名称质 量 一 致 性检验常温常温温度湿度 机械基准任选额定极限储后高运电压与频率基准任选额定储后振动冲击运输电磁兼容性安全要求热分布设计余量与模拟误用可靠性存储系统特性项目光标测量外时钟接口记录输出显示系统边缘直线度偏差值垂直度偏差值平行度偏差值外调辉 轴校准信号幅度误差校准信号频率误差探极输入阻抗探极最大输入电压 探极衰减比探极上升时间尺寸质量视在功率表 鉴定

21、检验与质量一致性检验抽样鉴定检验项目抽样数量 抽样要求质量一致性检验组别 抽样数量 抽样要求表 中 项 全数全数逐台全数按照 中表表抽取全数逐台在 组合格品中表 中 项 台 在 项试验合格品中按照 中表表抽取在 组合格品中表 中 项 台 在 项试验合格品中 台 在 组合格品中表 中 项 台 在 项试验合格品中 台 在 组合格品中表 中 项 按 可靠性试验方案抽样要求 在 项试验合格品中 按 可靠性试验方案抽样要求 在 组合格品中标志包装 运输储存标志产品标志应按 的有关规定产品包装箱外必须标志以下内容制造厂的名称 商标 代号产品名称 型号装箱年月毛重包装箱的外形尺寸包装应按机电部有关的包装规定

22、或按协议运输产品在运输过程中必须小心轻放 严禁淋雨 日照和摔掷 并应避免倒放侧放储存仓库要求存放产品的仓库应有供暖保温 通风和降温设备并应保持干燥室内无酸碱及腐蚀性气体 无强烈的机械振动冲击无强烈的电磁场作用和日光照射 对无包装箱的产品不应叠放或紧靠地面 四壁和屋顶存放的环境条件应在产品标准中规定储存期限储存期限超过六个月时一般应从包装箱内取出并通电复查合格后再放入仓库中随机文件和备附件随机文件出厂产品必须具备说明书和装箱单其编制要求应符合 标准中规定备附件随产品出厂的附件 备件及工具均应详细地列于说明书与装箱单中第二篇测试方法测试的一般规定本标准仅规定了主要性能特性的基本测试方法 鼓励采用更

23、先进更合理的方法测试 但当产生异议时必须采用本标准规定的测试方法进行仲裁通用技术条件中未作规定的性能特性若产品标准中有要求时应规定其相应的测试方法被测示波器及测试使用的仪器设备均应在各自产品标准规定的预热时间后进行测试测试结果应符合 中第 章及 中第 章的规定 在测试过程中测试设备应置于不超过其额定使用范围条件下测试中所用的电压值或电流值 除另有说明外 均指峰峰值 检验工作面 均指检验工作面 到 的区域在测试时观察者应正视示波器屏幕观察距离一般为对有关特性的测试 本标准无规定时通常是指在基准档即额定带宽的最小偏转因数档 微调置于校准位置进行测试仪器设备的要求测试中所用的仪器设备必须经过计量 并

24、符合 的规定设备分类与名称信号源 正弦信号发生器 脉冲信号发生器时标信号发生器函数信号发生器等电压源具有直流或直流加交流输出的可调电压源 标准脉冲电压发生器等测量器电容测量器电阻测量器示波器 频率测量器 表逻辑分析仪等监视器监视输出所需的电压表电流表高频毫伏表等测试附件一般采用具有 特性阻抗的连接线三通连接器 衰减器功率分配器 匹配电阻等 其有关特性应满足测试要求若有特殊要求时 应在产品标准中给出外观安全及功能检测外观及结构检查按 第 条检查安全电压按 中规定的方法检测接地保护导体的电气连续性按 中规定的方法检测功能正常性检查示波器接通电源后经规定的预热时间按产品标准规定给出的功能逐项检查性能

25、特性测试非存储系统特性的测试轴系统垂直位移按 第 条测试位移线性误差按 第 条测试动态范围按 第 条测试输入阻抗按 第 条测试最大输入电压按 第 条测试偏转因数与误差按 第 条测试 信号重复频率由产品标准规定偏转微调比按 第 条测试扩展倍率及误差按 第 条测试幅度线性误差按 第 条测试频带宽度按 第 条测试瞬态响应按 第 条和第 条测试视在信号延迟时间按 第 条测试通道延迟时间差按 第 条测试漂移按 第 条测试噪声按 第 条测试通道隔离度按 第 条测试共模抑制比按 第 条测试轴时基系统轴位移按 第 条测试外触发或外 轴 输入阻抗按 第 条测试轴偏转因数按 第 条测试轴频带宽度按 第 条测试相位

26、差按 第 条测试时间因数及误差按 第 条测试时间因数微调比按 第 条测试时间因数扩展倍率及误差按 第 条测试扫描线性按 第 条测试延迟时间范围按 第 条测试延迟时间刻度线性误差按 第 条测试触发同步特性按 第 条测试时基晃动按 第 条测试时基信号输出按 第 条测试延迟晃动比按 第 条测试存储特性的测试以下测试时被测示波器置于存储状态垂直位移范围按 第 条测试偏转因数范围与误差按 第 条测试单次存储带宽测试方框图测试方框图见图图测试方法被测示波器置于产品标准规定的显示方法触发工作方式开关置于 常态 扫描时间因数开关置于单次存储时的最快扫速档 调节正弦信号发生器使输出信号的频率为产品标准规定的基准

27、频率 显示幅度为检验工作面的 调节触发电平 使波形稳定触发然后将被测示波器触发工作方式置于单次 改变正弦信号发生器的频率为产品标准规定的单次频带宽度频率 按单次开关此时被测示波器显示幅度应大于或等于产品标准规定的幅度重复存储带宽被测示波器置于重复存储工作状态 然后按 第 条测试重复存储上升时间被测示波器置于 重复存储工作状态 然后按 第 条测试重复存储上冲被测示波器置于重复存储工作状态 然后按 第 条测试通道隔离度按 第 条测试共模抑制比按 第 条测试水平位移按 第 条测试扫描时间因数按 第 条测试前触发后触发测试方框图测试方框图见图图测试方法被测示波器置于存储工作状态 扫描时间因数开关置于中

28、速档调节脉冲发生器的输出幅度为检验工作面高度的 调节触发电平 使屏幕上稳定显示几个脉冲后见图 再按产品标准规定设置触发点位置屏幕上应显示相应的触发点位置图改变触发点位置后的信号 触发点前的信号触发点后的信号 触发点峰值检测测试方框图测试方框图见图图测试方法被测示波器置非存储 状态 触发方式置自动 扫描时间因数 置较快档 调节触发电平 同时调节函数发生器输出使屏幕显示幅度约为检验工作面的 脉宽符合产品标准规定的捕捉毛刺指标然后扫描时间因数 置中速档 调节函数发生器的脉冲周期 使屏幕稳定显示三到四个周期的脉冲波再将被测示波器置 存储 状态 获取方式 置峰值检测 屏幕应能显示同 非存储状态一样的三至

29、四个周期的脉冲波形 且能捕捉到毛刺则峰值检测功能正常平均功能测试方框图测试方框图见图测试方法被测示波器 轴置于最小偏转因数 获取方式置取样 信号发生器输出一合适信号屏幕显示见图 波形然后示波器获取方式置 平均 按产品标准规定设置任一的平均次数 此时屏幕上应显示明显削弱噪声的信号见图图图卷动测试方框图测试方框图见图测试方法被测示波器扫描工作方式置卷动 按产品标准规定加一慢信号至 轴输入端 屏幕应显示一连续不断的信号沿水平方向一端向另一端推出光标测量时间间隔测试方框图测试方框图见图图测试方法被测示波器 轴偏转因数置于合适档级 扫描时间因数置于 档级 将时标信号发生器的信号输至被测示波器 轴输入端屏

30、幕上显示五个周期的时标信号 使二个光标分别对准同一水平刻度的相邻二个时标 见图 光标显示的时间准确度应符合产品标准规定图时间间隔幅度差测试方框图测试方框图见图图测试方法被测示波器 轴偏转因数置于 微调比置于校准档级 扫描时间因数置于合适的档级将标准电压发生器输出幅度为 频率为 的信号输至被测示波器 轴输入端 屏幕上显示左右使二个光标分别对准方波的顶部与底部见图 光标显示的测量准确度应符合产品标准规定图幅度差外时钟测试方框图测试方框图见图图测试方法被测示波器扫描工作方式置外时钟 将 方波信号加到 轴输入端按产品标准规定设置的脉冲信号加到外时钟输入端 示波器应能获取与存储 方波信号接口应按产品标准

31、规定的方法进行记录输出测试方框图测试方框图见图图测试方法示波器置于存储方式 垂直偏转因数和扫描时间偏转因数置于合适档级 输入 的方波信号使得信号满屏显示 然后冻结波形 将 记录仪的 偏转因数置于合适档级 按下示波器的记录 键 这时在 记录仪上将画出屏幕显示的波形读取记录纸上波形的高度和宽度应符合产品标准规定显示系统边缘直线度偏差值按 第 条测试垂直度偏差值按 第 条测试平行度偏差值按 第 条测试外调辉 轴按 第 条测试校准信号校准信号幅度误差按 第 条测试校准信号频率误差按 第 条测试探极本项是指探极与示波器组合后的特性检查按 第 条测试视在功率按 第 条测试附加说明本标准由中华人民共和国机械电子工业部提出本标准由上海无线电二十一厂负责起草本标准主要起草人张爱娣娄文荣 骆豪军倪维健李德明