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    儀器校準對于測試有什么重要意義?

    什么是儀器校準?

         有些人會數值相同的兩臺儀器(如示波器和萬用表)認為是“已校準”的,不過這種做法也有問題,多多少少有些不科學,這就像讓一個會計審計他自己的賬本。如果用這種方法校準,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?如果兩個儀器以同樣的方式出現故障,在工程師不知道的情況之下,結果會是錯誤的。一個儀器如果沒有一個真正可追溯的內部標準,就不能說是正確的。

         美國宇航局的火星探測漫游者使用導航攝像頭記錄下了。對于這項任務,儀器校準標準(零件在一個圓)非常重要。

         儀器校準標準的準確度必須遠高于被測儀器的準確度。別忘了標準也有公差。如果被測設備(DUT)的公差范圍與標準的公差范圍重疊,則不能實現完全校準。這就是為什么校準通常需要一個至少比被測器件精確10倍的標準。

         如果標準公差定義良好且足夠小,則可以調整被測器件,以防止其由于校準間的正常漂移而導致讀數偏離。用精密技術校準儀器時,標準的準確度不能超過10倍。根據實際經驗,可以使用比精度高4倍的標準,但過程更復雜,包括與其他標準的交叉檢查。

     

    計量實驗室

     

         認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。隨著使用時間的增加,有些參數會發生漂移,所以工程師會將儀器送至計量實驗室進行儀器校準。但計量實驗室的現實情況如何呢?

          大多數計量實驗室都很好,效率很高。不幸的是,有些是不合格的。有些公司選擇低價實驗室而不調查其資質,由工程師負責驗證實驗室的真實性。好的實驗室非常樂意讓你參觀,并為他們的標準的可追溯性而自豪。你可以和實驗室人員一起坐下來,手里拿著儀器的校準手冊,以確認實驗室擁有進行高精度校準所需的儀器。

         您還必須確保實驗室的儀器經過適當的儀器校準和可追溯性。。大多數都有自己的高標準實驗室,如美國標準與技術研究所(NIST)1。一個好的計量實驗室應該有記錄,證明其儀器與一系列標準進行了適當的比較,這些標準可以追溯到由NIST或其他高標準維護的主標準。

         測試儀器的外部零件(如基準電壓源、輸入分頻器、放大器增益和偏移)會隨著時間漂移。良好的校準可確保典型的小漂移不會影響測量。校準就是發現并糾正這種漂移。但有時也會發生意外: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,數字多用表(DMM)可能是重載,從而導致很大的錯誤。

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

         當我們將儀器送去儀器校準時,我們期望計量實驗室將儀器送回校準。工程師還應收到一份校準報告,其中列出儀器校準后和校準之前規格變化。如果校準報告顯示儀器有較大的儀器校準誤差,則可能需要重新運行已用儀器完成的測試項目,并進行新的測量。

    對儀器校準的頻率有什么要求?

         這個問題不能一概而論,因為它因儀器、環境和應用而異。測試儀器制造商在典型條件之下給出推薦的校準間隔。對于極端條件和關鍵測量,可能需要更頻繁的儀器校準。下列是關于儀器校準周期的一些一般規則:

    1. 必須根據用戶合同、質量標準組織、規范或其他行業要求進行常規儀器校準。在測試以前,必須考慮適用的要求,以確保測試設備的校準或驗證符合。

    2. 關鍵測量左右。如,在完成新產品的試運行之后,設計工程師會對產品進行特性分析,以確保滿足技術要求,并優化測試步驟。此時進行的最終測試調整可以從根本上減少測試時間并影響收入。完整可靠的測試要求在測試周期左右驗證儀器狀態。

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

         高精度儀器校準不是可有可無的產品。校準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確的信息,可能導致受傷甚至死亡。之外,校準是質量的保證,可以保證產品最終檢測結果的準確性,在交付給客戶時達到技術規范要求。

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