JJF 1876-2020波形记录仪校准规范-(高清版).pdf
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1、中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 8 7 62 0 2 0波形记录仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rW a v e f o r mR e c o r d e r s 2 0 2 0-1 1-2 6发布2 0 2 1-0 5-2 6实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 发 布波形记录仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rW a v e f o r mR e c o r d e r sJ J F1 8 7 62 0 2 0 归 口
2、单 位:全国无线电计量技术委员会 主要起草单位:广东省计量科学研究院广东省计量科学研究院东莞计量院 参加起草单位:辽宁省计量科学研究院日置(上海)商贸有限公司 本规范委托全国无线电计量技术委员会负责解释J J F1 8 7 62 0 2 0本规范主要起草人:常志方(广东省计量科学研究院)张 楠(广东省计量科学研究院东莞计量院)刘文刚(广东省计量科学研究院)参加起草人:陈益胜(广东省计量科学研究院)黎永涛(广东省计量科学研究院东莞计量院)郝 松(辽宁省计量科学研究院)李瑞峰 日置(上海)商贸有限公司J J F1 8 7 62 0 2 0目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 概述(1)
3、4 计量特性(1)4.1 直流电压(1)4.2 交流电压(1)4.3 时基(1)4.4 频带宽度(1)4.5 输入电阻(1)4.6 直流增益(2)4.7 记录时间长度(2)5 校准条件(2)5.1 环境条件(2)5.2 测量标准及其他设备(2)6 校准项目和校准方法(2)6.1 外观及工作正常性检查(3)6.2 直流电压(3)6.3 交流电压(4)6.4 时基(4)6.5 频带宽度(5)6.6 输入电阻(5)6.7 直流增益(5)6.8 记录时间长度(6)7 校准结果表达(6)8 复校时间间隔(7)附录A 原始记录格式(8)附录B 校准证书内页格式(1 0)附录C 不确定度评定示例(1 2)J
4、 J F1 8 7 62 0 2 0引 言本规范依据J J F1 0 7 12 0 1 0 国家计量校准规范编写规则和J J F1 0 5 9.12 0 1 2 测量不确定度评定与表示编写。本规范参考了J J F1 0 5 7 数字存储示波器校准规范、G B/T1 5 2 8 9 数字存储示波器通用规范以及I E E ES t d1 0 5 7 数字式波形记录仪I E E E标准。本规范为首次发布。J J F1 8 7 62 0 2 0波形记录仪校准规范1 范围本规范适用于电压幅度量程5mV10 0 0V、频率范围D C2MH z的电压测量式波形记录仪的校准。2 引用文件本规范引用了下列文件:
5、J J F1 0 5 7 数字存储示波器校准规范G B/T1 5 2 8 9 数字存储示波器通用规范I E E ES t d1 0 5 7 数 字 式 波 形 记 录 仪I E E E标 准(I E E ES t a n d a r df o rD i g i t i z i n gW a v e f o r mR e c o r d e r s)凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3 概述波形记录仪,是以电压量测量并记录电气参数的综合性仪表,其类型可分为模拟式波形记录仪和数字式波形记录仪。模拟式波形记录仪是以模
6、拟记录笔在记录纸上记录测量得到的数据。数字式波形记录仪是将测量得到的波形数据存储于记录仪中,在测量和记录完成后,可调出所记录波形及数据。波形记录仪广泛应用于电力、电子、交通安全监控、环境监测等行业领域。4 计量特性4.1 直流电压测量范围:(5mV10 0 0V);最大允许误差:(0.2 5%F S1%F S)。4.2 交流电压测量范围:5mV10 0 0V(峰-峰值);最大允许误差:(0.5%F S3%F S)。4.3 时基最大允许误差:11 0-6。4.4 频带宽度频率范围:2MH z(-3d B)。4.5 输入电阻范围:5 01 0 0M;1J J F1 8 7 62 0 2 0最大允许
7、误差:1%。4.6 直流增益最大允许误差:(0.2 5%1%)。4.7 记录时间长度最大允许误差:11 0-6(数字式波形记录仪);3%(模拟式波形记录仪)。注:以上技术指标不作合格性判别,仅提供参考。5 校准条件5.1 环境条件环境温度:(2 35);相对湿度:8 0%;电源要求:(2 2 01 1)V,(5 01)H z;周围无影响仪器正常工作的机械振动和电磁干扰。5.2 测量标准及其他设备5.2.1 标准直流电压源电压范围:(1mV10 0 0V);最大允许误差:(0.0 2%0.1%)。5.2.2 标准正弦交流电压源电压范围:1mV10 0 0V;最大允许误差:(0.1%1%);频率范
8、围:5 0H z 1 0k H z;最大失真:1%。5.2.3 任意波形发生器频率范围:1H z 5MH z;最大允许误差:11 0-7;输出功率电平范围:(-5 0+2 0)d B m;幅度平坦度:优于0.3d B。5.2.4 电阻测量仪电阻测量范围:1 03 0 0M;最大允许误差:0.2%。5.2.5 5 0匹配负载频率范围:D C5MH z;最大允许误差:1%。6 校准项目和校准方法校准项目见表1校准项目表。2J J F1 8 7 62 0 2 0表1 校准项目表序号数字式波形记录仪校准项目模拟式波形记录仪校准项目1外观及工作正常性检查外观及工作正常性检查2直流电压直流电压3交流电压交
9、流电压4时基 5频带宽度频带宽度6输入电阻输入电阻7直流增益 8记录时间长度记录时间长度6.1 外观及工作正常性检查6.1.1 被校准波形记录仪应无影响正常工作及读数的机械损伤,功能标识清晰,各开关、按钮工作正常,旋钮转动灵活。供电接口应标识出所需电压以及频率范围。6.1.2 被校准波形记录仪接通电源后,仪器应能正常工作,各功能切换正常,各类触发功能正常。6.1.3 被校准波形记录仪及校准用测量标准应按规定时间预热(一般为3 0m i n)。6.1.4 将检查结果记录于附录A的A.1中。6.2 直流电压6.2.1 仪器连接如图1所示。图1 直流电压校准连接图6.2.2 被校仪器为数字式波形记录
10、仪时,设置直流电压测量功能,被校准通道直流偏置设为零。根据量程,设置标准直流电压源输出正电压,使被校准波形记录仪波形显示低于屏幕最顶端1格,从被校准波形记录仪上读出直流电压指示值U1+,记录于A.2中。设置标准直流电压源输出负电压,使被校准波形记录仪波形显示高于屏幕最底端1格,从被校准波形记录仪上读出直流电压指示值U1-,记录于A.2中。被校仪器为模拟式波形记录仪时,在无电压输入状态下,调节记录笔,使其位于记录纸电压测量轴中心刻度位置,走纸速度设为合适值。根据量程,调节标准直流电压源输出正电压,使记录波形与记录纸满刻度顶端下一整格处刻度对齐,读出此时的标准直流电压源电压值Us+,记录于A.2中
11、。再调节标准直流电压源输出负电压,使记录波形与记录纸满刻度的底端上一整格处刻度对齐,读出此时的标准直流电压源电压值Us-,记录于A.2中。6.2.3 在波形记录仪的不同量程,重复6.2.2。3J J F1 8 7 62 0 2 06.2.4 在波形记录仪的不同通道,重复6.2.2、6.2.3。6.3 交流电压6.3.1 仪器连接如图2所示。图2 交流电压校准连接图6.3.2 被校仪器为数字式波形记录仪时,设置交流电压测量功能,被校准通道直流偏置设为零。根据量程,设置标准正弦交流电压源输出频率及峰-峰值电压,使被校准波形记录仪波形显示低于屏幕最顶端1格,高于屏幕最底端1格。从被校准波形记录仪上读
12、出交流电压指示值U2,并记录于A.3中。被校仪器为模拟式波形记录仪时,在无电压输入状态下,调节记录笔,使其位于记录纸电压测量轴中心刻度位置,走纸速度设为合适值。根据量程,调节标准正弦交流电压源输出频率及峰峰值电压,使记录波形峰-谷分别对齐记录纸满刻度顶端下一整格与底端上一整格处刻度,读出此时的标准正弦交流电压源电压值Us,并记录于A.3中。6.3.3 在波形记录仪的不同量程,重复6.3.2。6.3.4 在波形记录仪的不同通道,重复6.3.2、6.3.3。6.4 时基6.4.1 仪器连接如图3所示。6.4.2 设置任意波形发生器输出周期T0为1s、幅度为3V、脉冲宽度适当的脉冲波。设置波形记录仪
13、水平扫描系数为合适挡位、记录时间长度设定为合适的MT0(M为正整数)值、垂直偏转系数1V/d i v、采样速率置合适挡位、连续记录模式。波形记录仪开始记录直至记录结束,以T=(M-1)T0为时间间隔标准值,以脉冲波上升沿的中间(5 0%)幅值为位置参考点,测量第1个脉冲波与第M个脉冲波上升沿之间的时间间隔T,通过公式(1)计算时基误差T,并把校准结果记入A.4中。图3 时基校准连接图T=T-TT(1)式中:T 计算所得的时基误差;T 第1个脉冲波上升时刻与第M个脉冲波上升沿之间的时间间隔,s;T 时间间隔标准值,s。4J J F1 8 7 62 0 2 06.5 频带宽度6.5.1 仪器连接如
14、图3所示。6.5.2 被校仪器为数字式波形记录仪时,设置交流电压测量功能,直流偏置设为零。根据量程,设置任意波形发生器 输 出 正 弦 信号,选 取 合 适 的 参考 频 率(通 常 选 用1k H z),调节输出信号幅度,使波形记录仪显示波形占屏幕满刻度的8 0%,当前频率下波形记录仪显示幅值V1。保持任意波形发生器输出幅度不变,调节其输出频率,使波形记录仪记录的电压幅度降低至0.7 0 7V1,读取此时的频率并记录于A.5中。被校仪器为模拟式波形记录仪时,在无电压输入状态下,调节记录笔,使其位于记录纸电压测量轴中心刻度位置,走纸速度设为合适值。根据量程,设置任意波形发生器输出正弦信号,选取
15、合适的参考频率(通常选用0.1H z),调节输出信号幅度,使记录波形峰-谷分别对齐记录纸满刻度顶端下一整格与底端上一整格处刻度,当前频率下记录纸记录的电压幅值为V2。保持任意波形发生器输出幅度不变,调节其输出频率,使记录纸记录的电压幅度降低至0.7 0 7V2,读取此时的频率并记录于A.5中。6.5.3 在波形记录仪的不同量程,重复6.5.2。6.5.4 在波形记录仪的不同通道,重复6.5.2、6.5.3。6.6 输入电阻6.6.1 仪器连接如图4所示。6.6.2 波形记录仪通电开机状态下,初始化设置,电阻测量仪的量程设置为自动,从通道1开始测量,将电阻测量仪的测量结果记入A.6中,直到所有通
16、道测量完成。图4 输入电阻校准连接图6.7 直流增益6.7.1 仪器连接如图1所示,选定波形记录仪的测量通道与量程。设置波形记录仪为直流耦合,调整直流偏置为零。根据量程,设置标准直流电压源输出正电压A+,使被校准波形记录仪波形显示低于屏幕最顶端1格,从被校准波形记录仪上读出直流电压指示值Ar+;设置标准直流电压源输出负电压A-,使被校准波形记录仪波形显示高于屏幕最底端1格,从被校准波形记录仪上读出直流电压指示值Ar-,将数据记录 于A.7中。按公式(2)计算直流增益:G=Ar+-Ar-A+-A-(2)式中:G 直流增益;Ar+被校准波形记录仪在相应量程下直流正电压指示值,V;Ar-被校准波形记
17、录仪在相应量程下直流负电压指示值,V;5J J F1 8 7 62 0 2 0A+标准直流电压源输出正电压标准值,V;A-标准直流电压源输出负电压标准值,V。按公式(3)计算直流增益误差:G=G0-GG1 0 0%(3)式中:G 直流增益误差;G0 被校准波形记录仪标称直流增益值,G0=1;G 直流增益。6.7.2 在波形记录仪的不同量程,重复6.7.1。6.7.3 在波形记录仪的不同通道,重复6.7.1、6.7.2。6.8 记录时间长度6.8.1 仪器连接如图3所示。6.8.2 被校仪器为数字式波形记录仪时,将波形记录仪设置为连续记录模式,记录时间长度为10 0 0s或合适设定值,垂直偏转系
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