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如何校準(zhǔn)福祿克55XX系列校準(zhǔn)器


  來(lái)源: 福祿克 時(shí)間:2018-04-03 作者:福祿克
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雖然5520A和5522A的直流電壓輸出的不確定度比5502A要好很多,在國(guó)內(nèi)一般常校準(zhǔn)的0.1V, 1V, 10V, 100V和1000V測(cè)試點(diǎn),它和8508A的校準(zhǔn)不確定度比率TUR仍然都大于3。但是,在生產(chǎn)廠(chǎng)家規(guī)定的校準(zhǔn)調(diào)整點(diǎn):3V, -3V和 30V的TUR僅為 2.2,2.7,2.7,這些測(cè)試點(diǎn)與8508A的直流電壓量程不匹配,是用8508A的20V量程或,200V量程測(cè)量的,測(cè)量值僅為量程的 15%,使得8508A測(cè)量不確定度大大增加。如果需要調(diào)整這些點(diǎn),需要用分壓器將測(cè)量值變換為在滿(mǎn)量程處測(cè)量,就可以解決此問(wèn)題。也可以應(yīng)用校準(zhǔn)邊界保證(Guardbanding)技術(shù),更嚴(yán)格地控制校準(zhǔn)器的偏移,來(lái)滿(mǎn)足校準(zhǔn)的要求。

2.電阻功能校準(zhǔn)

5502A校準(zhǔn)器可以輸出連續(xù)可調(diào)電阻0-1100MΩ。根據(jù)5502A說(shuō)明書(shū),5502A交流電壓設(shè)有16個(gè)校準(zhǔn)調(diào)整點(diǎn)。可以用8508A直接校準(zhǔn)5502A的各個(gè)校準(zhǔn)調(diào)整點(diǎn),可以滿(mǎn)足在各個(gè)校準(zhǔn)調(diào)整點(diǎn)上測(cè)量不確定度的要求,校準(zhǔn)不確定度比率都大于5??梢杂?508A電阻功能直接校準(zhǔn),滿(mǎn)足測(cè)量不確定度的要求。表2列出了5502A的各電阻校準(zhǔn)調(diào)整點(diǎn)的在校準(zhǔn)110 kW,1.1   MW,11 MW,110 MW 四個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)時(shí),需要設(shè)置8508A的測(cè)量電流為L(zhǎng)oI低電流模式,才能適合5502A電阻的工作電流范圍。在低電流模式時(shí),8508A的測(cè)量不確定度會(huì)稍微增加,但是,校準(zhǔn)不確定度比率仍然都大于4滿(mǎn)足測(cè)量不確定度的要求。

 

一般測(cè)量100kΩ以下的小電阻時(shí),應(yīng)該盡量使用四線(xiàn)電阻的測(cè)量方法進(jìn)行校準(zhǔn)。這是由于兩線(xiàn)電阻測(cè)量時(shí),測(cè)試引線(xiàn)電阻和接觸電阻會(huì)帶來(lái)附加誤差,對(duì)于小電阻測(cè)量時(shí),往往響較大。采用四線(xiàn)電阻測(cè)量方式,將電流激勵(lì)回路和測(cè)量電阻上的電壓降測(cè)量回路分開(kāi),測(cè)量到的電壓不受電流回路中電阻電壓降的影響,為真正的被測(cè)電阻兩端電壓,消除了測(cè)試引線(xiàn)及接觸電阻帶來(lái)的測(cè)量誤差。在高阻校準(zhǔn)時(shí),應(yīng)使用屏蔽線(xiàn),降低干擾,減少環(huán)境因素對(duì)測(cè)量讀數(shù)的影響。

 

校準(zhǔn)時(shí),應(yīng)注意使用8508A的常規(guī)電阻測(cè)量功能,不要使用HiVΩ高壓電阻模式,在這種模式,測(cè)量電阻時(shí)的激勵(lì)電流是常規(guī)電阻測(cè)量模式的10倍,由此可能產(chǎn)生最高達(dá)240V的順從電壓,可能會(huì)對(duì)55xxA系列校準(zhǔn)器電阻功能造成損壞。

另外,校準(zhǔn)5502A的電阻功能時(shí),最好根據(jù)測(cè)試點(diǎn)數(shù)值使用8508A電阻測(cè)量功能的手動(dòng)量程,避免設(shè)置在自動(dòng)量程時(shí),測(cè)量?jī)x表在尋找合適量程的同時(shí),校準(zhǔn)器也在尋找合適的工作電流,使得兩臺(tái)儀器不能盡快選擇到合適的量程和合適的電流范圍,而不能正常測(cè)量,長(zhǎng)時(shí)間得不到正確的測(cè)量結(jié)果。

在校準(zhǔn)5520A和5522A電阻功能時(shí),在 36 MΩ,110MΩ兩個(gè)校準(zhǔn)測(cè)試點(diǎn),不確定度為1.7 和 2.7。不能滿(mǎn)足校準(zhǔn)要求。可以應(yīng)用校準(zhǔn)邊界保證(Guardbanding),在校準(zhǔn)調(diào)整時(shí),更嚴(yán)格地控制校準(zhǔn)器的偏移,來(lái)滿(mǎn)足校準(zhǔn)的要求。

3.交流電壓校準(zhǔn)         

根據(jù)5502A說(shuō)明書(shū),5502A交流電壓設(shè)有13個(gè)校準(zhǔn)調(diào)整點(diǎn)。在各個(gè)校準(zhǔn)調(diào)整點(diǎn)上,我們計(jì)算出5502A的總不確定度,8508A的交流電壓測(cè)量功能的總不確定度,計(jì)算結(jié)果列于表3中。從表3中,可以看出,8508A交流電壓的性能在多數(shù)點(diǎn)上不能滿(mǎn)足校準(zhǔn)5502A交流電壓的測(cè)量不確定度要求。例如:5502A輸出30V,100Hz的交流電壓年指標(biāo)為:0.032%,而8508A年指標(biāo)為0.013%,TUR比率僅為2.3,不能滿(mǎn)足不確定度比率為3倍以上的要求。

造成這種局面的原因與兩臺(tái)儀器的量程不匹配也有關(guān)系。5502A交流電壓校準(zhǔn)調(diào)整點(diǎn)大都是3的倍數(shù),如:30mV,300mV,﹣3V,﹣30V,300V; 而8508A的量程都是2的倍數(shù),如:200 mV,2V,20V,200V。校準(zhǔn)時(shí),只能用8508A量程的 15% 為測(cè)試點(diǎn),使得8508A測(cè)量不確定度大大增加。

如何解決這一問(wèn)題呢?答案是,使用準(zhǔn)確度更高的5790A。5790A是一臺(tái)高準(zhǔn)確度的交流電壓測(cè)量標(biāo)準(zhǔn),它既有熱電轉(zhuǎn)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)異準(zhǔn)確度,又有數(shù)字多用表易于使用的特點(diǎn),是專(zhuān)門(mén)用于校準(zhǔn)各種交流校準(zhǔn)器的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。用5790A不僅可以校準(zhǔn)5502A和5522A, 還可以校準(zhǔn)5700A和5720A等更高精度的交流測(cè)量?jī)x器。

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