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摘要：本文就对由5520A配备示波器校准件组成的示波器校准仪测量不确定度的评定，包括不确定度来源的分析，合成不确定度和扩展不确定度的分析。
关键词：示波器校准仪；不确定度；评定
【分类号】TM935.3
1 前言
脉冲波形的测量是电子仪器测量技术领域中的一项基本、重要的测量要求，示波器是观测波形、研究脉冲参数的最通用直观的仪器。而对示波器的计量校准需建立“示波器校准装置”，该装置的建立保证了示波器的相关参数的量值准确可靠传递。
本文主要是对由5520A配备示波器校准件组成的示波器校准仪测量不确定度的评定。其不确定度来源主要是示波器校准仪各输出量的不确定度，包括标准电压信号、时标信号、快沿信号。
2 测量不确定度评定
2.1 电压测量不确定度
2.1.1 输出量：即5520A的输出电压。
2.1.2 不确定度来源：电压输出的不确定度和不稳定。
2.1.3 不确定度评定
a 不确定度所引起的不确定度采用B类评定方法评定。置信区间的半宽度a由说明资料所给的信息确定。
在测量范围下限1mV（50Ω）时：a=1mV×0.25%+40μV=42μV；在测量范围上限6.6V（50Ω）时：a=6.6V×0.25%+40μV=16.5mV；在典型检定点1V（50Ω）时：a=1V×0.25%+40μv=2.5mV。
取包含因子k=2，B类评定的标准不确定度u1：1mV时，u1=a/k=42uv/2=21uv； 6.6V时，u1=a/k=16.5mv/2=8.75mv； 1V时，u1=a/k=2.5mv/2=1.25mv。其不可靠性视为10%，自由度v1=50。
b 不稳定引入的不确定度按A类评定方法评定。用数字电压表实测示波器校准仪输出电压，在1V点连续测量10次，测量结果为：sn=1.7μV
A类评定的标准不确定度u2=0.53μV，自由度v2=10-1=9。
2.1.4 合成标准不确定度
输出电压的不准确和不稳定是独立不相关的。
uc为（1mV点）=21uv，（1V点）=1.25mv，（6.6V点）=8.75mv。
2.1.5 扩展不确定度
U由uc乘以k得到。k由t分布表得到。V=50，查t分布表，置信概率95%，得k=2.01，U=2.5mv
检定点1mv（50Ω），urel=4.2%，检定点1V（50Ω），urel=0.25%，检定点6.6V（50Ω），urel=0.25%
2.2 时标测量不确定度：
2.2.1 输出量：即5520A的输出时标。
2.2.2 不确定度来源：时标输出的不确定度和不稳定。
2.2.3 不确定度评定
a 不准确所引起的不确定度采用B类评定方法评定
在测量范围下限5s时： a=5s×0.00025%+0.0000125s=25μs；在测量范围上限2ns时：a=2.5×10-6ns；在典型检定点100ns时：a=2.5×10-6ns。
取包含因子k=2，B类评定的标准不确定度u1：5s时，u1=a/k=25us/2=12.5us；2ns时，u1=a/k=2.5X10-6/2=1.25 X10-6ns； 100ns時，u1=a/k=2.5X10-6/2=1.25 X10-6ns。其不可靠性视为10%，自由度v1=50。
b 不稳定引入的不确定度按A类评定方法评定。用计数器实测校准仪输出时标，在100ns点连续测量10次，测量结果为：sn=1.33X10-9ns
A类评定的标准不确定度u2=0.42 X10-9ns， 自由度v2=n-1=9。
2.2.4 合成标准不确定度
输出时标的不准和不稳是独立不相关。
合成标准不确定度uc为（5s点）=12.5us，（100ns点）=2.5×10-6ns，（2ns点）=2.5×10-6ns。
2.2.5 扩展不确定度
U由uc乘以K得到。K由t分布表得到。置信概率95%，得k=2.01。
检定点5s：urel =（2.01X12.5us）/5s=5.0X10-6，检定点100ns：urel =2.5X10-6，检定点2ns：urel =2.5X10-6
2.3 上升时间测量不确定度
2.3.1 输出量：即5520A的沿方式输出。
2.3.2 不确定度来源：沿输出的不准确和不稳定。
2.3.3 不确定度评定
a 不准确所引起的不确定度采用B类评定方法评定。置信区间的半宽度a由说明资料所给的信息确定。即a=300ps，取包含因子k=2；B类评定的标准不确定度u1=150ps，v1=50。
b 不稳定引入的不确定度按A类评定方法评定。用示波器WAVEPRO950实测校准仪上升时间，连续测量10次，测量结果为：sn=1.2ps，A类评定的标准不确定度u2为：0.38ps，v2=9。
3.3.4 合成标准不确定度
上升时间的不准和不稳是独立不相关的，uc=150ps
3.3.5 扩展不确定度
U由uc乘以k得到。k由t分布表得到。置信概率95%，得k=2.01，U=300ps
3 参考文献
【1】施昌彦，测量不确定度评定与表示指南，中国计量出版社，2000
关键词：示波器校准仪；不确定度；评定
【分类号】TM935.3
1 前言
脉冲波形的测量是电子仪器测量技术领域中的一项基本、重要的测量要求，示波器是观测波形、研究脉冲参数的最通用直观的仪器。而对示波器的计量校准需建立“示波器校准装置”，该装置的建立保证了示波器的相关参数的量值准确可靠传递。
本文主要是对由5520A配备示波器校准件组成的示波器校准仪测量不确定度的评定。其不确定度来源主要是示波器校准仪各输出量的不确定度，包括标准电压信号、时标信号、快沿信号。
2 测量不确定度评定
2.1 电压测量不确定度
2.1.1 输出量：即5520A的输出电压。
2.1.2 不确定度来源：电压输出的不确定度和不稳定。
2.1.3 不确定度评定
a 不确定度所引起的不确定度采用B类评定方法评定。置信区间的半宽度a由说明资料所给的信息确定。
在测量范围下限1mV（50Ω）时：a=1mV×0.25%+40μV=42μV；在测量范围上限6.6V（50Ω）时：a=6.6V×0.25%+40μV=16.5mV；在典型检定点1V（50Ω）时：a=1V×0.25%+40μv=2.5mV。
取包含因子k=2，B类评定的标准不确定度u1：1mV时，u1=a/k=42uv/2=21uv； 6.6V时，u1=a/k=16.5mv/2=8.75mv； 1V时，u1=a/k=2.5mv/2=1.25mv。其不可靠性视为10%，自由度v1=50。
b 不稳定引入的不确定度按A类评定方法评定。用数字电压表实测示波器校准仪输出电压，在1V点连续测量10次，测量结果为：sn=1.7μV
A类评定的标准不确定度u2=0.53μV，自由度v2=10-1=9。
2.1.4 合成标准不确定度
输出电压的不准确和不稳定是独立不相关的。
uc为（1mV点）=21uv，（1V点）=1.25mv，（6.6V点）=8.75mv。
2.1.5 扩展不确定度
U由uc乘以k得到。k由t分布表得到。V=50，查t分布表，置信概率95%，得k=2.01，U=2.5mv
检定点1mv（50Ω），urel=4.2%，检定点1V（50Ω），urel=0.25%，检定点6.6V（50Ω），urel=0.25%
2.2 时标测量不确定度：
2.2.1 输出量：即5520A的输出时标。
2.2.2 不确定度来源：时标输出的不确定度和不稳定。
2.2.3 不确定度评定
a 不准确所引起的不确定度采用B类评定方法评定
在测量范围下限5s时： a=5s×0.00025%+0.0000125s=25μs；在测量范围上限2ns时：a=2.5×10-6ns；在典型检定点100ns时：a=2.5×10-6ns。
取包含因子k=2，B类评定的标准不确定度u1：5s时，u1=a/k=25us/2=12.5us；2ns时，u1=a/k=2.5X10-6/2=1.25 X10-6ns； 100ns時，u1=a/k=2.5X10-6/2=1.25 X10-6ns。其不可靠性视为10%，自由度v1=50。
b 不稳定引入的不确定度按A类评定方法评定。用计数器实测校准仪输出时标，在100ns点连续测量10次，测量结果为：sn=1.33X10-9ns
A类评定的标准不确定度u2=0.42 X10-9ns， 自由度v2=n-1=9。
2.2.4 合成标准不确定度
输出时标的不准和不稳是独立不相关。
合成标准不确定度uc为（5s点）=12.5us，（100ns点）=2.5×10-6ns，（2ns点）=2.5×10-6ns。
2.2.5 扩展不确定度
U由uc乘以K得到。K由t分布表得到。置信概率95%，得k=2.01。
检定点5s：urel =（2.01X12.5us）/5s=5.0X10-6，检定点100ns：urel =2.5X10-6，检定点2ns：urel =2.5X10-6
2.3 上升时间测量不确定度
2.3.1 输出量：即5520A的沿方式输出。
2.3.2 不确定度来源：沿输出的不准确和不稳定。
2.3.3 不确定度评定
a 不准确所引起的不确定度采用B类评定方法评定。置信区间的半宽度a由说明资料所给的信息确定。即a=300ps，取包含因子k=2；B类评定的标准不确定度u1=150ps，v1=50。
b 不稳定引入的不确定度按A类评定方法评定。用示波器WAVEPRO950实测校准仪上升时间，连续测量10次，测量结果为：sn=1.2ps，A类评定的标准不确定度u2为：0.38ps，v2=9。
3.3.4 合成标准不确定度
上升时间的不准和不稳是独立不相关的，uc=150ps
3.3.5 扩展不确定度
U由uc乘以k得到。k由t分布表得到。置信概率95%，得k=2.01，U=300ps
3 参考文献
【1】施昌彦，测量不确定度评定与表示指南，中国计量出版社，2000