(b) 直流電壓重現脈沖頂部值

圖 3  改進的脈沖幅度比較法波形圖實例

對于噪聲較大的脈沖信號，可以利用數字示波器的波形平均等功能使其掃線變細，提高平衡顯示能力。接 入多用表可能引入噪聲，可以先斷開多用表，調整好平衡顯示后再接入。

改進法可測量各種脈沖波形。數字示波器有很強的顯示各種復雜脈沖波形的能力，并可以存儲，其測量高 速脈沖的上限取決于示波器的帶寬（目前已高達 8GHz），因此該方法可以測量各種復雜脈沖波形，如高頻的、 非周期的、甚至單次脈沖，大大拓寬了可測脈沖的種類和范圍，為非常規復雜脈沖幅度的準確測量帶來極大的 方便。相比于傳統的比較法和快捷準確的高采樣數表法，克服了僅適于低頻周期脈沖這一限制，具有極大的優勢。

4.測量不確定度評定與驗證

4.1  脈沖幅度測量數學模型

UA = Ut - Ub

式中，U A 為被測脈沖幅度，單位：V；Ut 為被測脈沖頂值，單位：V；Ub 為被測脈沖底值，單位：V。其中，Ut 和Ub 不相關，且靈敏系數 為±1，故合成標準不確定度為：

下面以標稱值為 1V 的對稱方波為例，分別采用傳統的比較法與改進的比較法進行測量，并對測量結果進 行比較分析。

4.2 傳統法的測量不確定度評定

傳統法輸入量Ut （或Ub ）的不確定度來源為高靈敏示波器平衡顯示和判讀、多用表和測量重復性引入的 不確定度。

平衡顯示的判斷與示波器垂直偏轉系數、掃描線的粗細、信號噪聲和人眼視差等因素有關。該被測信號噪聲小，能設置在較小的5mV/div 偏轉系數下觀察，示波器聚焦良好，因此在較小的人眼視差估計為 50 線/div 下，結合其他因素影響，估計為 25 線/div，即可判讀的細節為 5/25=0.2mV（偏轉系數不確定的影響為二階微小量，可忽略），假設其為均勻分布，區間半寬度為 0.1mV，則：

采用安捷倫 34401A 6 位半數字多用表讀數，誤差極限為±(0.004%×讀數＋0.0007%×量程)，設其服從均勻分布，則

獨立重復測量 10 次，測量結果見表 1。

以單次測量作為測量結果時，

以平均值作為測量結果時，

可以認為以上各量互不相關，故：

脈沖底值的標準不確定度：

所以，合成標準不確定度為：

擴展不確定度為：U1 = kuc1 (U A ) = 2 ′ 0.0931 = 0.19 (mV) 由此，測量結果為：U A1 = (1000.16 ± 0.19) (mV)， k = 2

同理，可得當用平均值作為測量結果時，U A1  = (1000.19± 0.17) (mV)， k = 2