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仪器校准对于测试有什么重要意义？
2022-11-21 10:44
什么是仪器校准？
有些人会数值相同的两台仪器（如示波器和万用表）认为是“已校准”的。不过，这种做法也有问题，多多少少有些不科学。这就像让一个会计审计他自己的账本。如果用这种方法校准，有三种明显的情况是无法解释的：第一，如果一台仪器是对的，而另一台仪器是错的，那么是谁的错。第二，如果这两种仪器的错误方向相反，工程师怎么能判断哪一种有问题？如果两个仪器以同样的方式出现故障，在工程师不知道的情况之下，结果会是错误的。一个仪器如果没有一个真正可追溯的内部标准，就不能说是正确的。
2011年7月17日，美国宇航局的火星探测漫游者使用导航摄像头记录下了。对于这项任务，仪器校准标准（零件在一个圆）非常重要。
仪器校准标准的准确度必须远高于被测仪器的准确度。别忘了标准也有公差。如果被测设备（DUT）的公差范围与标准的公差范围重叠，则不能实现完全校准。这就是为什么校准通常需要一个至少比被测器件精确10倍的标准。
如果标准公差定义良好且足够小，则可以调整被测器件，以防止其由于校准间的正常漂移而导致读数偏离。用精密技术校准仪器时，标准的准确度不能超过10倍。根据实际经验，可以使用比精度高4倍的标准，但过程更复杂，包括与其他标准的交叉检查。
计量实验室
认真的工程师购买高精度的仪器，并期望从这些电子测试仪器获得高精度。随着使用时间的增加，有些参数会发生漂移，所以工程师会将仪器送至计量实验室进行仪器校准。但计量实验室的现实情况如何呢？
大多数计量实验室都很好，效率很高。不幸的是，有些是不合格的。有些公司选择低价实验室而不调查其资质，由工程师负责验证实验室的真实性。好的实验室非常乐意让你参观，并为他们的标准的可追溯性而自豪。你可以和实验室人员一起坐下来，手里拿着仪器的校准手册，以确认实验室拥有进行高精度校准所需的仪器。
您还必须确保实验室的仪器经过适当的仪器校准和可追溯性。。大多数都有自己的高标准实验室，如美国标准与技术研究所（NIST）1。一个好的计量实验室应该有记录，证明其仪器与一系列标准进行了适当的比较，这些标准可以追溯到由NIST或其他高标准维护的主标准。
测试仪器的外部零件（如基准电压源、输入分频器、放大器增益和偏移）会随着时间漂移。良好的校准可确保典型的小漂移不会影响测量。校准就是发现并纠正这种漂移。但有时也会发生意外：仪器可能会掉落或操作人员可能会滑倒，从而检测到更高的电压。例如，数字多用表（DMM）可能是重载，从而导致很大的错误。
由于数字万用表的输入端是由保险丝或断路器保护的，所以有些人误认为这种情况不会引起其。然而，在保护装置生效后，高电压可能会跳变输入保护装置，或造成电路损坏。
当我们将仪器送去仪器校准时，我们期望计量实验室将仪器送回校准。工程师还应收到一份校准报告，其中列出仪器校准后和校准之前规格变化。如果校准报告显示仪器有较大的仪器校准误差，则可能需要重新运行已用仪器完成的测试项目，并进行新的测量。
对仪器校准的频率有什么要求？
这个问题不能一概而论，因为它因仪器、环境和应用而异。测试仪器制造商在典型条件之下给出推荐的校准间隔。对于极端条件和关键测量，可能需要更频繁的仪器校准。下列是关于仪器校准周期的一些一般规则:
1. 必须根据用户合同、质量标准组织、规范或其他行业要求进行常规仪器校准。在测试以前，必须考虑适用的要求，以确保测试设备的校准或验证符合。
2. 关键测量左右。如，在完成新产品的试运行之后，设计工程师会对产品进行特性分析，以确保满足技术要求，并优化测试步骤。此时进行的最终测试调整可以从根本上减少测试时间并影响收入。完整可靠的测试要求在测试周期左右验证仪器状态。
3. 怀疑测量错误，或者当仪器过载或跌落时。检查以确认仪器校准和安全状态（如，当仪器坠落时，会造成导线与外壳间的短路）非常重要。
高精度仪器校准不是可有可无的产品。校准确保了测试仪器的可靠性，甚至是人员的安全。例如，在使用设备以前，工程师可能会测量仪表电压，以确保它是安全的。如果水表损坏或提供不准确的信息，可能导致受伤甚至死亡。之外，校准是质量的保证，可以保证产品最终检测结果的准确性，在交付给客户时达到技术规范要求。
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