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儀器技術文章

Fluke 9500B示波器校準器

來源：東方嘉儀 m.zhongqili.com 點擊：

高性能、全自動、可升級的示波器校準工作站

全自動的功能為您提供完全不用動手的示波器校準能力一能夠校準當今高性能、多通道、具有多種功能的示波器。
連續(xù)升級的能力能夠保護您的投資。
可以同時輸出5個通道意味著你不再需要改接電纜線、不再需要復雜的多路信號切換器或者其它阻抗匹配網(wǎng)絡。
高達6.4GHz的穩(wěn)幅正弦波和達70ps的脈沖沿提供了校準今天和明天的高性能示波器時所需要的全部性能和靈活性。
福祿克獨特的有源信號頭技術能夠在示波器的輸入端產生校準信號一您可以不再懷疑波形的畸變到底發(fā)生
在連接電纜上還是發(fā)生在示波器自身。

示波器校準工作可能是很復雜,并且很耗費時間。要完成這樣的任務通常需要大量技術熟練的操作人員介入,而且今天的多通道示波器還常常意味著工作中需要進行大量的電纜換接。甚至很多自動化的系統(tǒng)也需要大量的人工干預才能完成那些簡單的校準工作程序。更為值得注意的是用來實現(xiàn)自動化的開關系統(tǒng)或多路切換器常常會引人比被校準儀器更大的誤差和畸變。

與這個問題相關聯(lián)的是,示波器技術的迅速發(fā)展使得人們?yōu)樽汾s示波器的性能發(fā)展趨勢,需要定期地進行大量的設備再投資才能滿足校準示波器的要求。

Fluke 9500B示波器校準工作站打破了這些常規(guī)。無需手工干預、完全自動化、準確的示波器校準方案已經展現(xiàn)在每一個人的面前。它具有您所需要的性能水平、您的財務預算能夠支持的價格,而且還能夠保證在今后需要的時候,通過性能的升級來滿足您未來的需求。

自動化

完全的自動化

示波器校準工作的自動化可能是很多校準實驗室提高校準工作效率的最迫切的要求。用手工的方法來進行示波器校準工作需要技術熟練的技術人員花費大量的時間進行許多重復性的工作。半自動或部分自動化的解決方案顯然觸及到了這個問題,能夠把技術熟練的技術人員解脫出來以進行更有價值的工作。然而,實際上這些方案也有其自身的問題。

在近10年的期間里,示波器已經從2通道的儀器演變成了更為復雜的4通道設備。

在校準這些儀器的時候,需要按照校準程序的要求,把校準信號從一個通道移向另一個通道。為此可以實際地移動電纜,這需要操作人員的干預。對于高性能的儀器來說,由于人工操作電纜和連接器,會引人附加的測量不確定度。另外一種方法是引人開關矩陣來切換信號,但是這會引起信號反射、接觸不良以及信號通路不一致等問題,因而大大地影響校準的不確定度。

有源信號頭

Fluke 9500B解決了這些問題,它通過使用其獨特的有源信號頭技術提供了真正的、完全自動化的解決方案。使用9500B時,校準示波器所需要的所有信號都在遠離校準器主機的、可插拔的有源信號頭中產生。無需任何附加的電纜,就可以把有源信號頭直接連接到示波器的輸入端。各種波形的控制和開關都是在主機的控制之下完成的,并且這些波形的控制和開關都是在有源信號頭之內——通常在離示波器的輸入端或者其放大器只有幾毫米的距離之內完成的。每臺9500B的主機能夠控制5個有源信號頭,可以校準一臺帶外觸發(fā)輸入4通道示波器所需要的全部信號,不需要操作人員的干預或其它外部的開關控制。

MEL/CAL 校準管理軟件

在自動校準過程中最后的一個環(huán)節(jié)是軟件。9500B示波器校準器可以和福祿克公司功能強大的、基于IEEE-488（GPIB）接口的MET/CAL自動化校準管理軟件一起使用。

MET/CAL不僅能使您實現(xiàn)校準工作的自動化而且還能形成校準結果的文件管理您的校準設備庫存情況并且使您能夠開發(fā)新的示波器校準程序。MET/CAL軟件也能夠驅動Fluke5500A、5520A和9100多產品校準器。

MET/CAL在Microsoft Windows的環(huán)境下運行支持多用戶網(wǎng)絡。此軟件能夠實現(xiàn)各種高級功能諸如符合ISO9000的溯源性、生成用戶報告和證書以及高級測試程序的編譯。

使用MET/CAL帶來的結果是更高的工作產出率、更好的校準一致性、校準中的人為誤差最少、對操作人員培訓的要求最少——總之能夠以更低的開銷更高的質量來完成校準工作。

校準程序

我們知道任何自動校準系統(tǒng)的好壞都是由該系統(tǒng)能夠運行的校準程序來決定的。因此MET/CAL軟件中包括了適用于大多數(shù)流行示波器的豐富的測試程序庫。

測試程序庫中的每一個程序都由有經驗的校準工程師編寫并按照示波器生產廠家的技要指標進行檢查——這樣就保證您能獲得即插即用的方便和可靠的測試結果。

黃金支持計劃

為了跟隨示波器市場的迅速發(fā)展變化,福祿克公司不斷地編寫各種新的示波器校準程序。如果一次性地支付一筆較低的費用(低于您請人編寫3至4個數(shù)字示波器校準程序的費用),您就可以加入我們的MET/SUPPORT黃金支持計劃。該計劃使您在未來的12個月內獲得公司軟件支持隊伍所編寫的所有新的測試程序。根據(jù)目前的情況來看,每年可以編寫100多個新的示波器校準程序。您隨時可以從我們的網(wǎng)站(www.calibration.fluke.com)下載我們編寫的每一個新的測試程序。

除了免費的測試程序庫之外,通過MET/SUPPOT黃金支持計劃,您將會得到60天的優(yōu)先技術支持,使您的系統(tǒng)正常運行。在購買MET/SUPPOT黃金支持計劃時您還可以選擇其它的好處,包括從我們的網(wǎng)站下載新的測試程序或者獲得用戶編寫的測試程序。

如果您需要的示波器校準程序現(xiàn)在還沒有,并且您又急需它,那么我們可以以極具競爭力的價格為您編寫。這是我們的快速跟蹤程序編寫計劃的一部分。

升級能力

保護您的投資

近年來示波器的技術和性能水平迅速發(fā)展而且這種趨勢一直在繼續(xù)。幾年前人們認為處在技術前沿的儀器現(xiàn)在可能已經被劃入通用儀器的范圍了對于那些負責維護校準設施支持這些儀器設備的人們來說具有挑戰(zhàn)性的任務就是如何跟上這種迅速發(fā)展的趨勢。

Fluke 9500B提供了完美的解決方案——完全可升級的能力。今天您可以按照600MHz的合適的性能為9500示波器校準方案進行投資。當工作負荷發(fā)生變化更高性能的儀器變得更加重要的時候您就可以把該設備升級到1.1GHz、3.2GHz一直升級到高達6.4GHz。

如果您現(xiàn)在就已經需要使用高性能的儀器那么您可以直接進入至上述的任何一步。如果您現(xiàn)在還不需要完全的自動化方案那么就從只買一個有源信號頭開始。隨著需求的變化再增加更多的有源信號頭直至達到能夠最好地滿足您的日常示波器校準工作的需求的自動化程度和性能水平。

只有福祿克公司的9500和9500B示波器校準工作站及其獨特的有源信號頭技術“ActiveHead™" data-ke-src="http:>

升級能力

保護您的投資

Fluke 9500B提供了完美的解決方案——完全可升級的能力。今天您可以按照600MHz的合適的性能為9500示波器校準方案進行投資。當工作負荷發(fā)生變化更高性能的儀器變得更加重要的時候，您就可以把該設備升級到1.1GHz、3.2GHz一直升級到高達6.4GHz。

只有福祿克公司的9500和9500B示波器校準工作站及其獨特的有源信號頭技術“ActiveHead™" data-ke-src="http:>

升級能力

保護您的投資

只有福祿克公司的9500和9500B示波器校準工作站及其獨特的有源信號頭技術“ActiveHead™"”能夠提供這種技術升級的道路以保障您在校準設備上的投資。

主機系列

福祿克公司認識到，我們必須達到最高水平的技術性能以保持我們在示波器校準技術領域中無可爭議的領導地位。然而我們也認識到并不是每一個人都需要這種最高水平的技術性能——至少現(xiàn)在可能不需要。為了滿足需要更多主流校準實驗室的各種需求，全自動維氏硬度計福祿克公司提供了9500B的產品系列。其中包括：

9500B/600　600MHz高性能示波器校準工作站
9500B/1100　1100MHz高性能示波器校準工作站
9500B/3200　3.2GHz/6.4GHz高性能示波器校準工作站

隨著您的需求的變化,簡化地將整套設備替換掉不是您所希望的。所以,上面列出的任何一個型號的儀器可以在任何時候升級到更高的性能。如果現(xiàn)在您已經擁有一臺9500系列校準器還可以采用一種購買選件進行升級的辦法。我們將盡力保證今后的開發(fā)工作也將符合這種升級政策。

有源信號頭系列

4種不同的有源信號頭進一步擴展了9500B產品系列升級能力的選項。增加有源頭信號系列的可選性能夠進一步提高9500B示波器校準器的性能、擴展頻率范圍或者增加其自動化的能力。

9510 1.1GHz,500ps脈沖上升時間的有源頭

9510與所有的9500B主機相兼容,它能提供達1.1GHz(或者主機的最高頻率,二者中的較低者)的穩(wěn)幅正弦波。與任何主機配合使用都能夠輸出500ps的脈沖上升時間。

9530 3.2GH,150ps和500ps脈沖上升時間的有源信號頭

9530與所有的9500B主機相兼容它能提供達3.2GHz(或者主機的最高頻率,二者中的較低落者)的穩(wěn)幅正弦波。與任何主機配合使用都能夠選擇輸出150ps或500ps的脈沖上升時間。

9550 25ps脈沖能力的超快速有源信號頭

9550能夠提供25ps的上升和下降時間可以用于校準高達14GHz的取樣示波器。

9560 6.4GHz擴展帶寬有源頭

9560能夠為9500B提供獨特的6.4GHz穩(wěn)幅正弦波能力,以準確地進行校準工作。這樣的性能是任何其它的示波器校準器無法匹敵的。只有和9500B/3200配合作用時9560才能產生6.4GHz的穩(wěn)幅正弦波。

如果現(xiàn)在您擁有9500主機并希望將其升級到這樣的性能水平請與福祿克公司聯(lián)系。

技術性能

有源信號頭技術™

有源頭是重量很輕的模塊,其尺寸僅為14×6.5×3cm,它通過兩條電纜線—一條單同軸電纜和一條控制電纜與9500B主機相連接。有源、信號頭內安裝著全部需要的電路,用以提供為校準現(xiàn)代高性能示波器所必需的所有信號。這些信號包括:高達土220V的直流電壓,l0Hz到l00kHz、高達210Vpp、幅度經過校準的方波:0.1Hz到6.4GHz(取決于有源信號頭的類型)的穩(wěn)幅正弦波,以及0.2ns到50s的4種不同的時標。有源信號頭內的混合集成電路甚至能夠把外部產生的高頻率校準信號傳送到有源信號頭的輸出端。該混合集成電路還包含了正弦波幅度取樣電路、寬帶衰減器網(wǎng)絡、一個脈沖發(fā)生器、一個脈沖沿發(fā)生器和輸出多路切換電路。

能夠給出這種完美性能的關鍵在于有源信號頭的輸出電路和示波器的放大器輸入端距離非常之近。在普通的情況下電纜的環(huán)境、不匹配、未知的或不可預測的電纜傳輸特性以及不完善的連接等所有這些都會引起校準器輸出和示波器輸入之間的信號的質量降低。當使用有源信號頭時校準器輸出和示波器輸入之間實際上只有幾毫米的距離。這樣短的距離中包含了匹配阻抗、微帶傳輸線和高質量的BNC或SMA連接器這樣就消除了校準信號質量降低、失真和不確定度的來源。當連接到高阻抗示波器輸入端時有源信號頭內部有一個自動切換的50Ω終端負載,因此不需要使用外部的終端器。

9560——為最高的性能而設計

有源信號頭產品系列的最新一個成員——9560的推出再一次強調了我們在示波器校準技術方面的承諾。為了體現(xiàn)我們對保護您的投資的不斷關注9560有源信號頭是我們履行這個承諾的最新一個產品。它可以使現(xiàn)在9500的用戶將其設備升級到9500B的任何一級分享我們最近期產品及其性能升級所帶來的好處。9560有源信號頭能夠給出6.4GHz的穩(wěn)幅正弦波和70ps的脈沖沿。

與其它示波器校準器不同的是我們并不只是給出固定幅度的脈沖。有源頭信號技術使您能夠在4.44mV到3.1V的范圍內調節(jié)輸出的幅度,這樣您就能夠一直檢查到示波器的放大器的最靈敏的量程。不論您選擇什么輸出幅度受控的波形濾波技術將保證所有高速沿都具有準確定義的諧波量分布。

完全的功能

為了有源信號頭的先進技術又有了完全自動化的支持有源信號頭和9500B這二者相輔相成提供了無與倫比的功能。這就使用得用戶可以信心十足地提高校準工作的產出率而不會犧牲準確度和穩(wěn)定性。

垂直和水平偏轉帶寬

幅度在4.44mV到3.1V之間可調,上升/下降時間為25ps、70ps、150ps或500ps的快速返回零電平的脈沖沿可以用來檢查示波器的垂直偏轉/采集放大器的脈沖響應和帶寬。

高達220Vpp的高電平脈沖可以用來檢查輸入衰減器的動態(tài)特性。幅度在4.44mV到5.56Vpp之間可調,頻率可高達600MHz、1.1GHz、3.2GHz或6.4GHz,送入50Ω負載的穩(wěn)幅正弦波(使用9560有源頭時幅度在8.88mV到5.56Vpp之間可調)可以直接校準示波器的帶寬。此信號還可愉校準Z-軸和水平偏轉帶寬。雙正弦波輸出功能可以校準示波器的觸發(fā)靈敏度以及其它通常需要在連接電纜中插入分配器（splitter）其它功能。

垂直偏轉增益

直流電平和10Hz到100kHz的方波的幅度最高可達到220V具有5位數(shù)的幅度分辨率其準確度對于直流為0.025%對于方波為0.1%-這些技要指標遠遠超過了一般校準工作的需要可以滿足校準12比特的數(shù)字化型和14比特的內插型示波器的需要。

為了保護50Ω的終端負載,在施加高電壓之前,9500B直流會自動檢查示波器的輸入阻抗。自動切換的50Ω輸出阻抗可以在幅度達5.56V的情況下提供相同的波形（9500源阻抗由重定標來補償為最小阻抗即8.88mV-5.56Vpp送入50Ω）

時基準確度

時標信號覆蓋了每格0.2ns到每格50s的時基量程的校準需要。時標信號有4種式樣,并且還能夠用增加幅度的方法來突出順序的第10個時標脈沖。這就為模擬和數(shù)字存儲示波器的校準提供了最佳的可視性。

9500B具有高穩(wěn)定度的石英參考標準,因此具有±0.25ppm的定時準確度——該準確度達到了校準最新的數(shù)字示波器所需要的技術水平。

輔助的校準功能

9500B的輔助校準功能能夠校準常常為其它校準器所忽略的那些示波器功能。