常用仪表校准方法和常见问题 福禄克公司.pdf

Fluke Calibration 1 常用仪表校准方法和常见问题常用仪表校准方法和常见问题 周周华华 市场技术部市场技术部 福禄克公司计量校准部福禄克公司计量校准部(中国中国)20112011,7 7 Fluke Calibration 2 手持式数字多用表校准手持式数字多用表校准 钳形表校准钳形表校准 模拟指针表模拟指针表 开关开关板表板表 一般功率表一般功率表 常用仪表校准方法和常见常用仪表校准方法和常见问题一问题一 Fluke Calibration 3 手持式数字表一般为手持式数字表一般为 3位半、位半、4位、位、4位半数字多用表位半数字多用表 何谓几位半数字多用表？何谓几位半数字多用表？有有4位数字显示，首位数字是位数字显示，首位数字是1或或0的数字表俗称的数字表俗称 3位半数字表位半数字表 专业的说法是用数字表的满码数（专业的说法是用数字表的满码数（Count）:2,000,10,000 20,000 满码数和分辨率的满码数和分辨率的关系关系 分辨率是满码数的倒数分辨率是满码数的倒数 满码数越大，分辨率越高满码数越大，分辨率越高 手持式数字多用表分类手持式数字多用表分类 Fluke Calibration 4 手持式手持式数字表数字表特点：特点：使用量大使用量大 电池供电电池供电 功能功能多多 大部分不可自动大部分不可自动校准校准*自动自动调整调整需要内部有需要内部有CPUCPU、存储器，对外有接口、存储器，对外有接口 *手动手动调整：低价，使用电位器等元件调整，可靠性调整：低价，使用电位器等元件调整，可靠性差差 手持式数字表手持式数字表的档次价格差异很大的档次价格差异很大 价格从几十元到几千元价格从几十元到几千元不等不等 主要差别：安全性、可靠性、功能主要差别：安全性、可靠性、功能 手持式数字多用表手持式数字多用表特点特点 Fluke Calibration 5 标准源法：标准源法：5080A、5500A、5522A（5520A）校准器作为标准信号源输出标准的信号校准器作为标准信号源输出标准的信号 数字表作为被校准对象，数字表作为被校准对象，UUT 标准表法：用数字多用表标准表法：用数字多用表+电压源电压源/电流源电流源 +电阻箱电阻箱 高精度台式表作为测量标准标准高精度台式表作为测量标准标准 调解电压源调解电压源/电流源或者电阻箱产生参考信号电流源或者电阻箱产生参考信号 将台式表测量结果和被检表进行对比将台式表测量结果和被检表进行对比 有时需使用多台电压源有时需使用多台电压源/电流源、电阻箱，更换连接很麻烦电流源、电阻箱，更换连接很麻烦 电压源电压源/电流源的稳定性和调节细度难以满足要求电流源的稳定性和调节细度难以满足要求 交流电压源交流电压源/电流源很贵电流源很贵 手持式数字多用表校准方法手持式数字多用表校准方法 Fluke Calibration 6 提高效率，用半自动校准来提高校准速度提高效率，用半自动校准来提高校准速度 国内检定规程要求的校准点较多和台式表差不多国内检定规程要求的校准点较多和台式表差不多 校准项目校准项目 可根据实际需要确定校准项目可根据实际需要确定校准项目 非全功能校准要在仪器上加标注非全功能校准要在仪器上加标注 半自动完成校准报告半自动完成校准报告 对外校准时，关键是对外校准时，关键是生成生成校准证书校准证书 自动校准程序很重要自动校准程序很重要 程序产生的证书可信度高程序产生的证书可信度高 手持式数字多用表手持式数字多用表校准的一些问题校准的一些问题 Fluke Calibration 7 仪表超差时需要参照维修仪表超差时需要参照维修/校准手册调整校准校准手册调整校准 福禄克的大部分数字表维修福禄克的大部分数字表维修/校准手册可以从网上下载校准手册可以从网上下载 手持式数字表的调整方法手持式数字表的调整方法 开机盖手动校准，调整电位器等元件开机盖手动校准，调整电位器等元件*接触性元件，性能不可靠接触性元件，性能不可靠 手动操作面板校准手动操作面板校准*性能可靠性能可靠 *校准操作工作量大校准操作工作量大 通过接口自动调整通过接口自动调整 *性能可靠性能可靠 *操作简单，速度快操作简单，速度快 *需要校准程序需要校准程序 手持式数字多用表校准注意事项手持式数字多用表校准注意事项 Fluke Calibration 8 全自动校准全自动校准 软件（程序）控制校准器的输出，软件（程序）控制校准器的输出，自动获取被校准仪表的测量数值自动获取被校准仪表的测量数值 超差可以自动调整（取决于各个表的类型）超差可以自动调整（取决于各个表的类型）软件自动进行计算并给出误差，生成检定或校准报告软件自动进行计算并给出误差，生成检定或校准报告 需要根据提示更换测试端口接线需要根据提示更换测试端口接线 半自动校准半自动校准 软件（程序）控制校准器的输出软件（程序）控制校准器的输出 操作人员人工读数并输入至电脑操作人员人工读数并输入至电脑 软件自动进行计算并给出误差，生成检定或校准软件自动进行计算并给出误差，生成检定或校准报告报告 全手动校准全手动校准 手动，半自动以及全自动校准手动，半自动以及全自动校准 Fluke Calibration 9 标准化校准步骤，不会因人而异标准化校准步骤，不会因人而异 简化操作人员的操作，适合各类校准操作人员简化操作人员的操作，适合各类校准操作人员 避免，减少人为误操作避免，减少人为误操作 自动记录，生成报告，有利于资产设备管理自动记录，生成报告，有利于资产设备管理 自动校准的好处自动校准的好处 Fluke Calibration 10 针对常用仪表的校准，针对常用仪表的校准，优异优异的性能价格比的性能价格比 多种功能多种功能 DCV，ACV，DCI，ACI，P，f 最新设计的保护电路，使用更安全最新设计的保护电路，使用更安全 中文菜单，简便易用中文菜单，简便易用 多种选件多种选件 线圈选件线圈选件 校准兆欧表选件校准兆欧表选件 校准示波器选件校准示波器选件 新型的新型的5080A 多功能校准器多功能校准器 Fluke Calibration 11 5080A 的基本技术指标的基本技术指标 功能功能范围范围最优不确定度最优不确定度直流电压直流电压 0V-1000V0.01%交流电压交流电压3mV-1000V0.10%直流电流直流电流20A-20A0.05%交流电流交流电流20 A-20A 0.10%电阻电阻1-100M,19个固定电阻0.05%模拟表校准模拟表校准绝大部分模拟指针表绝大部分模拟指针表 功率功率1000V,20A0.06%DC,0.25%ACFluke Calibration 12 5080/CAL主要功能主要功能 执行校准过程 保存校准结果 打印校准证书 设计校准程序 设计校准证书模板 设计仪器管理报表 Fluke Calibration 13 电阻的校准问题电阻的校准问题 一般数字多用表电阻量程从几欧姆到几十兆欧一般数字多用表电阻量程从几欧姆到几十兆欧 手持式数字表一般没有四线测量，所以小电阻校准时引线电手持式数字表一般没有四线测量，所以小电阻校准时引线电阻的误差要考虑阻的误差要考虑 大电阻时激励电流很小极易受干扰，物体的移动就会使测量大电阻时激励电流很小极易受干扰，物体的移动就会使测量结果变化结果变化 使用屏蔽线，并屏蔽保护测量的电阻。使用屏蔽线，并屏蔽保护测量的电阻。测量时减少动作，固定环境测量时减少动作，固定环境 Fluke Calibration 14 钳形表钳形表 可测量电压以及电流，或只测量电流可测量电压以及电流，或只测量电流 非接触（接入）式测量大电流非接触（接入）式测量大电流 最近出现小电流钳（最近出现小电流钳（Fluke 771）也用于测量功率的电流支路也用于测量功率的电流支路 有些钳表带电压和功率等测量功能有些钳表带电压和功率等测量功能 钳形表校准的方法和常见问题钳形表校准的方法和常见问题 Fluke Calibration 15 使用线圈使用线圈 5500A/COIL 50匝线圈匝线圈,耦合好耦合好,电感小电感小 9100-200 两个线圈两个线圈,10匝匝/50匝匝,10匝线圈直径小匝线圈直径小,适合校准小钳口电流钳适合校准小钳口电流钳 钳口位于中心，与电流方向垂直钳口位于中心，与电流方向垂直 直流电流有正负，注意钳口方向和接线极性直流电流有正负，注意钳口方向和接线极性 钳形表校准的方法钳形表校准的方法 5500A/COIL 9100-200 Fluke Calibration 16 校准标准的不确定度校准标准的不确定度分析：分析：线圈引入的不确定度：线圈引入的不确定度：*线圈线圈直径直径有限引起，互感器式有限引起，互感器式 0.3%,霍尔效应式霍尔效应式 0.6%*直径越大越好，但直径越大，电感量越大，校准器可能带不动直径越大越好，但直径越大，电感量越大，校准器可能带不动 校准标准的不确定度校准标准的不确定度是输出电流的不确定度与线圈引入的不确定度的是输出电流的不确定度与线圈引入的不确定度的综合综合 计算举例计算举例 如果用如果用5500A校准校准100A，50Hz 电流钳，电流钳，5500A 的的2A 指标是指标是(0.1%输出输出+500uA)（99%置信度）置信度）用用50匝线圈后成为匝线圈后成为：0.1%100A+25mA=125mA 用线圈带来的不确定度用线圈带来的不确定度 0.28%100A+25mA=305mA 校准标准的不确定度为校准标准的不确定度为 换算为相对值换算为相对值 Um=0.33%（99%置信度）置信度）钳形表校准不确定度分析钳形表校准不确定度分析 Fluke Calibration 17 电感电感大，校准器电流源有时难以大，校准器电流源有时难以驱动，需驱动，需电流补偿电流补偿 5520A交流电流要选择电感补偿，直流电流已有补偿交流电流要选择电感补偿，直流电流已有补偿，5500A交直流交直流电流电感补偿常接电流电感补偿常接 应该选择电感补偿而未选择，会损坏应该选择电感补偿而未选择，会损坏电路或电路或烧断电流保险丝烧断电流保险丝 校准校准钳形表注意钳形表注意事项事项 Fluke Calibration 18 大于大于1000A的电流钳如何校准？的电流钳如何校准？Fluke i3000 Fluke i6000 解决方案解决方案 增加线圈的匝数增加线圈的匝数 增大输出电流增大输出电流 Fluke 52120A 120A 跨导放大器跨导放大器 大电流钳的校准问题大电流钳的校准问题 25 匝线圈，例如：Fluke i3000 50 匝线圈，例如：Fluke i6000 Fluke Calibration 19 大电流输出注意事项大电流输出注意事项 不不适当的使用造成电路板烧毁适当的使用造成电路板烧毁 校准校准器不是一般意义上的信号源，不能长时间连续输出大电流器不是一般意义上的信号源，不能长时间连续输出大电流 5520A输出大电流的输出大电流的时间（分钟）时间（分钟）=60 T I T温度温度，I电流，例如电流，例如2020 C C，输出输出15A15A电流，时间为电流，时间为2525分钟分钟 Fluke Calibration 20 欢迎提出问题欢迎提出问题