Pour étalonner 5500A, 5502A, 5520A, 5522A et d'autres types de tension AC et DC Calibrator, le courant continu et la résistance cinq fonctions principales, l'équipement standard utilisé doit satisfaire aux exigences du rapport de l'incertitude de calibrage, à savoir la correction Instruments Le rapport entre l'incertitude et l'incertitude de la norme d'étalonnage est d'au moins 4: 1 ou 3: 1.
Cet article nécessite cinq mesures de l'incertitude d'étalonnage des analyses d'incertitude et de l'incertitude discuté du rapport d'étalonnage lors de l'utilisation de différents équipements standard. L'analyse a montré que cinq pour terminer la fonction d'étalonnage, il est nécessaire de précision 8508A Multimètre numérique, shunt de précision A40B, standard de mesure de tension alternative 5790A ou autres instruments standard similaires, calibrage de la technologie Guardbanding ou utilisation d'autres instruments de mesure à plusieurs points de réglage d'étalonnage de la tension continue et de la résistance.
I. Introduction
laboratoire d'étalonnage DC de faible puissance, calibrateur multi-produits jouent un rôle important, que les États-Unis Fluke 55xx série multi-produits calibrateur est le calibrateur le plus largement utilisé. métrologues les utiliser pour tester différents types de Instruments , Comme un multimètre numérique, wattmètre, ohmmètre, interrupteur table de bord, un dispositif d'enregistrement, mètres Clamp, oscilloscopes, instrumentation thermique, etc., en utilisant un calibrateur peut supposer que la plupart d'un petit étalonnage de laboratoire des charges d'étalonnage. afin d'assurer la traçabilité de grandeur, afin d'assurer la qualité de l'étalonnage, l'étalonnage lui-même exige également la traçabilité d'étalonnage régulier. ces fonctions d'étalonnage plus large gamme, la capacité de conduite, les exigences de traçabilité d'étalonnage sont relativement élevés. comment l'étalonnage fiable Ces calibrateurs assurent une traçabilité fiable, ce qui est un travail très technique Actuellement, certains laboratoires d'étalonnage en Chine ont quelques problèmes pour calibrer ces calibrateurs. Il ne répond pas aux exigences techniques, cet article analyse ces problèmes et propose des solutions.
Deuxièmement, il y a des problèmes
Lors du calibrage de l'instrument, il est fondamental que l'incertitude de l'instrument à étalonner soit beaucoup plus grande que l'incertitude de l'étalon d'étalonnage, le rapport entre les deux étant appelé le taux d'incertitude TUR Les exigences générales TUR sont au moins supérieures à 4: 1 Ou 3: 1. Lorsque les exigences sont satisfaites, l'étalonnage ou la vérification peut être effectué Si les exigences ne sont pas remplies, les comparaisons entre les instruments peuvent seulement être effectuées.
Lorsque 17025 ISO explicitement demandé de rendre compte des résultats de la mesure d'étalonnage (calibration) incertitude, laboratoire d'étalonnage ou un test de laboratoire fait toutes les mesures d'étalonnage doivent posséder et utiliser une procédure fixe afin d'évaluer l'incertitude de mesure. CNAS Chine Conseil national d'accréditation pour les laboratoires -CL07 :. 2011 « incertitude des besoins de mesure », a appelé à la mise en œuvre effective de la norme ISO 17025, l'incertitude d'étalonnage correcte par point dans le rapport d'étalonnage, les résultats du rapport est d'illustrer l'incertitude dans l'étalonnage, la capacité de laboratoire d'étalonnage Que ce soit pour répondre aux exigences, pour assurer la qualité de l'étalonnage.
Fluke calibrateur série 55xx, y compris le 5500A, 5502A, 5520A, 5522A multi-produits calibrateur, etc., dans le pays compte près de deux mille unités, pour servir les laboratoires de mesure et d'étalonnage et les institutions de recherche à tous les niveaux. Pour calibrateur multi-produit lui-même ampleur la traçabilité, a été un problème difficile en raison de présenter notre pays n'a pas les procédures d'essai encore introduit de ces normes d'étalonnage ou d'étalonnage, laboratoire d'étalonnage domestique dans l'étalonnage de ces calibreurs, des méthodes d'étalonnage différentes, instrument standard utilisé est également différent, Le niveau d'étalonnage est également très différent.
Par exemple, ce qui suit fait partie d'un certificat d'étalonnage pour un étalonnage de laboratoire d'étalonnage 5502A:
Nom standard: Tension de haute précision, courant, dispositif standard de mesure de résistance
Comme le montre l'extrait du certificat ci-dessus, ce "dispositif de mesure de la tension, du courant et de la résistance de haute précision" est en fait un voltmètre numérique de haute précision Fluke 8508 A. L'incertitude étendue est l'incertitude totale de l'année 8508A, Le niveau de confiance est de 95% Cependant, dans ce certificat d'étalonnage, chaque fonction de mesure ne donne que l'incertitude étendue d'un point de test, qui est également l'incertitude optimale de la fonction de mesure. À d'autres incertitudes de point de mesure, il est impossible de savoir si les exigences du taux d'incertitude sont satisfaites pour tous les autres points d'essai, cette méthode ne répondant pas aux réglementations nationales et ne répondant pas aux exigences des utilisateurs. La méthode de déclaration correcte doit respecter pleinement les réglementations pertinentes et signaler l'incertitude d'étalonnage par points de test.
À l'heure actuelle, l'Institut national de métrologie de Chine et d'autres organismes nationaux de normalisation et de mesure ont commencé à signaler l'incertitude d'étalonnage point par point dans le certificat d'étalonnage et ce travail a duré plusieurs années. Les exigences en matière de notation seront plus élevées et plus rigoureuses.
Troisièmement, l'étalonnage calibreur de la série 55XX
Les calibrateurs de la série 55XX comprennent les nouveaux modèles 5080A, 5502A, 5522A et les anciens modèles 5502A et 5522A dont les principales fonctions sont les suivantes:
· Tension continue ± (0 ~ 1020) V
· Tension alternative 1,0 mV ~ 1020 V (1Hz ~ 1MHz)
Courant continu ± (0 ~ 20,5) A
· Courant alternatif 29 mA ~ 20,5 A, (1Hz ~ 1MHz)
· Résistance 0 W ~ 1100 MW
Dans le passé, beaucoup de ces méthodes de laboratoire pour l'étalonnage d'un calibrateur multi-produits, est d'utiliser le 8508A huit ans et demi multimètre numérique de haute précision mesurée directement. Un très calibrateur 8508A peut compléter la série 55xx d'étalonnage? Nous avons des modèles différents faire une analyse spécifique. en 5500A, 5502A et d'entretien 5520A, 5522A, les exigences d'étalonnage de ces instruments et méthodes d'étalonnage sont décrites en détail, en particulier proposé des points de réglage d'étalonnage chaque fonction. ne s'assurer que ces points de réglage d'étalonnage précision, chaque fonction d'une gamme complète de performance pour garantir l'instrument. lors de la vérification des performances de l'appareil, devrait essayer d'inclure ces points de réglage de la calibration. Si vous trouvez que le calibrateur exact diminué, vous devez restaurer la précision de l'instrument en réglant les points. ici, nous inférieur spécifications de précision 5502A, par exemple, conformément aux instructions recommandé 5502A chaque réglage du point d'étalonnage, le calcul réel de l'incertitude de mesure pour chaque point d'étalonnage, d'analyser quel type d'équipement standard peut être calibré 5502A. nous constatons qu'il ya beaucoup Fonctionnalité, en particulier la fonction de mesure du courant, le 8508A ne répond pas aux exigences de précision pour l'étalonnage des calibrateurs multiproduits.
1. Calibration de tension continue
Les instructions de maintenance 5502A, des zéros de tension 5502A DC, en plus, il y a ajustement de l'étalonnage de huit points dans chaque étalonnage du point de réglage, on calcule l'incertitude totale de 5502A, l'incertitude totale du 8508A de mesure de tension continue calculée les résultats sont présentés dans le tableau ratio TUR de 1 on peut le voir à partir du tableau 1, la performance est très excellente tension 8508A DC, la tension continue sur toute consigne de calibration 5502A, 8508A et 5502A incertitude totale de l'incertitude globale de la tension continue sont Au-dessus de 7, les exigences de base pour l'étalonnage peuvent être satisfaites, par conséquent, la fonction de sortie de tension continue 5502A peut être étalonnée directement à l'aide de la fonction de mesure de tension continue du 8508A.
Avant le calibrage, vous devez vous préparer pour le calibrage. Tout d'abord, tous les instruments doivent être suffisamment de temps pour l'échauffement. Ensuite, 8508A et 5502A doivent faire l'étalonnage des instruments, l'influence claire sur les décalage du zéro des résultats de mesure. Suivant le calibrage peut être effectué dans le point de test respectif. lorsque la tension de sortie 5502A de 3V ou moins petite, un faible potentiel thermo-électrique devraient tester leads, fils éliminer les erreurs de mesure dans les résultats de mesure causés par l'énergie thermo-électrique, pour assurer la précision de mesure.
Alors que l'incertitude de la tension continue de sortie et 5522A 5520A 5502A beaucoup mieux que dans le 0.1V général domestique souvent calibré, 1V, 10V, points de test 100V et 1000V, et il est le rapport d'incertitude d'étalonnage TUR 8508A est encore supérieur à 3 Cependant, dans un point de réglage de l'étalonnage du fabricant prédéterminé: 3V, -3V à 30V et TUR seulement 2,2, 2,7, 2,7, plage de tension en courant continu de ces points de test ne correspond pas à la 8508A, 8508A est ou une plage de 20V, la gamme 200V , les mesures plage de mesure est seulement 15%, ce qui rend l'incertitude de mesure de 8508A a considérablement augmenté. Si vous devez régler ces points doivent être mesurés avec des valeurs de diviseur de tension en mesurée à pleine échelle, nous pouvons résoudre ce problème aussi La technique de la bande de garde peut être appliquée pour contrôler plus strictement le décalage du calibrateur afin de répondre aux exigences d'étalonnage.
2. Calibration de la fonction de résistance
calibrateur 5502A peut sortie résistance réglable en continu 0-1100MΩ. Conformément à la spécification 5502A, 5502A est pourvu d'un point de consigne d'étalonnage de tension alternative 16 peut être calibré en ajustant la 5502A de 8508A points respectifs d'étalonnage direct, ne satisfait pas aux points de mesure dans les ajustements d'étalonnage respectifs déterminer le degré requis, le rapport de l'incertitude de calibrage supérieure à 5 peut être directement fonction de la résistance d'étalonnage 8508A, afin de répondre aux exigences de l'incertitude de mesure. le tableau 2 présente la résistance de réglage de point de calibrage dans le 5502A de calibrage 110 kW, 1,1 MW , 11 MW, 110 MW, alors que quatre points d'étalonnage, il est nécessaire de régler le mode de LoI courant de 8508A à faible courant de mesure, afin d'adapter la résistance plage de courant de 5502A fonctionner en mode courant, l'incertitude de mesure de 8508A augmentera légèrement, mais Le rapport d'incertitude d'étalonnage est toujours supérieur à 4 pour satisfaire aux exigences d'incertitude de mesure.
Habituellement, lorsque mesuré la résistance 100 kQ de plus petite, devrait essayer d'utiliser les mesures de résistance à quatre fils de l'étalonnage. Ceci est dû aux mesures de résistance, la résistance des cordons de test à deux fils et la résistance de contact apporteront erreur supplémentaire, alors que pour la mesure de faible résistance, anneau souvent plus grande. Mode de mesure de résistance à quatre fils, la tension d'excitation sur la résistance de mesure de courant de boucle et le circuit de mesure de chute distincte, la tension mesurée ne soit pas affectée par la résistance de la boucle de courant chute de tension, la tension à travers une résistance réelle mesurée, Élimine les erreurs de mesure causées par les cordons de test et la résistance de contact Lors de l'utilisation d'un étalonnage à haute résistance, des fils blindés doivent être utilisés pour réduire les interférences et réduire l'impact des facteurs environnementaux sur les mesures.
L'étalonnage, à noter que l'utilisation d'un 8508A de mesure de résistance classique, ne pas utiliser le mode de résistance à haute pression, dans ce mode, la résistance de mesure de courant d'excitation est de 10 fois celle du mode de mesure de résistance classique, générant ainsi éventuellement tension de conformité de jusqu'à 240V , Peut endommager la fonction de résistance du calibreur de la série 55xxA.
En outre, lorsque la résistance d'étalonnage fonction de 5502A, en utilisant de préférence le point de test des valeurs de mesure de la résistance série de modes de 8508A, éviter disposé autorange, la recherche de l'instrument de mesure de la gamme appropriée tout en recherchant en cours d'étalonnage, Les deux instruments ne peuvent pas être sélectionnés le plus rapidement possible dans la plage appropriée et dans la plage de courant appropriée, et ne peuvent pas être mesurés normalement, et les résultats de mesure corrects ne seront pas obtenus pendant longtemps.
5520A et 5522A pendant la fonction de la résistance d'étalonnage, dans 36 MQ, 110MΩ deux points d'essai d'étalonnage, une incertitude de 1,7 et 2,7 ne peuvent pas satisfaire aux exigences de l'étalonnage. L'étalonnage peuvent être appliquées pour faire en sorte que la limite (bande de garde), lorsque le réglage de visée, plus stricte Contrôler le décalage du calibrateur pour répondre aux exigences d'étalonnage.
3. Calibration de tension CA
Le 5502A de spécification, 5502A tension alternative 13 est prévu pour ajuster le point d'étalonnage sur les points d'ajustement d'étalonnage respectives, on calcule l'incertitude totale de 5502A, l'incertitude totale 8508A fonction de mesure de tension alternative, et les résultats des calculs sont présentés dans le tableau 3 . à partir du tableau 3, on peut voir, la performance 8508A incertitude de mesure de tension AC ne peut pas répondre aux exigences d'étalonnage 5502A tension alternative sur la plupart des points par exemple :. sortie index 5502A tension alternative de 30V, 100Hz est: 0,032%, L'indice annuel 8508A est de 0,013% et le ratio TUR n'est que de 2,3, ce qui ne peut satisfaire à l'exigence que le taux d'incertitude soit supérieur à 3 fois.
La raison de cette plage de situation des deux instruments ne correspondent pas à la tension alternative a une points de réglage d'étalonnage de 5502A de relation sont grands multiples de trois, tels que :. 30mV, 300mV, -3V, -30V, 300V; 8508A et les plages de mesure 2 multiple, tel que :. 200 mV, 2V, 20V, 200V étalonnage, avec seulement 15% gamme de 8508A de points de test, de sorte 8508A considérablement augmenté l'incertitude de mesure.
Comment résoudre ce problème? La réponse est d'utiliser une plus grande précision de 5790A. 5790A AC standard de mesure est une grande précision, il a à la fois un excellent niveau de transfert thermo-électrique de précision, mais aussi facile à utiliser multimètre numérique caractéristique, le dispositif est conçu pour étalonner les différents calibrateur de courant alternatif standard. 5502A et 5790A avec seulement peut étalonner 5522A, 5700A et 5720A peuvent être étalonnés échanger plus précisément analogue instrument de mesure.
Ici, lorsque nous avons analysé TUR Calibrator 5502A avec 5790A. Sur chaque point de consigne d'étalonnage 5502A tension alternative, on calcule l'incertitude totale 5502A, l'incertitude totale de la fonction de mesure de tension alternative de 5790A, les résultats sont présentés dans le tableau 4. comme on peut le voir à partir du tableau 4, en plus d'un point de test 300V70kHz ce ratio d'incertitude est de 5,3. Toutes les autres taux d'incertitude de test de plus de 13 points.
étalonnage de la tension alternative, les cordons de mesure peut être utilisé un fil ordinaire, essai conduit aussi courte que possible, en particulier à des fréquences plus élevées, à être aussi courte que possible, et sont protégées afin de réduire l'atténuation du signal, le signal pour éviter capteur d'interférence.
Lors de l'utilisation 5790A 5522A 5520A d'étalonnage et la fonction de la tension alternative, la fréquence TUR incertitude dans l'étalonnage de tous les points de réglage sont supérieurs à 3, peuvent répondre aux exigences de calibrage.
4. Fonction de calibration actuelle
problème actuel d'étalonnage traçable a été une tâche difficile. Certaines personnes comme la mesure du courant avec un multimètre numérique de haute précision pour calibrer la sortie de courant du calibrateur utilisé. Cependant, le multimètre numérique haute précision fonction de mesure actuelle si elle peut répondre avec précision exigence? la réponse est négative. DMM shunts de mesure de courant construites principalement utilisés lorsque le courant mesuré circulant à travers le shunt, le shunt est générée dans la résistance de shunt en un rapport de tension mesurée au niveau des deux extrémités du shunt la tension, le courant peut être mesurée lorsque le courant est grande, consomme une puissance considérable sur le séparateur, si l'effet de refroidissement est shunt relativement faible, la température du shunt va augmenter, ce qui conduit à un changement de la valeur de résistance de shunt, la mesure erreur sera grande. précision DMM volume fini, en utilisant le haut-shunts de mesure de courant sont généralement en espace relativement restreint et limité dans une forme numérique, la dissipation thermique est pas assez bon, une grande erreur quand peut dire un grand courant, Le multimètre numérique qui utilise le shunt intégré a généralement une faible précision de la mesure du courant.
Si multimètre numérique 8508A avec une plage de courant continu est calibré calibrateur fonction actuelle, il trouvera, 8508A et 5502A, 5522A ne correspond pas à la gamme actuelle, la précision du courant de sortie du calibrateur 5502A et 5522A est relativement élevé alors que le 8508A multimètre numérique bien que le réglage optimal de précision de mesure répond toujours pas aux exigences, dans de nombreux points pour régler l'incertitude d'étalonnage inférieur à 3. le ratio est même calibré 5502A fonction courant continu, 8508A ne peut pas faire. le tableau 4 indique l'incertitude de sortie de courant 5502A, l'incertitude de mesure de courant 8508A et leur taux d'incertitude TUR On peut voir que le 8508A calibre directement le courant continu 5502A à chaque point d'ajustement d'étalonnage. Au point de mesure, c'est-à-dire tous les points de réglage d'étalonnage supérieurs à 30 mA, le taux d'incertitude est inférieur à 2.
Traçable pour résoudre le A40B est un nouveau séparateur norme haute performance. Utilisé A40B 8508A et équipé, peut améliorer considérablement la précision de la mesure actuelle solution actuelle consiste à utiliser Fluke A40B.. + A40B 8508A avec mesure de courant comme un étalonnage standard courant et courant alternatif direct de 5502A, des résultats satisfaisants peuvent être obtenus dans le point de réglage du courant de 5502A d'étalonnage respective directe, on calcule la 5502A d'incertitude, racine carrée et 8508A incertitude et l'incertitude de la A40B , et en utilisant cela comme un résultat de calcul global incertitude sont présentés dans le tableau 5. comme on peut le voir à partir du tableau 5, calculé sur la base de la sortie de l'incertitude de calibrage actuel points de réglage respectifs 5502A et 8508A + A40B incertitude globale de l'incertitude Le taux de degré TUR est au moins supérieur à 5.3.
mesure de la tension alternative avec des critères 5790A de A40B peuvent obtenir de meilleures performances, non seulement peut être calibré alternatif 5502A courant, 5522A et le courant alternatif peut être calibré 5700A, 5720A précision AC et d'autres instruments de mesure. 5500A, en alternance 5502A d'étalonnage en cours, 5520A, 5522A de plus de consigne, le tableau 6 donne la liste des points de réglage principaux incertitude de calibrage 5502A de courant alternatif, et la racine carrée A40B incertitude et l'incertitude de la tension alternative mesurée de 5790A, et l'utiliser comme une incertitude globale Degrés, les résultats du calcul sont présentés dans le tableau 6. On peut voir que le TUR obtenu par l'étalonnage est très bon, et que la TUR de tous les points d'ajustement d'étalonnage est d'au moins 8,6.
Étant donné que le 5502A AC-DC et 5520A, sortie 5522A fonction de gamme actuelle, les indicateurs de performance sont exactement les mêmes, par conséquent, l'analyse de la fonction d'étalonnage en cours 5502A calibrateur DC, sont pleinement applicables aux 5520A, 5522A calibrateur.
Quatrièmement, la conclusion
Toute tâche d'étalonnage standard qui répond à l'exigence d'incertitude de mesure est l'exigence la plus élémentaire: elle caractérise la qualité de cette mesure et représente également la crédibilité du résultat de la mesure La mesure peut-elle être satisfaite dans tout travail d'étalonnage? degré de certitude, un laboratoire d'étalonnage est d'examiner un indicateur important. ISO 17025 a des exigences spécifiques pour signaler l'incertitude de mesure. afin de réaliser le 5500A standard d'étalonnage, 5502A, 5520A, 5522A et d'autres calibrateur multi-produits, le besoin une pluralité de critères est fait. cet article ne calibrateur d'étalonnage tension CA et CC, courant continu et la résistance cinq fonctions principales questions traitées analysées. accomplir cinq fonctions qui ont besoin d'une précision 8508A multimètre numérique , A40B et la mesure AC shunt de précision type 5790A, dans quelques tension continue et la résistance de réglage de points d'étalonnage, un diviseur de tension en courant continu ou l'application doit assurer limite d'alignement (bande de garde), même si le calibrateur de technologie précision de fréquence d'étalonnage Afin de calibrer la fonction de température des calibrateurs multi-produits, un thermomètre standard et approprié Grooves ou l'évier (tasse d'huile ou tasses)., À savoir si un étalonnage, doit répondre à l'exigence d'incertitude.
