眾所周知,，電子測量儀器在人為從事測量活動的時候，儀器會老化會受到自然環(huán)境的影響,，比如灰塵,、溫度的影響。有時候儀器還會有誤差,，只有通過定期檢查才能發(fā)現(xiàn)儀器的問題,，同時能保證測量結(jié)果的精度。

       周立功致遠電子作為國內(nèi)電子測量儀器的領(lǐng)導(dǎo)型企業(yè),，擁有一套獨立完善的儀器校準(zhǔn)測試體系,，可對各類儀器進行出廠、后期使用時進行有效可靠的校準(zhǔn),。下面就以功率分析儀為例來揭開致遠電子儀器校準(zhǔn)測試體系的面紗,。

校準(zhǔn)工具

       我們都知道，要想制作出高精度的機械零部件就需要使用精度更高的工作母機,。電子測量儀器亦是如此,，為了校準(zhǔn)萬分之二精度的PA6000功率分析儀我們選擇業(yè)界最高精尖的福祿克校準(zhǔn)儀以及安捷倫八位半數(shù)字多用表。如圖 1所示

       Aglient3458A：世界公認的高性能數(shù)字萬用表標(biāo)桿,，具有八位半極高的精度和高速數(shù)字轉(zhuǎn)換能力,，可提供校準(zhǔn)實驗室精度水平的測量和快速的測試系統(tǒng)吞吐量。

       Fluke6105A：高性能電能功率標(biāo)準(zhǔn)源能夠復(fù)現(xiàn)電力波形,、失真事件及諸如諧波失真,、調(diào)制諧波、間諧波,、閃變和驟升驟降等電學(xué)現(xiàn)象,，并且如果需要這些現(xiàn)象可以同時發(fā)生。通過此校準(zhǔn)儀器對功率分析儀的各項測試功能進行校準(zhǔn),。

       Fluke5720A ：多功能高精度校準(zhǔn)器已經(jīng)在全世界范圍作是校準(zhǔn)器的標(biāo)準(zhǔn),，夠提供覆蓋校準(zhǔn)五位半至七位半位數(shù)字多用表的準(zhǔn)確度，夠校準(zhǔn)PA6000萬分之二的精度,。全世界正在使用的Fluke 5700A校準(zhǔn)器已達數(shù)千臺,。

       Fluke5520A：多產(chǎn)品校準(zhǔn)器可直接輸出電壓和電流,，可輸出各種電壓、電流波形,，同時輸出電壓,、電流或者雙路電壓，實現(xiàn)相位控制,，用來模擬直流和交流功率,。可以校準(zhǔn)PA6000的電壓,、電流,、相位精度。

圖 1  周立功致遠電子校準(zhǔn)儀器

校準(zhǔn)流程

       在擁有全套的高精度校準(zhǔn)設(shè)備后,，還需要規(guī)范專業(yè)的校準(zhǔn)流程才能對高精度電子儀器進行校準(zhǔn),，將校準(zhǔn)設(shè)備的利用率最大化。眾所周知功率分析儀是一種高帶寬,、高精度的測量儀器,，能夠?qū)﹄妷骸㈦娏骱凸β蕝?shù)進行準(zhǔn)確測量,。為了保證功率分析儀測量準(zhǔn)確性,，需要使用高精度標(biāo)準(zhǔn)源和測量儀器對其進行完善的校準(zhǔn)，涵蓋直流電壓,、直流電流,、交流電壓、交流電流以及功率信號的計量檢測,。

       如圖 2所示，使用標(biāo)準(zhǔn)源輸出標(biāo)準(zhǔn)的直流電壓,、直流電流,、交流電壓、交流電流,。與之相連的是被測功率分析儀的功率板卡,，同時掛接交直流轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)和高精度數(shù)字萬用表進行比對。其中高精度數(shù)字萬用表可以直接校準(zhǔn)直流信號,，交流信號則通過Fluke 792A交直轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換為直流信號同樣適用高精度數(shù)字萬用表進行校準(zhǔn),。以此保證功率分析儀的測量精度。

圖 2  功率分析儀校準(zhǔn)示意圖

校準(zhǔn)周期

       耳機發(fā)燒友都知道,，新買的耳機都需要一個煲機的過程,，即有些元器件例如晶體管、集成電路,、電容全新的時候電氣參數(shù)不穩(wěn)定,，經(jīng)過一段時間的使用后才能逐漸穩(wěn)定,。對于電子測量儀器同樣如此，出廠時校準(zhǔn)后的技術(shù)指標(biāo),，由于溫度和時間漂移等因素的影響會有所降低,。為了保證儀器的長期穩(wěn)定，我們需要周期性校準(zhǔn),。

1,、初始精度

       機器生產(chǎn)、老化完成后,，測量值和標(biāo)準(zhǔn)源的值會相差很多,，所有需要校準(zhǔn)，將儀器的顯示值通過校準(zhǔn)運算達到和標(biāo)準(zhǔn)源一樣的值,。校準(zhǔn)之前為什么會出現(xiàn)偏差,，因為我們設(shè)計的放大倍數(shù)，參考電壓等并不是理論值,，存在初始偏差的,，所以需要校準(zhǔn)。 

2,、時間漂移

       大多數(shù)電子儀器,，包括靜電計、皮安表,、納伏表,、數(shù)字多用表、SMU 和數(shù)字源表儀器的準(zhǔn)確度和其它參數(shù),，在長時間內(nèi)無論設(shè)備是否工作,，都會變化。由于這種變化,，儀器的技術(shù)指標(biāo)通常都指明一個時間間隔,。超過這個時間間隔就不能保證儀器的準(zhǔn)確度。這個時間間隔在儀器的技術(shù)指標(biāo)中給出,，通常為90天或1年,。

       如圖 3所示，隨著時間的偏移,，元件參數(shù)特性與理論值逐漸產(chǎn)生偏差,，時間越久與理論之偏差越趨于穩(wěn)定。校準(zhǔn)儀器知名廠家Fluke說過他們實驗室里面的使用十年的校準(zhǔn)儀指標(biāo)非常好,，如果出售價格比剛剛生產(chǎn)的貴出幾乃至幾十倍,，但是一般是不賣的?？梢婋娮觾x器越使用精度越趨于穩(wěn)定,，校準(zhǔn)周期可以越長,。

3  元件參數(shù)時間漂移