校准工作测试中的重要性

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【导读】摘要：校准工作好像总是安排在项目的最关键时刻进行，但真的那么重要吗？本文介绍什么是真正的校准，校准为什么如此重要，以及校准的频度应该如何。文章也讨论了计量验室如何确保校准的精度。引...

摘要：校准工作好像总是安排在项目的Z关键时刻进行，但真的那么重要吗？本文介绍什么是真正的校准，校准为什么如此重要，以及校准的频度应该如何。文章也讨论了计量验室如何确保校准的精度。

引言

校准工作好像总是安排在项目的Z关键时刻进行，比如工作团队忙着准备年度行业展会时。作为说明校准对项目影响的例子，我们假设某台测试设备的校准周期为6个月。在第5个月时，设计工程师启动了一项持续时间为两个月的测试项目。如果在测试期间对该仪器进行重新校准，那么前5个月累积形成的漂移或误差将比较大，这将导致需要重新进行测试。在启动需要该设备的大型项目之前校准该设备是否会更好？又或者说推迟校准以防意外是否妥当？与其它任何事件一样，应该在项目规划软件中制定校准计划，并且应处于关键路径中。如果忽视校准，会造成项目延迟。

什么是校准？

有些人将读数相同的两台仪器(例如示波器和万用表)认为是“校准过”的。然而，这种方法存在问题，至少是完全不科学的。这就好比让一个会计审计自己的账目。如果按这种方式进行校准，有三种显而易见的情况是无法解释的：首先，如果一台仪器正确，另一台仪器错误，那么谁是谁非？其次，如果两台仪器发生错误的方式相反，工程师怎么能说明两者都不正确？Z后，如果两台仪器发生错误的方式相同，结果就是错误的，而工程师毫不知情。如果没有真正的可溯源外部标准，就不能说某台仪器是正确的。校准标准的精度必须远远高于被测仪器的精度。不要忘了，标准也存在容差。如果被测设备(DUT)的容差范围与标准的容差范围重叠，就不能现完全校准。这正是校准时通常要求标准的精度至少比DUT的精度高10倍的原因。如果标准的容差非常确定、足够小，就能够调节DUT，防止其在两次校准期间由于正常漂移而造成读数超标。当校准采用Zxin技术的仪器时，标准的精度不可能比其高10倍。根据践经验，可使用比精度高4倍的标准，但要配合更复杂的过程，包括与其它标准进行交叉检验。

计量验室

严谨的工程师购买顶端品牌的仪器，并且预期这些电子测试仪器的精度较高。随着使用时间加长，有些参数发生漂移，所以工程师将仪器送至计量验室进行校准。但计量验室的真情况如何呢？

大多数计量验室是好的、有效的。不幸的是，有些则是不合格的。有些公司选择价格Zdi的验室，而不调研其资质，由工程师负责核验室的真性。好的验室非常乐意让您参观，并为其标准的溯源性而自豪。您可以拿着仪器的校准手册，与验室人员坐在一起，确认验室拥有完成高精度校准所必需的仪器。

您还必须确保验室的仪器经过正确校准，具有可溯源性。大多数国家拥有自己的国家标准验室，比如美国的国家标准与技术研究院(NIST)1。好的计量验室会有记录证明其仪器与标准链进行了正确比对，可溯源至由NIST或其它国家标准维护的主标准。

测试仪器的内部零件(例如电压基准、输入分压器、放大器增益，以及失调)会随时间变化而发生漂移。好的校准方式可确保典型的小漂移不会影响测量。校准就是要发现并修正这种漂移。但有时也会有意外：仪器可能会跌落或操作人员可能会滑倒以及探测较高电压。例如，数字万用表(DMM)可能会过载，从而产生较大误差。由于数字万用表的输入有保险丝或断路器保护，所以有些人错误的认为这种情况不会造成其超标。然而，高电压可能会跳过输入保护装置，或者会在保护装置发挥作用之前的瞬间对电路造成破坏。

当我们将仪器送去校准时，我们希望计量验室使仪器恢复至校准状态。工程师还应该收到一份校准报告，其中列出仪器在校准前及调节后的指标偏移。如果校准报告显示仪器存在较大的校准误差，可能有必要重新执行已使用该仪器完成的测试项目，进行新的测量。

校准的频度有何要求？

这个问题不能一概而论，因为随仪器、环境和应用的不同而有所不同。测试仪器制造商会给出典型条件下的建议校准周期；极端条件以及关键测量时，可能需要更频繁地校准。以下是关于校准周期的一些通用规则：

1.根据用户合同、质量标准组织、规范或其它行业要求的规定，必须进行例行校准。在测试之前，必须考虑适用的要求，以确保满足测试设备的校准或验证。

2.关键测量项目之前和之后。例如，完成新产品的试运行后，设计工程师将对产品进行特征分析，以确保满足技术要求，并优化测试步骤。此时进行的Z终测试调整会从根本上缩短测试时间并影响收益。完备而可靠的测试要求在测试周期之前和之后验证仪器的状态。

3.怀疑测量错误，或者仪器过载或跌落时。检查确认校准和安全状态(例如仪器跌落时造成导线与外壳短路)非常重要。

高精度校准不是可有可无的品校准确保了测试仪器的可靠性甚至人员安全性。例如，在使用设备之前，工程师可能会测量仪表电压以确保其安全。如果仪表损坏或提供的信息不准确，就会造成人员伤害甚至死亡。此外，校准是质量的保证，可确保产品Z终测试结果的准确性，以及在交付客户时满足技术指标要求。

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2004-09-14 09:23:06

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