PA功率分析儀校準體系

　　眾所周知，電子測量?jì)x器在人為從事測量活動(dòng)的時(shí)候，儀器會(huì )老化會(huì )受到自然環(huán)境的影響，比如灰塵、溫度的影響。有時(shí)候儀器還會(huì )有誤差，只有通過(guò)定期檢查才能發(fā)現儀器的問(wèn)題，同時(shí)能保證測量結果的精度。

　　周立功致遠電子作為國內電子測量?jì)x器的領(lǐng)導型企業(yè)，擁有一套獨立完善的儀器校準測試體系，可對各類(lèi)儀器進(jìn)行出廠(chǎng)、后期使用時(shí)進(jìn)行有效可靠的校準。下面就以功率分析儀為例來(lái)揭開(kāi)致遠電子儀器校準測試體系的面紗。

　　校準工具

　　我們都知道，要想制作出高精度的機械零部件就需要使用精度更高的工作母機。電子測量?jì)x器亦是如此，為了校準萬(wàn)分之二精度的PA6000功率分析儀我們選擇業(yè)界最高精尖的福祿克校準儀以及安捷倫八位半數字多用表。如圖 1所示

　　Aglient3458A：世界公認的高性能數字萬(wàn)用表標桿，具有八位半極高的精度和高速數字轉換能力，可提供校準實(shí)驗室精度水平的測量和快速的測試系統吞吐量。

　　Fluke6105A：高性能電能功率標準源能夠復現電力波形、失真事件及諸如諧波失真、調制諧波、間諧波、閃變和驟升驟降等電學(xué)現象，并且如果需要這些現象可以同時(shí)發(fā)生。通過(guò)此校準儀器對功率分析儀的各項測試功能進(jìn)行校準。

　　Fluke5720A ：多功能高精度校準器已經(jīng)在全世界范圍作是校準器的標準，夠提供覆蓋校準五位半至七位半位數字多用表的準確度，夠校準PA6000萬(wàn)分之二的精度。全世界正在使用的Fluke 5700A校準器已達數千臺。

　　Fluke5520A：多產(chǎn)品校準器可直接輸出電壓和電流，可輸出各種電壓、電流波形，同時(shí)輸出電壓、電流或者雙路電壓，實(shí)現相位控制，用來(lái)模擬直流和交流功率?？梢孕蔖A6000的電壓、電流、相位精度。

　　圖 1 周立功致遠電子校準儀器

　　校準流程

　　在擁有全套的高精度校準設備后，還需要規范專(zhuān)業(yè)的校準流程才能對高精度電子儀器進(jìn)行校準，將校準設備的利用率最大化。眾所周知功率分析儀是一種高帶寬、高精度的測量?jì)x器，能夠對電壓、電流和功率參數進(jìn)行準確測量。為了保證功率分析儀測量準確性，需要使用高精度標準源和測量?jì)x器對其進(jìn)行完善的校準，涵蓋直流電壓、直流電流、交流電壓、交流電流以及功率信號的計量檢測。

　　如圖 2所示，使用標準源輸出標準的直流電壓、直流電流、交流電壓、交流電流。與之相連的是被測功率分析儀的功率板卡，同時(shí)掛接交直流轉換標準和高精度數字萬(wàn)用表進(jìn)行比對。其中高精度數字萬(wàn)用表可以直接校準直流信號，交流信號則通過(guò)Fluke 792A交直轉換標準轉換為直流信號同樣適用高精度數字萬(wàn)用表進(jìn)行校準。以此保證功率分析儀的測量精度。

　　圖 2 功率分析儀校準示意圖

　　校準周期

　　耳機發(fā)燒友都知道，新買(mǎi)的耳機都需要一個(gè)煲機的過(guò)程，即有些元器件例如晶體管、集成電路、電容全新的時(shí)候電氣參數不穩定，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用后才能逐漸穩定。對于電子測量?jì)x器同樣如此，出廠(chǎng)時(shí)校準后的技術(shù)指標，由于溫度和時(shí)間漂移等因素的影響會(huì )有所降低。為了保證儀器的長(cháng)期穩定，我們需要周期性校準。

　　1、初始精度

　　機器生產(chǎn)、老化完成后，測量值和標準源的值會(huì )相差很多，所有需要校準，將儀器的顯示值通過(guò)校準運算達到和標準源一樣的值。校準之前為什么會(huì )出現偏差，因為我們設計的放大倍數，參考電壓等并不是理論值，存在初始偏差的，所以需要校準。

　　2、時(shí)間漂移

　　大多數電子儀器，包括靜電計、皮安表、納伏表、數字多用表、SMU 和數字源表儀器的準確度和其它參數，在長(cháng)時(shí)間內無(wú)論設備是否工作，都會(huì )變化。由于這種變化，儀器的技術(shù)指標通常都指明一個(gè)時(shí)間間隔。超過(guò)這個(gè)時(shí)間間隔就不能保證儀器的準確度。這個(gè)時(shí)間間隔在儀器的技術(shù)指標中給出，通常為90天或1年。

　　如圖 3所示，隨著(zhù)時(shí)間的偏移，元件參數特性與理論值逐漸產(chǎn)生偏差，時(shí)間越久與理論之偏差越趨于穩定。校準儀器知名廠(chǎng)家Fluke說(shuō)過(guò)他們實(shí)驗室里面的使用十年的校準儀指標非常好，如果出售價(jià)格比剛剛生產(chǎn)的貴出幾乃至幾十倍，但是一般是不賣(mài)的?？梢?jiàn)電子儀器越使用精度越趨于穩定，校準周期可以越長(cháng)。

　　圖 3 元件參數時(shí)間漂移