在這里,我們分析用5790A校準(zhǔn)5502A多產(chǎn)品校準(zhǔn)器時(shí)的TUR。 在5502A各個(gè)交流電壓的校準(zhǔn)調(diào)整點(diǎn)上,我們計(jì)算出5502A的總不確定度,5790A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4中。從表4中可以看出,除了在300V70kHz這一個(gè)測(cè)試點(diǎn)上,不確定度比率為5.3。其他所有測(cè)試點(diǎn)的不確定度比率都大于13。
校準(zhǔn)交流電壓時(shí),測(cè)試導(dǎo)線可使用普通的導(dǎo)線,測(cè)試導(dǎo)線要盡可能的短,特別是在頻率較高時(shí),要越短越好,并使用屏蔽線,以減少信號(hào)衰減,避免撿拾干擾信號(hào)。
用5790A校準(zhǔn)5520A和5522A交流電壓功能時(shí),在所有校準(zhǔn)調(diào)整點(diǎn)的不確定度比率TUR都大于3,都能滿足校準(zhǔn)的要求。
4.電流功能校準(zhǔn)
校準(zhǔn)器電流溯源問題一直是個(gè)比較困難的任務(wù)。有些人喜歡用高精度數(shù)字多用表的電流測(cè)量功能來校準(zhǔn)常用校準(zhǔn)器的電流輸出功能??墒?,高精度數(shù)字多用表的電流測(cè)量功能是否能滿足準(zhǔn)確度要求呢?答案是否定的。數(shù)字多用表測(cè)量電流大都使用內(nèi)置分流器。當(dāng)被測(cè)電流流過分流器,在分流器上會(huì)產(chǎn)生與分流器阻值成比率的電壓,測(cè)量分流器兩端的電壓,就可以測(cè)量出電流。當(dāng)電流較大時(shí),分流器上會(huì)消耗相當(dāng)大的功率,如果分流器的散熱效果比較差,分流器溫度就會(huì)升高,導(dǎo)致分流器電阻值發(fā)生變化,測(cè)量誤差就會(huì)很大。高精度數(shù)字多用表體積有限,電流測(cè)量功能使用的內(nèi)置分流器一般都做的比較小,而且數(shù)字表內(nèi)空間有限,散熱不夠好,大電流時(shí)誤差較大。可以說,一般使用內(nèi)置分流器的數(shù)字多用表的電流測(cè)量準(zhǔn)確度都不高。
如果直接用8508A數(shù)字多用表的電流量程來校準(zhǔn)多產(chǎn)品校準(zhǔn)器的電流功能,人們會(huì)發(fā)現(xiàn),8508A與5502A、5522A的電流量程不匹配,5502A和5522A校準(zhǔn)器的電流輸出的準(zhǔn)確度比較高。而8508A雖然是數(shù)字多用表中的最優(yōu),測(cè)量準(zhǔn)確度仍然無法滿足校準(zhǔn)的要求,在很多校準(zhǔn)調(diào)整點(diǎn)上不確定度比率都小于3。即使是校準(zhǔn)5502A的直流電流功能,8508A也難以勝任。表4中列出了用8508A直接校準(zhǔn)5502A直流電流時(shí),在各個(gè)校準(zhǔn)調(diào)整點(diǎn)的5502A的電流輸出不確定度,8508A電流測(cè)量不確定度,以及它們的不確定度比率TUR。可以看出,在多數(shù)測(cè)量點(diǎn)上,也就是30mA以上的所有校準(zhǔn)調(diào)整點(diǎn)上,不確定度比率都不足2。
解決電流溯源的解決方案是使用福祿克公司的A40B。A40B是一種新型的高性能標(biāo)準(zhǔn)分流器。用A40B與8508A配用,可以大大提高電流測(cè)量準(zhǔn)確度。用8508A+A40B作為電流測(cè)量標(biāo)準(zhǔn),校準(zhǔn)5502A的直流電流和交流電流,可以取得令人滿意的效果。在5502A直流電流各個(gè)校準(zhǔn)調(diào)整點(diǎn)上,我們計(jì)算出5502A的不確定度,8508A的不確定度與A40B的不確定度的方和根,并用此作為總不確定度,計(jì)算結(jié)果列于表5中。從表5可以看出,根據(jù)各個(gè)校準(zhǔn)調(diào)整點(diǎn)的5502A的電流輸出不確定度和8508A+A40B總不確定度計(jì)算出的不確定度比率TUR至少大于5.3。
A40B配合5790A交流電壓測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)可以實(shí)現(xiàn)更好的性能,不僅可以校準(zhǔn)5502A,5522A的交流電流,也可以校準(zhǔn)5700A,5720A 等高精度交流測(cè)量?jī)x器的交流電。5500A,5502A,5520A,5522A的交流電流校準(zhǔn)調(diào)整點(diǎn)較多,表6 中列出了5502A交流電流的主要校準(zhǔn)調(diào)整點(diǎn)的不確定度,A40B的不確定度與5790A的測(cè)量交流電壓的不確定度的方和根,并用此作為總不確定度,計(jì)算結(jié)果列于表6中??梢钥闯觯?zhǔn)實(shí)現(xiàn)的的TUR非常優(yōu)異,所有的校準(zhǔn)調(diào)整點(diǎn)的TUR至少大于8.6。
由于5502A和5520A, 5522A的交直流電流功能輸出范圍,性能指標(biāo)都完全一樣,所以,關(guān)于5502A多產(chǎn)品校準(zhǔn)器交直流電流功能的校準(zhǔn)的分析,都完全適用于5520A,5522A多產(chǎn)品校準(zhǔn)器。
四、 結(jié)束語