Para calibrar 5500A, 5502A, 5520A, 5522A y otros tipos de AC y el calibrador de tensión de CC, la corriente DC y la resistencia cinco funciones principales, el equipo estándar utilizado tiene que cumplir los requisitos de la relación de incertidumbre de calibración, es decir, corrección Instrumentos La relación de incertidumbre con la incertidumbre del estándar de calibración es de al menos 4: 1 o 3: 1.
Este artículo requiere cinco mediciones de la incertidumbre de calibración análisis de incertidumbre y la incertidumbre de la relación de calibración discutido utilizando diferentes equipos estándar. El análisis mostró que cinco para completar la función de calibración, es necesario de precisión 8508A DMM, A40B shunt precisión, estándar de medición de tensión 5790A AC, u otro instrumento estándar similar; ajuste de calibración en varios puntos y el voltaje de la resistencia aplicaciones de CC también necesitan asegurarse de la tecnología de límite de alineación (Guardbanding) u otros instrumentos de medición.
I. Introducción
laboratorio de calibración de CC de baja potencia, calibrador multiproducto juegan un papel importante, que los Estados Unidos Fluke Serie 55xx calibrador multi-producto es el calibrador más ampliamente utilizado. Metrólogos ellos utilizan para probar varios tipos de Instrumentos , Tales como un multímetro digital, medidor de potencia, ohmímetro, mesa de tarjeta de interruptor, un dispositivo de grabación, pinzas amperimétricas, osciloscopios, instrumentación térmica, etc., utilizando un calibrador puede asumir que la mayor parte de una calibración de laboratorio pequeña cargas de calibración. con el fin de garantizar la trazabilidad de magnitud, para asegurar la calidad de la calibración, la calibración en sí también requiere trazable de calibración regular. estas funciones de calibración más amplia gama, la capacidad de conducción, requisitos de trazabilidad de calibración son relativamente altos. el grado de fiabilidad de calibración el calibrador para asegurar la trazabilidad de las mediciones fiables, y es un trabajo muy técnico. en la actualidad algunos calibrador interno laboratorio de calibración en la calibración de estos trabajos, todavía hay algunos problemas. a veces, la incertidumbre de calibración No cumple con los requisitos técnicos. Este documento analiza estos problemas y propone soluciones.
En segundo lugar, hay problemas
La calibración del instrumento, no es un requisito básico, lo que se requiere por la incertidumbre de calibración instrumento es mucho mayor que la incertidumbre del patrón de calibración de la relación entre ellos se llama la relación de incertidumbre TUR TUR generalmente requieren al menos mayor que 4: 1 o 3: 1 cumple los requisitos, puede llevar a cabo la calibración o verificación; principalmente la única relación entre el instrumento de medición.
Cuando la norma ISO 17025 solicitado explícitamente para informar de los resultados de medición de calibración (calibración) incertidumbre, laboratorio de calibración o una prueba de laboratorio realizan todas las mediciones de calibración deben poseer y utilizar un procedimiento fijo para evaluar la incertidumbre de la medición. Consejo Nacional de Acreditación CNAS China por Laboratorios -CL07 :. 2011 "incertidumbre de requisitos de medición", llamados para la aplicación eficaz de ISO17025, la incertidumbre de calibración correcta por punto en el informe de calibración de los resultados del informe es ilustrar la incertidumbre en la calibración, la capacidad de los laboratorios de calibración Ya sea para cumplir con los requisitos, para garantizar la calidad de la calibración.
Fluke calibrador 55xx serie, incluyendo el 5500A, 5502A, 5520A, 5522A calibrador multiproducto, etc., en el país tiene cerca de dos mil unidades, para servir a los laboratorios de medición y calibración e instituciones de investigación en todos los niveles. Por sí mismo calibrador multiproducto magnitud trazabilidad, ha sido un problema difícil debido a presentar nuestro país todavía no ha introducido métodos de ensayo de éstos estándar de calibración o calibración, el laboratorio de calibración interna en la calibración de estos calibradores, diferentes métodos de calibración, instrumento estándar utilizado también es diferente, El nivel de calibración también es muy diferente.
Por ejemplo, lo siguiente es parte de un certificado de calibración para una calibración de laboratorio de calibración 5502A:
Nombre estándar: voltaje, voltaje, corriente, dispositivo estándar de medición de resistencia de alta precisión
Extraer el contenido del certificado se puede ver de lo anterior, este "voltaje de precisión, de medida de resistencia actual significa estándar" es en realidad un voltímetro digital Fluke 8508A con gran precisión. Incertidumbre expandida enumera la incertidumbre total del año 8508A, un nivel de confianza del 95%. sin embargo, este certificado de calibración, cada función de medición sólo da la incertidumbre expandida de un punto de prueba, y es el mejor de la incertidumbre de medición. el usuario no puede conocer las normas de medición en la incertidumbre de otros puntos de medición, pero no puede conocerse en el punto de prueba si se cumplen los requisitos de relación de incertidumbre. se puede decir que esta incertidumbre de calibración de la información no cumple con las regulaciones estatales, no puede satisfacer las necesidades de los usuarios El método de informe correcto debe cumplir completamente con las regulaciones relevantes e informar la incertidumbre de calibración por puntos de prueba.
En la actualidad, China Instituto de Metrología y otros organismos de normalización nacionales haberse iniciado antes de la medición de la calibración del punto de calibración certificado de la incertidumbre del informe, y este trabajo se ha llevado a cabo desde hace varios años. En el futuro, los requisitos nacionales para la totalidad de las actividades de medición más estricta, el dispositivo estándar Los requisitos de grado serán más altos y más rigurosos.
En tercer lugar, la calibración del calibrador de la serie 55XX
Los calibradores de la serie 55XX incluyen los nuevos modelos 5080A, 5502A, 5522A y modelos pasados anteriores 5502A y 5522A. Sus funciones principales son las siguientes:
· Voltaje DC ± (0 ~ 1020) V
· Voltaje AC 1.0 mV ~ 1020 V (1Hz ~ 1MHz)
Corriente DC ± (0 ~ 20.5) A
· Corriente de CA 29 mA ~ 20.5 A, (1Hz ~ 1MHz)
· Resistencia 0 W ~ 1100 MW
En el pasado, muchos de estos métodos de laboratorio para calibrar un calibrador multiproducto, es utilizar el 8508A ocho y una alta precisión multímetro digital media medida directamente. Realmente un calibrador 8508A puede completar la serie 55xx de calibración? Tenemos diferentes modelos hacer análisis específico. en 5500A, 5502A y 5520A manual de mantenimiento, 5522A, se describen los requisitos de calibración hechas de estos instrumentos y métodos de calibración en detalle, los puntos de ajuste de calibración especialmente propuestos cada función. solamente asegurar que estos puntos de ajuste de calibración exactitud, cada función una amplia gama de prestaciones para garantizar el instrumento. al comprobar el rendimiento del instrumento, debe tratar de incluir estos puntos de ajuste de calibración. Si encuentra que la exacta disminuido calibrador, debe restaurar la precisión del instrumento mediante el ajuste de los puntos. aquí, menor especificaciones de precisión 5502A, por ejemplo, de acuerdo con las instrucciones recomendadas 5502A cada ajuste del punto de calibración, el cálculo real de la incertidumbre de medición para cada punto de calibración, analizar qué tipo de equipamiento de serie puede ser calibrado 5502A. nos encontraremos con que hay muchos función, en particular, una función de medición de corriente, 8508A y no puede cumplir los requisitos de precisión de calibrador de calibración.
1. Calibración de voltaje DC
Las instrucciones de mantenimiento 5502A, 5502A ceros de tensión DC Además, hay ajuste de calibración de ocho puntos en cada punto de calibración de ajuste, se calcula la incertidumbre total de 5502A, la incertidumbre total de la medición de la tensión de CC 8508A calcula los resultados se muestran en relación TUR mesa de 1 puede verse en la tabla 1, el rendimiento es muy excelente tensión 8508A DC, la tensión de CC en todo 5502A calibración punto de ajuste, 8508A y 5502A incertidumbre total de la incertidumbre general de la tensión de DC son mayor que 7, calibrado para satisfacer los requisitos básicos. Por lo tanto, la medición de la tensión DC se puede utilizar directamente la función de calibración de salida de tensión 8508A 5502A DC.
Antes de la calibración, debe hacer los preparativos para la calibración. En primer lugar, todos los instrumentos deben ser suficientes para el calentamiento. Entonces, 8508A y 5502A tienen que hacer la calibración del instrumento, decalaje de clara influencia en los resultados de la medición. Siguiente , la calibración se puede realizar en el punto de prueba respectiva. cuando la tensión de salida 5502A de 3V o menos pequeño, un bajo potencial termoeléctrico deben cables de prueba, los cables de eliminar los errores de medición en los resultados de medición causados por la energía termoeléctrica, para asegurar la precisión de medición.
Mientras que la incertidumbre de la tensión continua de salida y 5522A 5520A 5502A mucho mejor que en general doméstica a menudo calibrada de 0,1 V, 1 V, 10 V, 100 V y 1000 V puntos de prueba, y es la relación de TUR 8508A incertidumbre de calibración es todavía mayor que 3 sin embargo, en un punto de ajuste de la calibración fabricante predeterminado: 3V, -3V a 30V y TUR sólo el 2,2, 2,7, 2,7, dc rango de tensión de estos puntos de prueba no coincide con el 8508A, 8508A es o rango de 20V, 200V gama , rango de mediciones de medición es sólo el 15%, por lo que la incertidumbre de medición 8508A mucho mayor. Si es necesario ajustar estos puntos deben ser medidos con los valores medidos en el divisor de tensión a escala completa, podemos resolver este problema también La técnica Guardbanding se puede aplicar para controlar más estrictamente el desplazamiento del calibrador para cumplir con los requisitos de calibración.
2. Calibración de la función de resistencia
calibrador 5502A puede salida de resistencia continuamente ajustable 0-1100MΩ. De acuerdo con el 5502A especificación, 5502A está provisto de un punto de ajuste de calibración de tensión alterna 16 se puede calibrar mediante el ajuste de la respectiva 5502A puntos 8508A de calibración directa, no satisface los puntos de medición en los respectivos ajustes de calibración determinar el grado requerido, la relación de calibración incertidumbre mayor que 5 puede ser directamente la función de resistencia de calibración 8508A, para satisfacer los requisitos de la incertidumbre de la medición. la tabla 2 enumera el ajuste de la resistencia del punto de calibración en el 5502A calibración 110 kW, 1,1 MW , 11 MW, 110 MW cuando cuatro puntos de calibración, es necesario para establecer el modo de baja corriente 8508A actual LoI de medición, con el fin de adaptarse a la resistencia rango de corriente 5502A que opera en modo de corriente baja, la incertidumbre de la medición 8508A aumentarán ligeramente, pero , La relación de incertidumbre de calibración es aún mayor que 4 para cumplir con los requisitos de incertidumbre de medición.
Por lo general, cuando se mide 100kΩ resistencia del más pequeño, debe tratar de usar las mediciones de resistencia de cuatro hilos de la calibración. Esto es debido a las mediciones de resistencia de dos hilos, la resistencia del cable de prueba y la resistencia de contacto traerán error adicional, mientras que para baja medición de la resistencia, a menudo anillo Con el método de medición de resistencia de cuatro hilos, separe el lazo de caída de tensión en el circuito de excitación de corriente y la resistencia de medición El voltaje medido no se ve afectado por la caída de tensión en el circuito de corriente. Es el voltaje verdadero a través de la resistencia medida. Elimina los errores de medición causados por los cables de prueba y la resistencia de contacto Al usar la calibración de alta resistencia, se deben usar cables blindados para reducir la interferencia y reducir el impacto de los factores ambientales en las lecturas de medición.
Calibración, para señalar que el uso de un 8508A de medición de resistencia convencional, no utilice el modo resistencia HiVΩ de alta presión, en este modo, la resistencia de medición de corriente de excitación es de 10 veces la de la resistencia convencional modo de medición, lo que posiblemente la generación de tensión de cumplimiento de hasta 240V , Puede dañar la función de resistencia del calibrador de la serie 55xxA.
Además, cuando la función 5502A resistencia de calibración, utilizando preferentemente el rango manual valores de medición de la resistencia 8508A punto de prueba, evitar AutoRange dispuesto, buscando el instrumento de medición intervalo apropiado mientras que también mira actual calibrador, de modo que los dos instrumentos no se pueden seleccionar tan pronto como sea posible para un intervalo adecuado y un rango de corriente adecuado, y no se pueden medir correctamente, la falta prolongada de los resultados de medición correctos.
5520A y 5522A durante la función de resistencia de calibración, en 36 mO, 110MΩ dos puntos de prueba de calibración, una incertidumbre de 1.7 y 2.7 no puede satisfacer los requisitos de calibración. Calibración pueden ser aplicados para asegurar que el límite (Guardbanding), cuando el ajuste objetivo, más estricta Control compensado calibrador, calibrado para cumplir con los requisitos.
3. calibración de voltaje AC
El 5502A especificación, voltaje 5502A AC 13 se proporciona para ajustar el punto de calibración en los respectivos puntos de ajuste de calibración, se calcula la incertidumbre total de 5502A, la función de medición de la tensión 8508A AC total de incertidumbre, y los resultados del cálculo se muestran en la Tabla 3 . de la tabla 3, se puede observar, el rendimiento 8508A AC incertidumbre de medición de tensión no puede cumplir los requisitos de calibración tensión 5502A AC en la mayor parte de salida de índice de puntos de ejemplo :. 5502A voltaje de CA de 30 V, 100 Hz es: 0,032%, en los indicadores 8508A era 0,013%, relación TUR sólo es 2,3, la incertidumbre no puede cumplir con la relación de 3 veces o más requisitos.
La razón para este rango de situación de los dos instrumentos no coinciden con la tensión alterna tiene una puntos de ajuste de calibración 5502A relación son grandes múltiplos de 3, tales como :. 30mV, 300mV, -3V, -30V, 300V; 8508A y los rangos de medición 2 múltiple, tales como :. 200 mV, 2V, 20V, 200V de calibración, con sólo el 15% gama 8508A de puntos de prueba, 8508A así aumenta considerablemente incertidumbre de la medición.
¿Cómo resolver este problema? La respuesta es utilizar una mayor precisión 5790A. 5790A CA estándar de la medida es una alta precisión, que tiene tanto estándar de transferencia termoeléctrica excelente precisión, sino también fácil de utilizar multímetro digital característica, el dispositivo está diseñado para calibrar los diversos calibrador de CA estándar. con 5502A y 5790A sólo puede calibrar 5522A, 5700A y 5720A pueden calibrarse con más precisión el intercambio de el como instrumento de medición.
Aquí, cuando analizamos TUR calibrador 5502A de calibración con 5790A. En cada voltaje AC 5502A calibración de punto de ajuste, se calcula la incertidumbre total de 5502A, la incertidumbre total de la función de medición de voltaje AC 5790A, los resultados se muestran en la tabla 4. como puede verse en la tabla 4, además de un punto de prueba 300V70kHz esta relación incertidumbre era 5,3. Todos los demás relación de incertidumbre de prueba de más de 13 puntos.
calibración de tensión alterna, cables de prueba se puede utilizar un cable de corriente, cables de prueba lo más corto posible, particularmente a frecuencias más altas, para ser lo más corto posible, y están protegidos para reducir la atenuación de la señal, la señal para evitar la recogida de interferencia.
Cuando el 5790A se usa para calibrar las funciones de voltaje de CA 5520A y 5522A, el índice de incertidumbre TUR es mayor que 3 en todos los puntos de ajuste de calibración, lo que puede cumplir los requisitos de calibración.
4. Calibración de la función actual
calibración trazable problema actual ha sido una tarea difícil. Algunas personas, como la medición de corriente con el multímetro digital de alta precisión para calibrar la salida de corriente del calibrador utilizado. Sin embargo, la función de medición de corriente multímetro digital de alta precisión si se puede satisfacer con precisión requisito? la respuesta es no. shunts de medida actual DMM construido utilizan sobre todo cuando la corriente que fluye a través de la derivación medido, la derivación se genera en la resistencia de derivación en una relación de tensión, medida a ambos extremos del shunt voltaje, la corriente puede ser medida cuando la corriente es grande, consume energía considerable en el divisor, si el efecto de enfriamiento es relativamente pobre en derivación, la temperatura del shunt aumentará, lo que lleva a un cambio en el valor de la resistencia shunt, la medición error será grande. precisión DMM volumen finito, utilizando el espacio incorporado shunts de medición actuales se hacen generalmente relativamente pequeño y limitado dentro de una forma digital, la disipación de calor no es lo suficientemente bueno, un gran error cuando una corriente grande se puede decir, Los multímetros digitales que usan una derivación incorporada a menudo tienen baja precisión en la medición de corriente.
Si el multímetro digital 8508A con un rango de corriente continua se calibra función actual del calibrador, se encontrará, 8508A y 5502A, 5522A no coincide con la gama actual, la precisión de la corriente de salida del 5502A y 5522A calibrador es relativamente alta, mientras que el multímetro digital 8508A aunque la calibración óptima precisión de la medición todavía no cumple los requisitos, en muchos puntos para ajustar la incertidumbre de calibración de menos de 3. la proporción es aún calibrado 5502A DC función actual, 8508A no puede hacer. Tabla 4 enumera la calibración directa con la corriente directa 8508A 5502A, la corriente de salida de cada incertidumbre de calibración de puntos de ajuste 5502A, 8508A actual incertidumbre en la medición, y su relación de incertidumbres TUR. Como puede verse, en la mayoría En el punto de medición, es decir, en todos los puntos de ajuste de calibración por encima de 30 mA, la relación de incertidumbre es menor que 2.
Traceable para resolver la solución actual es utilizar Fluke A40B. A40B es un nuevo divisor estándar de alto rendimiento. Utilizado A40B 8508A y equipado con, puede mejorar en gran medida la precisión de la medición actual. + A40B 8508A con medición de corriente como una calibración estándar corriente continua y corriente alterna de 5502A, resultados satisfactorios se pueden obtener en el punto de ajuste de corriente directa respectiva calibración 5502A, se calcula el 5502A incertidumbre, raíz cuadrada y la incertidumbre 8508A y la incertidumbre de la A40B , y usar esto como una incertidumbre general resultados del cálculo se muestran en la tabla 5. como puede verse en la tabla 5, calculado en base a la salida de la calibración actual incertidumbre respectivos puntos de ajuste 5502A y 8508A + A40B incertidumbre general incertidumbre La relación de grados TUR es al menos mayor que 5.3.
medición de la tensión de CA con criterios 5790A A40B puede lograr un mejor rendimiento, no sólo se puede calibrar alternando 5502A actual, 5522A, y la corriente alterna se puede calibrar 5700A, 5720A precisión de CA y otros instrumentos de medida. 5500A, alternando 5502A calibración actual, 5520A, 5522A de más consigna, tabla 6 enumera la calibración actual incertidumbre principales puntos de ajuste 5502A alterna, y el cuadrado de la incertidumbre A40B raíz y la incertidumbre de la tensión alterna medido de 5790A, y utilizar esto como una incertidumbre global Grados, los resultados del cálculo se muestran en la Tabla 6. Se puede ver que el TUR logrado por la calibración es muy bueno, y el TUR de todos los puntos de ajuste de calibración es al menos 8.6.
Dado que el 5502A AC-DC y 5520A, función de margen de corriente de salida 5522A, indicadores de rendimiento son exactamente los mismos, por lo tanto, el análisis de la función de calibración actual 5502A calibrador DC, son plenamente aplicables a 5520A, 5522A calibrador.
En cuarto lugar, la conclusión
Cualquier tarea de calibración estándar, cumplen los requisitos de la incertidumbre de medida es un requisito básico. Se caracteriza por la calidad de esta medida, sino también para caracterizar la fiabilidad de los resultados de la medición. No se puede cumplir con la medida en el trabajo de calibración grado de certeza requiere un laboratorios de calibración es examinar un indicador importante. ISO 17025 tiene requisitos específicos para comunicación de la incertidumbre de medición. con el fin de llevar a cabo el 5500A estándar de calibración, 5502A, 5520A, 5522A y otra calibrador multiproducto, necesidad una pluralidad de criterios está hecho. este artículo sólo calibración calibrador AC y DC de tensión, corriente DC y la resistencia cinco funciones principales discutieron analizaron. para llevar a cabo cinco funciones que necesitan multímetro digital de precisión 8508A , A40B y la precisión de derivación AC 5790A estándar de medición; en unos pocos tensión de CC y el ajuste de resistencia puntos de calibración, un divisor de tensión DC o la aplicación necesita para asegurar límite de alineación (Guardbanding) incluso si la precisión de la frecuencia de calibración tecnología calibrador Para calibrar la función de temperatura de un calibrador multiproducto, un termómetro estándar y adecuado Surcos o el fregadero (taza de aceite o tazas). Es decir, si una calibración, deben cumplir con el requisito de incertidumbre.
