跟着电子技能的开展，数字示波器凭仗数字技能和软件大大扩展了作业能力，前期产品的取样率低、存在较大死区时刻、屏幕刷新率低一级缺乏得到较大改进，曾经难以调查的调制信号、通讯眼图、视频信号等复合信号越来越简略调查。
数字示波器能够对数据进行运算和剖析，特别合适于捕获杂乱动态信号中发生的悉数细节和异常现象，因而在科学研究、工业生产中得到了广泛的运用。
为了让示波器作业在合格的状况，对示波器定时、快速、全面的检定，保证其量值溯源，是摆在测验工程师面前的一项急迫使命。
手艺检定功率低，简略犯错，对每一种示波器的检定需求测验工程师翻阅很多的材料；主动测验体系具有精确快速地丈量参数、直观地显现测验成果、主动存储测验数据等特性，是传统的手艺测验无法到达的。用主动测验体系完结对示波器的程控检定将会是仪器检定的趋势。
GPIB、VXI、PXI是主动测验体系规范总线，GPIB以功用安稳、操作便利、价格低廉赢得用户的认可。这儿选用了GPIB作为测验体系的总线。
1、硬件规划
依据GPIB的数字示波器主动检定体系的硬件由GPIB操控器、FLUKE5500A、被检定数字示波器和PC机以及打印机等外围设备组成。体系组成如图1所示。
1.1 GPIB接口操控器
1.1.1 GPIB总线
GPIB是惠普公司于20世纪60年代末、70年代初开发的有用仪器接口体系。因为对测验仪器的操控很便利，并且具有较高的传输速度（1Mbps）,GPIB于1975年被定为IEEE488规范，1987年修定为IEEE488.1—1987。GPIB总线是数字化的24脚并行总线，有8根线是地线和屏蔽线，别的16根线是TTL电平信号传输线，包含8根数据线、5根接口办理线和3根数据传输操控线。GPIB运用8位并行、字节串行、异步通讯办法，一切字节经过总线次序传送。
GPIB体系设备有控者、讲者和听者三种特色。实践设备具有其间的一种、两种或三种。作为控者，它能够经过寻址指定衔接到总线上具有讲者特色的器材成为讲者和具有听者特色的器材作为听者，包含指定它自己。讲者能经过总线向其他器材发送数据。听者能从总线上接纳讲者发送的数据。一般来说在GPIB体系上钩算机是控者，具有讲、听、控三种特色。为防止总线抵触，IEEE488规则一次只能有一个讲者，但能够一起有几个听者。因为GPIB体系中各器材的作业速度或许相差悬殊，为了保证多线音讯能够双向、异步、牢靠地传输，GPIB母线中设置了三条握手线，分别为数据有用线、未准备好接纳线和未收到数据线。
1.1.2 BC-1402-2接口操控器
在本体系中选用的GPIB操控器是贝卡科技公司开发的BC-1401-2型USB-GPIB接口操控器，它带有USB接口，把USB总线转换成GPIB总线，操作GPIB仪器。其特色是：彻底契合IEEE488.1和IEEE488.2国际规范，支撑PCI、USB、Ethernet工业规范；数据传输率为900kbps,合适PC机与仪器之间的高速数据传输；供给了一套I/OGPIB操作函数库，其函数与ISA总线的ES1400系列接口操控器相同；供给了一套契合VPP规范的虚拟仪器软件架构VISA(VirtualInstrumentSoftwareArchitecture)函数库,完结了但凡选用VISA函数开发的运用程序，在替换不同厂家的不同类型的GPIB接口操控器时，运用程序不需求作任何修正；该接口操控器能够用C/C++、VC++、VB、LabView、LabWindows/CVI、HP-VEE、Delphi等多种言语编制测验程序，便利而灵敏。
1.2 FLUKE5500A
FLUKE5500A是美国福禄克公司的一款高功用的多功用校准仪，能够对手持式和台式多用表、示波器、示波表、功率计、电子温度表、数据采集器、功率谐波剖析仪、进程校准器等多种仪器进行校准。FLUKE5500A供给了GPIB（IEEE-488）、RS-232、5725A三种规范接口；在安全性方面满意IEC1010-1（1992-1）、ANSI/ISA-S82.01-1994、CAN/CSA-C22.2NO.1010.1-92规范；FLUKE5500A输出电压能够到达1100V，电流输出可达11A，能够供给直流电压和电流、沟通电压和电流的多种波形和谐波，一起输出两路电压，或者是一路电压和一路电流，模仿功率、电阻、%&&&&&%热电偶和RTD。其示波器校准件还供给了稳幅正弦波、快沿、时刻符号和起伏信号。
1.3 主控PC
PC作为体系的“主控者”，经过发布指令给GPIB接口操控器完结对FLUKE5500A和被检定示波器的操控，首要包含以下几个方面的内容：仪器的初始化、复位、仪器参数设置；指令FLUKE5500A发生规范信号，一起被检示波器显现；读取/保存仪器数据并传给PC等。
2、软件规划
2.1 软件渠道的挑选
软件是本数字示波器主动检定系统的中心，软硬件能否安稳、和谐地作业是体系能够对数字示波器快速、牢靠检定的根底。本体系选用功用安稳的Windows2003Server操作体系、SQLSever2005(开发版)数据库以及Visual.NET2005作为开发渠道，以C/C++作为编程言语，一起在驱动程序方面选用NI公司的LabWindows/CVI7.0做部分程序的驱动开发。一起选用MAX（Measurement&Automation）作为IVI驱动装备程序。
2.2 关键技能VISA和IVI
VISA是VXIplug&play联盟拟定的I/O接口软件规范。拟定VISA的意图是保证不同厂商、不同接口规范的仪器能彼此兼容、能够通讯和进行数据交换。其明显特色是：VISA是选用了先进的面向对象编程思想来完结的；它是当时一切仪器接口类型功用函数的超集成，并且非常简练，只要90多个函数；VISA作为规范函数，与仪器的I/O接口类型无关，便利程序移植。关于驱动程序、运用程序开发者而言，VISA库函数是一套能够便利调用的函数，能够操控各种设备如GPIB、VXI、PXI等。
IVI（InterchangeableVirtualInstrument）是IVI基金会为了进一步进步仪器驱动程序的可执行功用，到达真实意义上的仪器交换，完结运用程序彻底独立于硬件而推出的仪器驱动程序编程接口。IVI体系由IVI类驱动程序、详细驱动程序、IVI引擎、IVI装备有用程序、IVI装备信息文件五部分组成。类驱动程序完结了上层共同功用的封装，面临的是操作者，而详细驱动程序完结与详细仪器的通讯。测验程序是调用类驱动程序，用类驱动程序调用详细驱动程序来完结测验程序和硬件的无关性。IVI引擎完结状况缓存、仪器特色盯梢、分类驱动程序到详细驱动程序的映射功用。IVI装备有用程序是选用软件MAX创建和装备IVI逻辑名，在测验程序中经过传送逻辑名给一个分类驱动程序初始化函数，将操作映射到详细仪器及仪器驱动程序。IVI装备信息文件记录了一切逻辑名和从类驱动程序到详细仪器驱动程序的映射信息。其结构如图2所示。
2.3 测验软件架构
2.3.1 测验软件模块
测验软件分为测验数据办理模块、测验参数办理模块、测验程序模块三部分。测验数据办理模块是办理对仪器的检定日期、检定人员、对详细仪器的已检定项目、检定的数据等。测验参数办理是在数据库中办理详细仪器的各检定项、检定项的规范值等。测验程序模块是依据用户在软面板上选定的测验参数，调用相应的测验仪器进行测验，把测验数据和数据库中的规范相比较，判别是否合格。
2.3.2 测验软件结构化流程
在开机体系自检后，检定操作员在软件界面上挑选/输入需求检定的仪器类型，程序由仪器类型在数据库中调出相应的检定项目、被检项意图规范值、被检仪器与FLUKE5500A和GPIB操控器的衔接图。检定员按衔接图（FLASH动画）衔接仪器，在承认衔接正确后，查看是否有IVI驱动程序，在装置驱动程序后运转MAX装备东西，完结装备后即可运转相应的测验程序，把测验成果保存到数据库，并打印相应的合格/不合格陈述。其流程图见图3。
2.4 开发IVI驱动程序
关于IVI仪器，厂家会供给IVI驱动程序只需求编写少数代码即可完结对仪器的检定，主程序简略，便于办理。IVI基金会的方针是支撑95%的仪器。依据IVI技能的数字仪器的检定将会是仪器检定的必定之路。
可是并不是一切的仪器都支撑IVI。关于非IVI仪器，运用LabWindows/CVI中的IVI驱动开发导游把仪器程控指令树中一切底层指令封装成一系列带有图画面板的高层函数，完结IVI驱动程序的开发，使它成为IVI仪器。其特色是前期开发IVI驱动程序作业量大，可是后期测验程序开发和保护作业量少。
2.5 数据库办理
数据库办理首要包含用户办理、被检仪器类型办理、检定项目办理、检定陈述办理、检定项目目标办理以及数据查询6个模块。
3、运用实例
运用本办法组成的测验体系对IVI仪器Hp54815等进行了检定，对非IVI仪器XJ4321等开发了IVI驱动程序，对其笔直灵敏度、瞬态呼应、稳态呼应、扫描时刻要素差错、扫描时刻要素线性差错5项内容进行检定，保存检定成果并打印检定证书。实践证明：检定进程变得快速和简略；主动检定和人工检定的成果是共同的。
本文介绍的数字示波器检定体系以GPIB为总线，归纳运用了IVI技能和数据库技能完结数字示波器的主动检定，具有操作便利、可扩展性强、作业安稳性好的特色，为组成功率计、频谱剖析仪、恣意波形/函数发生器、数字多用表的归纳数字仪器主动检定体系供给了参阅。
