如何校准常用数字多用表

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1、2010 Fluke Corporation FCAL Marketing Update1如何正确校准数字多用表如何正确校准数字多用表刘国琨刘国琨技术支持高级经理技术支持高级经理福禄克公司计量校准部福禄克公司计量校准部( (中国中国) )电话电话:010 5735:010 5735 13821382手机：手机：1391080333213910803332电子信箱电子信箱: :2010 Fluke Corporation Presentation Title2手持式数字多用表手持式数字多用表的的特点特点 手持式数字多用表的一般校准方法手持式数字多用表的一般校准方法 根据数字多用表技术指标，计算校

2、准点的误差或上下限值根据数字多用表技术指标，计算校准点的误差或上下限值 如何报告校准不确定度如何报告校准不确定度 应用自动校准软件：自动校准，自动报告校准不确定度应用自动校准软件：自动校准，自动报告校准不确定度讲座主要内容讲座主要内容2010 Fluke Corporation Presentation Title3数字多用表应用非常广泛数字多用表应用非常广泛有手持式和台式本次主要讨论手持式数字多用表多功能，多量程DCV，ACV，DCI，ACI， 频率，周期，电容，电感，温度 本次主要讨论DCV，ACV，DCI，ACI， 3 位- 8 位数字显示 本次主要讨论3 位-5位的数字表2010 Fl

3、uke Corporation Presentation Title4数字表的位数：数字表的位数：3 3位半、位半、4 4位、位、4 4位半、位半、5 5位、位、5 5位半、位半、6 6位半位半 什么是什么是4位半数字多用表？位半数字多用表？ 有五位数字显示，首位数字是有五位数字显示，首位数字是1或或0的的 数字表俗称数字表俗称 四位半数字表四位半数字表 专业的说法专业的说法是表示数字多用表是表示数字多用表的满码数的满码数， 如如:40,000码码显示值为显示值为 0 39,999 如：如：200,000码码显示显示值为值为 0 199,999 满码满码数越大，分辨率越高，每个字代表的电量就越

4、小数越大，分辨率越高，每个字代表的电量就越小数字表的位数表示出仪器的分辨率，不能说明仪器数字表的位数表示出仪器的分辨率，不能说明仪器的准确度的准确度高分辨率的数字表一般准确度都较高，单纯的高分辨率没有意义高分辨率的数字表一般准确度都较高，单纯的高分辨率没有意义数字多用表的位数及其意义数字多用表的位数及其意义2010 Fluke Corporation Presentation Title5根据被测仪器根据被测仪器的的准确度准确度确定需要的校准确定需要的校准器器 根据根据被测仪器被测仪器的量程覆盖要求确定的量程覆盖要求确定校准校准测试点测试点根据被测仪器的准确度确定测试点的上下限值根据被测仪器的

5、准确度确定测试点的上下限值 一步步完成各点的测试，记录测量结果一步步完成各点的测试，记录测量结果 打印校准证书打印校准证书校准校准的的主要主要步骤步骤2010 Fluke Corporation Presentation Title6数字多用表一般用校准器校准数字多用表一般用校准器校准 校准器可以输出标准的交直流电压，交直流电流和电阻校准器可以输出标准的交直流电压，交直流电流和电阻 常用的校准器有：常用的校准器有： 5080A,91005080A,9100，5500A/5502A,5520A/5522A5500A/5502A,5520A/5522A，5700A,5720A5700A,5720A

6、 以上校准器准确度从低到高，有很大不同以上校准器准确度从低到高，有很大不同 5700A5700A和和5720A5720A由于价格较高，很少用于手持式数字表的由于价格较高，很少用于手持式数字表的校准校准 5502A5502A是是5500A5500A的升级产品，的升级产品， 5522A5522A是是5520A5520A的升级产品的升级产品 应该根据被测数字表的准确度选择校准器应该根据被测数字表的准确度选择校准器根据国际和国内有关规定，被测仪器和校准标准的测量不确定度比率要大于根据国际和国内有关规定，被测仪器和校准标准的测量不确定度比率要大于 3:13:1数字多用表的一般校准方法数字多用表的一般校准

7、方法2010 Fluke Corporation Presentation Title75522A5522A、5502A5502A和和5080A5080A是目前最适合的校准器是目前最适合的校准器 5522A5522A可以校准可以校准至至6 6 位的各种数字多用表位的各种数字多用表 5502A5502A可以可以校准至校准至5 5 位位的的各种数字多用表各种数字多用表 5080A5080A可以可以校准校准3 3 位及部分位及部分44位位数字多用表数字多用表 它们它们都可以全面覆盖手持式数字表的主要功能和量程范围都可以全面覆盖手持式数字表的主要功能和量程范围 交交直流电压直流电压 0 01020V1

8、020V 交交直流电流直流电流 0 020.5A20.5A 电阻电阻 0 01100M1100M （5522A5522A、5502A5502A） 1919支离散电阻支离散电阻（5080A5080A） 它们都具备良好的自我保护能力它们都具备良好的自我保护能力适合手持式数字多用表的校准器适合手持式数字多用表的校准器2010 Fluke Corporation Presentation Title8许多数字多用表使用旋转开关许多数字多用表使用旋转开关 要根据转盘的旋转顺序确定校准的顺序要根据转盘的旋转顺序确定校准的顺序避免校准时来回旋转转盘避免校准时来回旋转转盘, ,多次换接端子多次换接端子 例如，

9、例如，Fluke 175 Fluke 175 的校准顺序为：的校准顺序为： 交流电压交流电压 直流电压直流电压 直流毫伏直流毫伏 电阻电阻 导通测试导通测试-简单测试简单测试 交直流交直流毫安电流毫安电流 （小于（小于400mA400mA） 交交直流直流 10A 10A 电流电流 接线端子：接线端子：COM COM 公共端，公共端，V V 端，端，400mA, 10A400mA, 10A确定确定各功能各功能校准的顺序校准的顺序2010 Fluke Corporation Presentation Title9各个功能分别设置测试点各个功能分别设置测试点 根据根据被测仪器被测仪器的量程覆盖要求确

10、定的量程覆盖要求确定校准校准测试点测试点全部测试点要能够反映出仪器的计量特性全部测试点要能够反映出仪器的计量特性 零点零点偏移偏移: :可以在结果中扣除可以在结果中扣除 线性度：一般变化很线性度：一般变化很小小 增益变化增益变化：最重要，需要定期考核最重要，需要定期考核应尽量减少不必要的测试点，提高校准效率应尽量减少不必要的测试点，提高校准效率 同一功能中，一般只检查基本量程的线性度同一功能中，一般只检查基本量程的线性度 灵敏度低的灵敏度低的量程和交流功能各量程都不必量程和交流功能各量程都不必检查零点检查零点偏移偏移 例如：例如： 直流电压直流电压 100V,1000V100V,1000V量程

11、一般不必检查零点偏移量程一般不必检查零点偏移确定各个校准确定各个校准测试点测试点2010 Fluke Corporation Presentation Title10确定各个校准确定各个校准测试点测试点例如例如：某数字表直流电压功能读数：某数字表直流电压功能读数 校准器输出校准器输出数字表读数数字表读数 0.000000V 0.000000V 0.0008V0.0008V 3.000000V3.000000V3.0038V3.0038V 5.000000V5.000000V5.0058V5.0058V 可以看出，该数字多用表直流电压的可以看出，该数字多用表直流电压的本本量程量程 零点偏移零点偏

12、移 0.0008V0.0008V，使得所有读数都多了，使得所有读数都多了0.0008V0.0008V 归一化增益归一化增益变化变化0.10.1% % （5.0058V5.0058V- -0.0008V0.0008V）/5V /5V - -100% = 0.1%100% = 0.1% 线性度线性度优良优良 （3.0038V3.0038V- -0.0008V0.0008V）/3V /3V - -100%100% = 0.1% = 0.1% 与与5V5V时一致时一致 一个一个量程至少需要测试三个点量程至少需要测试三个点 才能考察出这三项性能才能考察出这三项性能2010 Fluke Corporati

13、on Presentation Title11校准时，校准时，校准器输出校准器输出标准的交直流电压，交直流电流和标准的交直流电压，交直流电流和电阻电阻 数字多用表测量校准器输出的标准信号数字多用表测量校准器输出的标准信号 根据数字多用表的读数确定是否合乎指标，两种判别方法：根据数字多用表的读数确定是否合乎指标，两种判别方法： 1.1. 根据误差大小判断是否在仪器允许误差范围根据误差大小判断是否在仪器允许误差范围之内之内 需要需要知道在测量点的知道在测量点的允许误差允许误差 2.2. 判断判断读数是否在该测量点的上下限值范围读数是否在该测量点的上下限值范围之内之内 需要需要知道在测量点的上下知道

14、在测量点的上下限值限值 完成一个测试点后，接着进行下一个完成一个测试点后，接着进行下一个数字多用表的一般校准方法数字多用表的一般校准方法2010 Fluke Corporation Presentation Title12数字多用表准确度的表示方法数字多用表准确度的表示方法手持式数字多用表的准确度一般用最大允许绝对误差表示：手持式数字多用表的准确度一般用最大允许绝对误差表示： = ( A+B)其中其中: A 为比例项误差：为比例项误差：a%读数读数 B 为固定项误差：为固定项误差： n 字字例如：例如： = ( a%读数读数+ n 字字) 这里的“字”这里的“字” 表示数字多用表在确定量程显示

15、值的表示数字多用表在确定量程显示值的最低有效位最低有效位所表示的电所表示的电 量值。量值。 例如：例如： 1.999V量程时量程时每字为每字为 1 mV 3.9999k 量程时量程时 每字为每字为 0.1m 也也有的表示有的表示为：为： = ( a%读数读数+ b%量程量程) 常用于台式表常用于台式表 其中其中: b%量程量程 为为固定固定项误差项误差 = b% 该量程满度值该量程满度值2010 Fluke Corporation Presentation Title13Fluke 175 直流电压直流电压6.000V量程年指标：量程年指标：（每个每个字为字为 1mV1mV） = （ 1 %读数读数 3字）字） 测量测量3 3V V 时时的的允许误差允许误差: : = (1% 3V+ 3mV)= 33mV = 33mV/3V= 1.1%校准上限值校准上限值 =3V + 33mV=3.033V校准校准下下限值限值 =3V - 33mV=3.967V 测量测量1V 1V 时的允许误差时的允许误差: := (1% 1V+ 3mV)= 1