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    儀器校準(zhǔn)對于測試有什么重要意義?

    什么是儀器校準(zhǔn)?

         有些人會數(shù)值相同的兩臺儀器(如示波器和萬用表)認(rèn)為是“已校準(zhǔn)”的,不過這種做法也有問題,多多少少有些不科學(xué),這就像讓一個(gè)會計(jì)審計(jì)他自己的賬本。如果用這種方法校準(zhǔn),有三種明顯的情況是無法解釋的:第一,如果一臺儀器是對的,而另一臺儀器是錯的,那么是誰的錯。第二,如果這兩種儀器的錯誤方向相反,工程師怎么能判斷哪一種有問題?如果兩個(gè)儀器以同樣的方式出現(xiàn)故障,在工程師不知道的情況之下,結(jié)果會是錯誤的。一個(gè)儀器如果沒有一個(gè)真正可追溯的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn),就不能說是正確的。

         美國宇航局的火星探測漫游者使用導(dǎo)航攝像頭記錄下了。對于這項(xiàng)任務(wù),儀器校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)(零件在一個(gè)圓)非常重要。

         儀器校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確度必須遠(yuǎn)高于被測儀器的準(zhǔn)確度。別忘了標(biāo)準(zhǔn)也有公差。如果被測設(shè)備(DUT)的公差范圍與標(biāo)準(zhǔn)的公差范圍重疊,則不能實(shí)現(xiàn)完全校準(zhǔn)。這就是為什么校準(zhǔn)通常需要一個(gè)至少比被測器件精確10倍的標(biāo)準(zhǔn)。

         如果標(biāo)準(zhǔn)公差定義良好且足夠小,則可以調(diào)整被測器件,以防止其由于校準(zhǔn)間的正常漂移而導(dǎo)致讀數(shù)偏離。用精密技術(shù)校準(zhǔn)儀器時(shí),標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確度不能超過10倍。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),可以使用比精度高4倍的標(biāo)準(zhǔn),但過程更復(fù)雜,包括與其他標(biāo)準(zhǔn)的交叉檢查。

     

    計(jì)量實(shí)驗(yàn)室

     

         認(rèn)真的工程師購買高精度的儀器,并期望從這些電子測試儀器獲得高精度。隨著使用時(shí)間的增加,有些參數(shù)會發(fā)生漂移,所以工程師會將儀器送至計(jì)量實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行儀器校準(zhǔn)。但計(jì)量實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)實(shí)情況如何呢?

          大多數(shù)計(jì)量實(shí)驗(yàn)室都很好,效率很高。不幸的是,有些是不合格的。有些公司選擇低價(jià)實(shí)驗(yàn)室而不調(diào)查其資質(zhì),由工程師負(fù)責(zé)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室的真實(shí)性。好的實(shí)驗(yàn)室非常樂意讓你參觀,并為他們的標(biāo)準(zhǔn)的可追溯性而自豪。你可以和實(shí)驗(yàn)室人員一起坐下來,手里拿著儀器的校準(zhǔn)手冊,以確認(rèn)實(shí)驗(yàn)室擁有進(jìn)行高精度校準(zhǔn)所需的儀器。

         您還必須確保實(shí)驗(yàn)室的儀器經(jīng)過適當(dāng)?shù)膬x器校準(zhǔn)和可追溯性。。大多數(shù)都有自己的高標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室,如美國標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所(NIST)1。一個(gè)好的計(jì)量實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該有記錄,證明其儀器與一系列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)谋容^,這些標(biāo)準(zhǔn)可以追溯到由NIST或其他高標(biāo)準(zhǔn)維護(hù)的主標(biāo)準(zhǔn)。

         測試儀器的外部零件(如基準(zhǔn)電壓源、輸入分頻器、放大器增益和偏移)會隨著時(shí)間漂移。良好的校準(zhǔn)可確保典型的小漂移不會影響測量。校準(zhǔn)就是發(fā)現(xiàn)并糾正這種漂移。但有時(shí)也會發(fā)生意外:儀器可能會掉落或操作人員可能會滑倒,從而檢測到更高的電壓。例如,數(shù)字多用表(DMM)可能是重載,從而導(dǎo)致很大的錯誤。

         由于數(shù)字萬用表的輸入端是由保險(xiǎn)絲斷路器保護(hù)的,所以有些人誤認(rèn)為這種情況不會引起其。然而,在保護(hù)裝置生效后,高電壓可能會跳變輸入保護(hù)裝置,或造成電路損壞。

         當(dāng)我們將儀器送去儀器校準(zhǔn)時(shí),我們期望計(jì)量實(shí)驗(yàn)室將儀器送回校準(zhǔn)。工程師還應(yīng)收到一份校準(zhǔn)報(bào)告,其中列出儀器校準(zhǔn)后和校準(zhǔn)之前規(guī)格變化。如果校準(zhǔn)報(bào)告顯示儀器有較大的儀器校準(zhǔn)誤差,則可能需要重新運(yùn)行已用儀器完成的測試項(xiàng)目,并進(jìn)行新的測量。

    對儀器校準(zhǔn)的頻率有什么要求?

         這個(gè)問題不能一概而論,因?yàn)樗騼x器、環(huán)境和應(yīng)用而異。測試儀器制造商在典型條件之下給出推薦的校準(zhǔn)間隔。對于極端條件和關(guān)鍵測量,可能需要更頻繁的儀器校準(zhǔn)。下列是關(guān)于儀器校準(zhǔn)周期的一些一般規(guī)則:

    1. 必須根據(jù)用戶合同、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)組織、規(guī)范或其他行業(yè)要求進(jìn)行常規(guī)儀器校準(zhǔn)。在測試以前,必須考慮適用的要求,以確保測試設(shè)備的校準(zhǔn)或驗(yàn)證符合。

    2. 關(guān)鍵測量左右。如,在完成新產(chǎn)品的試運(yùn)行之后,設(shè)計(jì)工程師會對產(chǎn)品進(jìn)行特性分析,以確保滿足技術(shù)要求,并優(yōu)化測試步驟。此時(shí)進(jìn)行的最終測試調(diào)整可以從根本上減少測試時(shí)間并影響收入。完整可靠的測試要求在測試周期左右驗(yàn)證儀器狀態(tài)。

    3. 懷疑測量錯誤,或者當(dāng)儀器過載或跌落時(shí)。檢查以確認(rèn)儀器校準(zhǔn)和安全狀態(tài)(如,當(dāng)儀器墜落時(shí),會造成導(dǎo)線與外殼間的短路)非常重要。

         高精度儀器校準(zhǔn)不是可有可無的產(chǎn)品。校準(zhǔn)確保了測試儀器的可靠性,甚至是人員的安全。例如,在使用設(shè)備以前,工程師可能會測量儀表電壓,以確保它是安全的。如果水表損壞或提供不準(zhǔn)確的信息,可能導(dǎo)致受傷甚至死亡。之外,校準(zhǔn)是質(zhì)量的保證,可以保證產(chǎn)品最終檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性,在交付給客戶時(shí)達(dá)到技術(shù)規(guī)范要求。

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