Per calibrare la tensione AC / DC, la corrente AC / DC e la resistenza del 5500A, 5502A, 5520A, 5522A e altri modelli, le cinque funzioni principali, l'apparecchiatura standard utilizzata deve soddisfare i requisiti del rapporto di incertezza di calibrazione, ovvero strumento Il rapporto tra l'incertezza e l'incertezza dello standard di calibrazione è almeno 4: 1 o 3: 1.
Questo articolo discute i requisiti per l'incertezza di misura di queste cinque calibrazioni e analizza l'incertezza di calibrazione e il rapporto di incertezza quando si utilizzano diverse apparecchiature standard.L'analisi mostra che per completare la calibrazione di queste cinque funzioni è necessaria l'alta precisione 8508A. Multimetro digitale, shunt di precisione A40B, standard di misurazione della tensione CA 5790A o altri strumenti standard simili, è inoltre necessaria la calibrazione della tecnologia Guardbanding o l'uso di altri strumenti di misura in diversi punti di regolazione della tensione e della tensione CC.
I. Introduzione
Nel laboratorio di calibrazione elettrica a bassa frequenza DC, i calibratori multi-prodotto svolgono un ruolo importante, tra cui i calibratori multi-prodotto della serie 55xx di Fluke sono i calibratori più utilizzati, mentre il personale di Metrology li utilizza per identificare vari tipi di calibratori. metro , come multimetri digitali, misuratori di potenza, ohmmetri, contatori per quadri elettrici, registratori, misuratori di pinze, oscilloscopi, utensili termici, ecc. L'uso di un singolo calibratore può impiegare la maggior parte di un piccolo laboratorio di taratura. Carico di calibrazione Per garantire la tracciabilità del valore e garantire la qualità della calibrazione, questi calibratori devono anche calibrare regolarmente la tracciabilità.Questi calibratori hanno molte funzioni, un'ampia gamma, una forte capacità di guida e requisiti di tracciabilità elevati di calibrazione. Questi calibratori garantiscono una tracciabilità affidabile, che è un lavoro molto tecnico.Al momento, alcuni laboratori di calibrazione in Cina hanno alcuni problemi nella calibrazione di questi calibratori. Non soddisfa i requisiti tecnici: questo documento analizza questi problemi e propone soluzioni.
Secondo, ci sono problemi
calibrazione dello strumento, v'è un requisito fondamentale, che è richiesto dall'incertezza calibrazione dello strumento è molto maggiore della incertezza dello standard di calibrazione il rapporto tra i due è chiamato rapporto incertezza TUR TUR genere richiedono almeno superiore 4: 1 Oppure 3: 1. Quando i requisiti sono soddisfatti, è possibile eseguire la calibrazione o la verifica Se i requisiti non sono soddisfatti, i confronti tra gli strumenti possono essere eseguiti solo.
Quando ISO 17025 esplicitamente richiesto di riferire i risultati della misurazione di calibrazione (taratura) incertezza, laboratorio di taratura o un test di laboratorio fatte tutte le misurazioni di calibrazione dovrebbero possedere e utilizzare una procedura fissata per valutare l'incertezza di misura. CNAS China National Accreditation Board per i laboratori -CL07 :. 2011 "incertezza dei requisiti di misura", chiamato per l'effettiva attuazione del ISO17025, l'incertezza di calibrazione corretto per punto sul rapporto di taratura i risultati della relazione è quello di illustrare l'incertezza nella calibrazione, la capacità di laboratorio di taratura Se soddisfare i requisiti, per garantire la qualità della calibrazione.
Fluke calibratore 55xx serie, tra cui il 5500A, 5502A, 5520A, 5522A calibratore multi-prodotto, ecc, nel paese ha quasi due mila unità, per servire i laboratori di misura e di taratura e istituti di ricerca a tutti i livelli. Per calibratore multi-prodotto stesso grandezza tracciabilità, è stato un problema difficile a causa presentare il nostro paese non ha ancora introdotto procedure di prova di questi calibratore o taratura standard, laboratorio di taratura domestico nella calibrazione di questi calibratori, diversi metodi di calibrazione, strumento standard utilizzato è diverso, Anche il livello di calibrazione è molto diverso.
Ad esempio, il seguente testo fa parte di un certificato di calibrazione per una calibrazione del laboratorio di taratura 5502A:
Nome standard: dispositivo standard di misurazione della tensione, della corrente, della resistenza ad alta precisione
Come si può vedere dall'estratto sopra del certificato, questo "dispositivo standard di misurazione della tensione, corrente e resistenza ad alta precisione" è in realtà un voltmetro digitale ad alta precisione Fluke 8508 A. L'incertezza estesa elencata è l'incertezza totale dell'anno di 8508 A, Il livello di confidenza è del 95%, tuttavia, in questo certificato di calibrazione, ciascuna funzione di misurazione fornisce solo l'incertezza estesa di un punto di prova, che è anche l'incertezza ottimale della funzione di misurazione. L'utente non può conoscere questo standard di misurazione. In caso di incertezze su altri punti di misura, è impossibile sapere se tutti gli altri punti di prova soddisfano i requisiti del rapporto di incertezza. Si può affermare che questo tipo di metodo di segnalazione dell'incertezza di calibrazione non soddisfa le normative nazionali e non può soddisfare i requisiti degli utenti. Il metodo di segnalazione corretto dovrebbe soddisfare pienamente i regolamenti pertinenti e riportare l'incertezza della calibrazione per punti di prova.
Attualmente, la Cina Istituto di Metrologia e di altri organismi di normazione nazionali hanno iniziato dalla misurazione in calibrazione del punto di incertezza certificato di calibrazione del rapporto, e questo lavoro è stato svolto per diversi anni. In futuro, i requisiti nazionali per l'intera attività di misurazione più rigorosi, il dispositivo di serie I requisiti di qualità saranno più elevati e più rigorosi.
Terzo, calibrazione calibratore serie 55XX
I calibratori della serie 55XX includono i nuovi modelli 5080A, 5502A, 5522A e precedenti modelli 5502A e 5522A. Le loro funzioni principali sono le seguenti:
· Tensione CC ± (0 ~ 1020) V
· Tensione CA 1,0 mV ~ 1020 V (1Hz ~ 1MHz)
Corrente CC ± (0 ~ 20,5) A
· Corrente CA da 29 mA ~ 20,5 A, (1 Hz ~ 1 MHz)
· Resistenza 0 W ~ 1100 MW
In passato, molti di questi metodo di laboratorio per calibrare un calibratore multiprodotto è utilizzare il 8508A otto e un multimetro digitale di alta precisione metà misurata direttamente. Un davvero 8508A calibratore può completare la serie 55xx di calibrazione? Abbiamo diversi modelli fare analisi specifica. in 5500A, 5502A, 5520A e manutenzione, 5522A, i requisiti di taratura in queste strumenti e metodi di calibrazione sono descritti in dettaglio, specialmente proposti punti di regolazione taratura ogni funzione. solo garantire che questi punti di regolazione calibrazione la precisione, ogni funzione una gamma completa di prestazioni per assicurare lo strumento. al momento del check prestazioni dello strumento, deve cercare di comprendere questi punti di regolazione della calibrazione. Se si scopre che l'esatto diminuito calibratore, è necessario ripristinare la precisione dello strumento regolando i punti. qui, abbiamo inferiore specifiche di precisione 5502A, per esempio, in conformità alle istruzioni raccomandate 5502A ogni regolazione punto di calibrazione, il calcolo effettivo della incertezza di misura per ciascun punto di calibrazione, analizzare che tipo di equipaggiamento di serie può essere calibrato 5502A. scopriremo che ci sono molti funzione, in particolare una funzione di misurazione di corrente, 8508A e non può soddisfare i requisiti di precisione della calibrazione calibratore.
1. taratura della tensione DC
Le istruzioni di manutenzione 5502A, 5502A zeri tensione DC in aggiunta, vi sono otto regolazione della calibrazione punto in ciascuna calibrazione del punto di regolazione, si calcola l'incertezza complessiva delle 5502A, l'incertezza totale della 8508A misura di tensione DC calcolato i risultati sono riportati in tabella rapporto TUR di 1 si può vedere dalla tabella 1, la prestazione è molto eccellente tensione 8508A DC, la tensione DC su tutti 5502A setpoint calibrazione, 8508A e 5502A incertezza totale della incertezza complessiva della tensione DC sono superiore a 7, calibrato per soddisfare i requisiti di base. Pertanto, la misura della tensione DC può essere utilizzato direttamente funzione di calibrazione uscita di tensione DC 8508A 5502A.
Prima di eseguire la calibrazione, è necessario innanzitutto preparare la calibrazione Prima di tutto, tutti gli strumenti devono essere riscaldati per un tempo sufficiente dopo l'avvio, quindi 8508A e 5502A dovrebbero eseguire la calibrazione zero dello strumento e azzerare l'influenza dell'offset zero sui risultati della misurazione. , Può portare avanti il lavoro di calibrazione di ogni punto di prova Quando il 5502A esporta la piccola tensione inferiore a 3 V, dovrebbe utilizzare il cavo di prova potenziale basso termoelettricità, elimina l'errore di misurazione causato dal potenziale termoelettrico del filo al risultato della misurazione, garantire l'accuratezza della misurazione.
Sebbene l'incertezza dell'uscita di tensione CC 5520A e 5522A sia molto meglio di quella del 5502A, nei punti di test comunemente calibrati a 0,1 V, 1 V, 10 V, 100 V e 1000 V, il rapporto di incertezza di calibrazione di 8508A è ancora superiore a 3 Tuttavia, in corrispondenza dei punti di regolazione della calibrazione specificati dal produttore: 3 V, -3 V e 30 V TUR sono solo 2,2, 2,7 e 2,7 Questi punti di test non corrispondono al campo di tensione CC 8508A, che è l'intervallo 20 V della gamma 8508A o 200 V. Misurato, il valore misurato è solo il 15% dell'intervallo, aumentando notevolmente l'incertezza di misurazione di 8508 A. Se è necessario regolare questi punti, è necessario utilizzare un partitore di tensione per convertire il valore misurato in misura reale, è possibile risolvere questo problema. La tecnica Guardbanding può essere applicata per controllare più strettamente l'offset del calibratore per soddisfare i requisiti di calibrazione.
2. Calibrazione della funzione di resistenza
5502A calibratore può uscita regolabile in continuo resistenza 0-1100MΩ. Secondo le specifiche 5502A, 5502A è dotato di un valore di riferimento di calibrazione di tensione alternata 16 può essere calibrata regolando rispettivo punti 8508A 5502A di taratura diretta, non soddisfa i punti di misura nelle rispettive regolazioni di taratura determinare il grado richiesto, rapporto incertezza di taratura superiore 5 può essere direttamente funzione di resistenza di taratura 8508A, per soddisfare i requisiti della incertezza di misura. tabella 2 elenca la resistenza di regolazione punto di calibrazione nel 5502A calibrazione 110 kW, 1.1 MW , 11 MW, 110 MW quando quattro punti di taratura, è necessario impostare la modalità di bassa corrente corrente 8508A LOI di misura, al fine di adattarsi alla resistenza gamma attuale 5502A operante in modalità corrente bassa, l'incertezza di misura 8508A aumenterà leggermente, ma incertezza calibrazione è ancora maggiore del rapporto soddisfano la misurazione incertezza rivendicazione 4.
Di solito, quando misurata 100kΩ resistenza minore, dovrebbe cercare di utilizzare le misure di resistenza a quattro fili della calibrazione. Ciò è dovuto alle misure di resistenza a due fili, la resistenza del puntale e resistenza di contatto porteranno errore addizionale, mentre per misure di bassa resistenza, spesso anello maggiore. quadrifilare resistenza modalità di misura, la tensione di eccitazione sulla corrente di loop misurazione resistore e circuito di misura goccia separato, la tensione misurata non è influenzata dalla caduta di tensione corrente resistenza di circuito, la tensione ai capi di una vera resistenza misurata, puntali e eliminando errore di misura causata dalla resistenza di contatto in calibrazione ad alta impedenza, dovrebbero essere schermati per ridurre l'interferenza e ridurre l'impatto dei fattori ambientali sulle letture.
Calibrazione, da notare che l'uso di un convenzionale 8508A misura di resistenza, non utilizzare la modalità resistenza ad alta pressione HiVΩ, in questo modo, la resistenza di misura della corrente di eccitazione è 10 volte quella di modalità resistenza convenzionale misurazione, provocando in tal modo la generazione della tensione rispetto fino a 240V , possono avere 55xxA resistenza serie danno funzione di calibrazione.
Inoltre, quando la funzione 5502A resistenza di taratura, preferibilmente utilizzando l'intervallo manuale valori di misurazione resistenza 8508A test point, evitare autorange disposto, cercando lo strumento intervallo di misurazione appropriato esaminando al contempo corrente calibratore, in modo che i due strumenti non possono essere selezionate più presto possibile un intervallo adatto e un intervallo di corrente adatta, e non possono essere misurati correttamente, prolungata mancanza di risultati di misurazione corretti.
Potrebbero essere applicati 5520A e 5522A durante funzione di resistenza di taratura, in 36 MW, 110MΩ due punti di test di calibrazione, un'incertezza di 1,7 e 2,7 non può soddisfare i requisiti di calibrazione. Calibrazione per garantire che il confine (Guardbanding), quando la regolazione puntamento, rigorosa controllo compensato calibratore, calibrato per soddisfare i requisiti.
3. taratura della tensione AC
Il 5502A specifica, tensione 5502A AC 13 è fornita per regolare il punto di calibrazione sulle calibrazione rispettivi punti di regolazione, si calcola l'incertezza complessiva delle 5502A, la funzione di misurazione della tensione AC 8508A totale incertezza, ei risultati del calcolo sono mostrati in tabella 3 . dalla tabella 3, si può notare, le prestazioni 8508A AC incertezza di misura di tensione non può soddisfare i requisiti di calibrazione tensione 5502A AC su più punti di uscita indice esempio :. 5502A tensione alternata di 30V, 100Hz è: 0,032%, sugli indicatori 8508A era 0,013%, rapporto TUR solo 2,3, l'incertezza non può soddisfare il rapporto di 3 volte o più requisiti.
La ragione di questa gamma situazione dei due strumenti non corrispondono alla tensione alternata ha un punto di regolazione relazione di calibrazione 5502A sono grandi multipli di 3, come :. 30mV, 300mV, -3V, -30V, 300V, 8508A e il campo di misura 2 multipli, come ad esempio :. 200 mV, 2V, 20V, 200V calibrazione, con solo il 15% gamma 8508A di punti di prova, 8508A così notevolmente aumentato incertezza di misura.
Come risolvere questo problema? La risposta è quella di utilizzare una maggiore precisione 5790A. 5790A AC Measurement Standard è una elevata precisione, che ha sia una precisione eccellente standard di trasferimento termoelettrica, ma anche facile da usare multimetro digitale caratteristica, il dispositivo è progettato per tarare i vari calibratore CA standard. con 5502A e 5790A può calibrare solo 5522A, 5700A e 5720A possono essere tarati più accuratamente scambiano simili strumento di misura.
Qui, quando abbiamo analizzato TUR Calibratore Calibration 5502A con 5790A. Su ogni setpoint taratura della tensione AC 5502A, si calcola l'incertezza complessiva delle 5502A, l'incertezza totale della funzione di misurazione della tensione alternata di 5790A, I risultati del calcolo sono mostrati nella Tabella 4. Dalla Tabella 4, si può notare che ad eccezione di un punto di prova di 300V70kHz, il rapporto di incertezza è 5.3 Il rapporto di tutti gli altri punti di prova è maggiore di 13.
taratura della tensione AC, puntali può essere utilizzato un filo comune, puntali più breve possibile, in particolare alle alte frequenze, per essere il più breve possibile, e sono schermati per ridurre l'attenuazione del segnale, il segnale per evitare interferenze pickup.
Quando si utilizza il 5790A per calibrare le funzioni di tensione CA 5520A e 5522A, il rapporto di incertezza TUR è maggiore di 3 in tutti i punti di regolazione della calibrazione, che possono soddisfare i requisiti di calibrazione.
4. Calibrazione della funzione corrente
calibrazione tracciabile problema attuale è stato un compito difficile. Alcune persone come misura di corrente con multimetro digitale di alta precisione per calibrare la corrente di uscita del calibratore utilizzato. Tuttavia, la funzione di misurazione della corrente multimetro digitale ad alta precisione se può soddisfare precisione requisito? la risposta è no. DMM shunt di misura corrente costruiti prevalentemente usati quando la corrente che fluisce attraverso lo shunt misurata, lo shunt è generato nella resistenza shunt in un rapporto di tensione, misurata ad entrambe le estremità dello shunt tensione, la corrente può essere misurata quando la corrente è grande, consuma notevole potere dello splitter, se l'effetto di raffreddamento è relativamente scarsa shunt, temperatura shunt aumenterà, portando ad una variazione del valore della resistenza di shunt, la misurazione errore sarà grande. precisione DMM volume finito, utilizzando lo spazio incorporato shunt di misura attuali sono generalmente fatte relativamente piccolo e limitato in una forma digitale, la dissipazione di calore non è sufficiente, un grande errore quando una grande corrente può dire, splitter incorporato viene generalmente utilizzato DMM precisione della misurazione attuale non è elevato.
Se multimetro digitale 8508A con intervallo corrente continua viene calibrato calibratore funzione attuale, troverà, 8508A e 5502A, 5522A non corrisponde al campo di corrente, la precisione della corrente di uscita del 5502A e 5522A calibratore è relativamente alta, mentre la multimetro digitale 8508A anche se la taratura ottimale precisione di misura ancora non soddisfa i requisiti, in molti punti per regolare l'incertezza di taratura inferiore a 3. il rapporto è anche calibrato funzione corrente DC 5502A, 8508A non può fare. tabella 4 elenca la taratura diretta con la corrente continua 8508A 5502A, la corrente di uscita di ogni incertezza di taratura di punti di regolazione 5502A, 8508A incertezza di misura di corrente, e il loro rapporto incertezze TUR. Come si può vedere, nella maggior il punto di misura, cioè la regolazione di tutti i punti di calibrazione più di 30mA, i rapporti di incertezza sono meno di 2.
Riconducibile a risolvere la soluzione attuale è quella di utilizzare Fluke A40B. A40B è un nuovo splitter ad alte prestazioni standard. Usato A40B 8508A e dotato, può migliorare notevolmente la precisione della misura di corrente. + A40B 8508A con misura di corrente come una taratura standard corrente e la corrente di 5502A alternata, risultati soddisfacenti possono essere ottenuti in diretta punto di regolazione corrente rispettivo 5502A calibrazione, si calcola il 5502A incertezza, radice quadrata e incertezza 8508A e l'incertezza del A40B e utilizzare questo come un'incertezza complessiva risultati del calcolo sono mostrati nella tabella 5. come si può vedere dalla tabella 5, calcolato sulla base dell'uscita della corrente incertezza calibrazione rispettivo punti di regolazione 5502A e 8508A + A40B incertezza complessiva incertezza Il rapporto in gradi TUR è almeno maggiore di 5.3.
misura della tensione AC con criteri 5790A A40B possono migliorare le prestazioni, non solo può essere calibrato alternata 5502A corrente, 5522A, e la corrente alternata può essere calibrato 5700A, 5720A precisione AC e altri strumenti di misura. 5500A, corrente alternata 5502A calibrazione, 5520A, 5522A di più setpoint, tabella 6 elenca l'incertezza di calibrazione correnti principali punti di regolazione 5502A alternata, e l'incertezza radice quadrata e A40B incertezza della tensione CA misurata 5790A, e utilizzare questo come un'incertezza complessiva Gradi, i risultati del calcolo sono mostrati nella Tabella 6. Si può vedere che il TUR ottenuto dalla calibrazione è molto buono, e il TUR di tutti i punti di regolazione della calibrazione è almeno 8.6.
Poiché il 5502A AC-DC e 5520A, 5522A uscita funzione range di corrente, indicatori sono esattamente gli stessi, pertanto, l'analisi della funzione di calibrazione corrente 5502A calibratore DC, si applicano interamente a 5520A, 5522A calibratore.
In quarto luogo, la conclusione
Eventuali operazioni di taratura standard, soddisfano i requisiti di incertezza di misura è un requisito fondamentale. Si caratterizza per la qualità di questa misura, ma anche per caratterizzare l'affidabilità dei risultati di misura. Non può soddisfare la misurazione nel lavoro di taratura grado di certezza richiede un laboratori di taratura è di esaminare un indicatore importante. ISO 17025 ha requisiti specifici per la segnalazione incertezza di misura. per effettuare la 5500A standard di calibrazione, 5502A, 5520A, 5522A e altri calibratore multiprodotto, necessità una pluralità di criteri è fatto. questo articolo solo calibratore calibrazione AC e DC tensione, corrente continua e resistenza cinque funzioni principali discusso analizzati. compire cinque funzioni che devono multimetro digitale di precisione 8508A , A40B e la precisione shunt CA standard misura 5790A, in una tensione DC poche e regolando resistenza punti di calibrazione, un partitore di tensione continua o l'applicazione deve garantire limite di allineamento (Guardbanding) anche se la precisione di frequenza di calibrazione tecnologia calibratore gradi, necessitano di un contatore di frequenza di precisione; calibratore essere calibrato funzione della temperatura, un termometro e un livello adeguato Scanalature o lavello (coppa olio o tazze). Cioè, se una calibrazione, devono soddisfare il requisito di incertezza.
