信号发生器与示波器的校准是一个系统性过程，旨在确保示波器的时间基准（水平轴）、电压测量（垂直轴）以及触发功能的准确性。以下是详细的校准步骤和注意事项：

一、校准前的准备

1. 设备检查
   • 确保信号发生器和示波器均处于正常工作状态，无硬件故障。
   • 使用同轴电缆连接信号发生器的输出端与示波器的通道输入端，避免信号衰减或干扰。
   • 预热设备：建议开机后等待10-15分钟，使内部电路温度稳定。
2. 环境条件
   • 避免强电磁干扰（如手机、无线电设备）。
   • 保持温度稳定（通常为20-25℃），减少热漂移影响。

二、校准步骤

1. 垂直轴（电压）校准

• 目的：验证示波器显示的电压值是否准确。
• 步骤：
  1. 设置信号发生器：输出一个已知幅值的正弦波（如1kHz、1Vpp）。
  2. 配置示波器：
     • 选择与信号发生器连接的通道（如CH1）。
     • 设置垂直刻度为自动模式（Auto），或手动调整至合适范围（如500mV/div）。
     • 确保探头衰减比设置正确（如1X或10X）。
  3. 测量与调整：
     • 观察示波器显示的波形幅值，记录测量值（如1.02Vpp）。
     • 若存在误差，进入示波器的校准菜单（通常位于“Utility”或“Maintenance”选项），调整电压偏移或增益参数。
     • 重复测试不同幅值（如0.1Vpp、5Vpp），确保线性度。

2. 水平轴（时间）校准

• 目的：验证示波器的时间基准是否准确。
• 步骤：
  1. 设置信号发生器：输出一个已知频率的方波（如10kHz、50%占空比）。
  2. 配置示波器：
     • 设置水平刻度为自动模式，或手动调整至合适范围（如20μs/div）。
     • 启用触发功能，确保波形稳定显示。
  3. 测量与调整：
     • 使用光标功能测量方波的周期（T），计算频率（f=1/T）。
     • 若测量值与信号发生器设置值（如10kHz）不符，调整示波器的时间基准校准参数。
     • 测试不同频率（如1Hz、1MHz），验证全量程准确性。

3. 触发功能校准

• 目的：确保触发电路能准确捕获信号。
• 步骤：
  1. 设置信号发生器：输出一个低频正弦波（如10Hz）。
  2. 配置示波器：
     • 设置触发源为连接的通道（如CH1）。
     • 选择边沿触发（Edge Trigger），调整触发电平至波形中间值。
  3. 观察波形：
     • 确认波形稳定显示，无抖动或丢失。
     • 若触发不稳定，调整触发灵敏度或滤波器设置。

4. 探头校准（可选）

• 目的：补偿探头电容，减少高频失真。
• 步骤：
  1. 将探头连接到示波器的校准信号输出端（通常为1kHz方波）。
  2. 按下探头上的补偿调整旋钮，观察波形是否为标准方波。
  3. 调整旋钮直至方波无过冲或下冲。

三、校准后的验证

1. 重复测试：使用不同幅值、频率和波形的信号（如三角波、脉冲波），验证校准结果。
2. 记录数据：保存校准前后的测量值，作为设备维护记录。
3. 定期校准：建议每6-12个月进行一次全面校准，或根据使用频率调整周期。

四、注意事项

• 安全操作：避免输入信号超过示波器的最大额定电压（如300Vrms）。
• 信号质量：确保信号发生器输出信号纯净，避免谐波干扰。
• 软件辅助：部分高端示波器支持自动校准功能，可简化流程。
• 专业校准：若需高精度校准（如医疗、航空航天领域），建议联系计量机构使用标准源（如Fluke 5520A）进行溯源。

通过以上步骤，可有效校准示波器的关键参数，确保测量结果的可靠性。若校准过程中发现设备异常，需及时维修或更换部件。