選擇過程校驗儀首先是通過技術(shù)指標(biāo)的介紹資料來進行。它用于所有相同型號的校驗儀。技術(shù)指標(biāo)是在對大量儀器的統(tǒng)計基礎(chǔ)上得出的。它不是描述某一臺特定的校驗儀，而是概括了這一類儀器的共同特性，任何一個校驗儀都應(yīng)該符合所有的指標(biāo)并且一般地都應(yīng)明顯超出大部分指標(biāo)的細(xì)節(jié)。

　　一個好的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)該有以下幾個特點：

　　1、它們必須是完備的;

　　2、它們應(yīng)易于理解和使用;

　　3、它們應(yīng)包括日常使用中其它因素的影響1，比如環(huán)境和負(fù)載等。

　　完備性要求提供足夠的信息，這樣使用者能夠知道所有可能遇到的輸出(輸入)的限制范圍。所有限制范圍內(nèi)可能和允許的環(huán)境條件，以及所有可能的負(fù)載情況。便于使用也是很重要的。許多指標(biāo)可能會導(dǎo)致混亂或難于理解。因此，錯誤的理解會導(dǎo)致使用錯誤或校準(zhǔn)錨誤。

　　完備的要求有時會與方便的使用相矛盾，兩者不能兼得。指標(biāo)的設(shè)計所面臨的挑戰(zhàn)是同時滿足兩者的要求。為達此目的，一般會采用一種方法，即將各種誤差的影響限定于一個葉操作的相應(yīng)窗口之內(nèi)。例如，某一指標(biāo)是在23C+25^,濕度小于80%,所有負(fù)載都在規(guī)定范圍之內(nèi)指標(biāo)在6個月內(nèi)有效，這就極大地方便了使用者。因為該議器只要在規(guī)定的范圍內(nèi)使用就不必考慮這些因素的影響。

　　指標(biāo)的重要性

　　深入理解技術(shù)指標(biāo)對于保持溯源性和保持范圍內(nèi)產(chǎn)品，質(zhì)量和生產(chǎn)安全的一致性是至關(guān)重要的。

　　過程校驗儀溯源性

　　溯源一詞是指儀器被證明對于它們所測量的參數(shù)可以和國家標(biāo)準(zhǔn)保持一致。這意味著使用該儀器得到的測量值可溯源到國家標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過認(rèn)證的儀器是那些用比它們性能更好而且也經(jīng)過認(rèn)證的儀器對其進行定期的檢測。儀器必須經(jīng)過特定的檢測程序，結(jié)果有文檔備案并且必須按規(guī)定的時間間隔重復(fù)進行。這種與高一級認(rèn)證儀器進行比較的過程一級一級重復(fù)直到國家機構(gòu)。例如在美國是美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)局(NIST)。這種無間斷的校準(zhǔn)鏈被稱為“溯源鏈”。

　　對于過程校驗儀的校驗儀其溯源性是指該儀器的檢測功能被認(rèn)定在其規(guī)定范圍內(nèi)。例如信號電平，環(huán)境條件，使用條件以及指標(biāo)有效的時間等都應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)。這些儀器通常是用生產(chǎn)廠家推薦的方法和儀器來校準(zhǔn)的?？伤菰吹臏y量可以保證制造商的產(chǎn)品和工業(yè)生產(chǎn)過程是•致的和高質(zhì)量的，沒有溯源的測量將導(dǎo)致產(chǎn)品和生產(chǎn)過程不穩(wěn)走。這種不穩(wěn)定也會造成浪費,壞的質(zhì)量不僅浪費了資金也損害廠家的聲譽。

　　可溯源測量不僅保持了公平交易而且符合法律規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。由于范圍內(nèi)對1S09000質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)可，導(dǎo)致了對校準(zhǔn)和校準(zhǔn)儀器的極大需求。推廣1S09000的一個目的是使牛.產(chǎn)廠商在一個國家用于質(zhì)量監(jiān)測的方法可以用于其它國家，它是建立在測量校準(zhǔn)方法和實際情況基礎(chǔ)之上的。

　　如何衡量校驗儀的指標(biāo)

　　無論是儀器校準(zhǔn)，下業(yè)過程控制，還是產(chǎn)品性能測試所用的檢測儀器必須具有更高的精度才能用來比較被測儀器的誤差。測試不確定度比(TestUncertainty Ratio-TUR)是被儀器的誤差與髙一級性能的儀器的比。為了排除因校準(zhǔn)儀器誤差所造成的不希望的結(jié)果，理想情況是過程校驗儀的性能比被較準(zhǔn)儀器高十倍以上。然而通常這是無法做到的。所以一般來說，校準(zhǔn)儀器的誤差優(yōu)于被校儀器3至5倍時就不會造成實際影響。所以4:1作為足夠的TUR被工業(yè)部門廣泛接受。例如一十需要校準(zhǔn)檢測的變送器的指標(biāo)精度為1%’則所用的校驗儀必須有優(yōu)于0.25%的精度(即優(yōu)于變送器4倍的精度)。

　　如何將校驗儀的性能和其指標(biāo)對比

　　首先必須認(rèn)識到公布十紙上的指標(biāo)是廠家針對某一類儀器所給出的，而不是代表單一臺的儀器。因此，某一臺儀器不應(yīng)該是剛好符合其指標(biāo)，而應(yīng)該是比公布的指標(biāo)要好。只不過是究竟好多少是由生產(chǎn)廠家的質(zhì)量控制原則和政策所決定的。這就是所謂指標(biāo)的置信度或艽覆蓋的各種因素的多少。在整個工業(yè)界還沒有統(tǒng)一認(rèn)可的置信度標(biāo)準(zhǔn)。有的可能是95%，zui低可到64%，而zui高可達99%或更髙(保守的原則)。Fluke的原則是99%或更高的保守的原則。(用統(tǒng)計的理論，這種置信度代表著覆蓋了三個標(biāo)準(zhǔn)的誤差偏離)。這種保守原則的好處是單臺儀器在具體指標(biāo)中的典型性能只是公布指標(biāo)的二分之一。如果和公布的指標(biāo)比較，它就大大提髙了實際TUR約三分之一。比如一個校驗儀公布的指標(biāo)為0.25%，而實際中可達到0.08%或更好。值得注意的是，不同的廠家所做出的選擇是不同的。因此有不同置信度的原因，它將導(dǎo)致一些潛在的影響。不同廠家的不同置信度原則將導(dǎo)致對指標(biāo)的誤解。例如，一個保守的為1%的儀器指標(biāo)，其典型指標(biāo)可達0.03%。然而比較隨意的，指標(biāo)為0.08%的儀器精度，它只能達到該指標(biāo)或經(jīng)常會有儀器超出該指標(biāo)。然而用兩種不同原則直接進行0.08%級的比較時，實際上能獲得低一級的性能。

　　獨立比較技術(shù)指標(biāo)可使用兩個原則：

　　1、盡量去查明廠家對指標(biāo)所使用的置信度，從而保證在同等條件下進行比較。

　　2、要注意公布于紙上的指標(biāo)是一個普遍的性能指標(biāo)，所以盡可能對兒臺同樣的儀器進行指標(biāo)的檢測來作為選擇的標(biāo)準(zhǔn)。

　　過程校驗儀技術(shù)指標(biāo)的理解

　　許多校驗儀廠家的儀器在出廠前必須通過復(fù)雜的檢測和出廠程序。但在評估開始之前，必須先對哪臺校驗儀進行檢測。校驗儀指標(biāo)一般是這些檢測程序的*步。理想上，指標(biāo)是對校驗儀的客觀的描述。它們可能是保守的，或是激進的。在表述技術(shù)指標(biāo)時，廠家是不受任何的約束的。有佶譽的廠家試圖盡可能詳細(xì)地描述它們產(chǎn)品的參數(shù)，并不隱瞞其缺點故意省略一些相對的指標(biāo)。有些廠商，如Fluke，會有余地的標(biāo)明其產(chǎn)品的指標(biāo)并且其儀器會普遍超過公布的指標(biāo)。而另外一些廠商可能使其公布的指標(biāo)顯得比儀器的實際性能還要好。那些廣告中列出的吸引人的指標(biāo)可能是不完備的，而僅僅反映了一小部分儀器性能。廣告或產(chǎn)品說明經(jīng)常出現(xiàn)上下腳標(biāo)(Footnote)、星號等。一般來說有兩種類型的腳標(biāo)。一類是作為說明，而另一類是起某種證明作用。請時刻注意仔細(xì)閱讀所有腳標(biāo)并決定哪些對指標(biāo)有具體的影響。

　　on the U volt DC range。

　　圖一

　　使用者還必須清楚，過程校驗儀指標(biāo)適用于整個系列產(chǎn)品而不是某臺特殊的儀器。比如Fluke700的指標(biāo)是針對整個F700系列所制定的。它不是針對仟何某個特定的F700。因為毎臺校驗儀對整體性能的偏離變化應(yīng)是分布的，既不是影響很大的。所以大部分的儀器應(yīng)在其指標(biāo)范圍內(nèi)表現(xiàn)得更好。但單臺儀器的性能指標(biāo)不能作為整體儀器指標(biāo)。

　　盡管有很少部分的儀器在一些功能和參數(shù)上會處于臨界指標(biāo)或超出指標(biāo)范圍，但人多數(shù)的儀器都應(yīng)該有*的性能。

　　過程校驗儀技術(shù)指標(biāo)的關(guān)鍵部分

　　過程校驗儀指標(biāo)的分析是一件很復(fù)雜的事情。為了對指標(biāo)有淸楚地了解，您需要注意一些關(guān)鍵部分以及知道如何從_標(biāo)，小的注釋和指標(biāo)本身中找出這些關(guān)鍵部分。當(dāng)比較不同廠家校驗儀的指標(biāo)時每個指標(biāo)都應(yīng)該仔細(xì)考慮，其中過程儀表認(rèn)證校驗儀的zui主要的四個部分是：時間，溫度，置信度和標(biāo)準(zhǔn)的溯源性。

　　過程校驗儀不確定度和精度

　　一般在技術(shù)資料或公布的指標(biāo)上，可以看到精度為0.02%的字樣，它被普遍地認(rèn)同于測量的4、確定度。

　　其意思是指該過程校驗儀的儀器進行測量時的結(jié)果是在真實值的0.02%以內(nèi)。在所使用過程校驗儀的指標(biāo)時需注意以下幾點。

　　1、有些指標(biāo)經(jīng)常在很短的時間后就超出其范圍。

　　2、冇些指標(biāo)經(jīng)常在超出很小的溫度范圍后就超出其范圍。

　　3、有些指標(biāo)是一種相對的指標(biāo)。

　　4、有些指標(biāo)可能不是用保守的置信度而是用激進的方法標(biāo)出的。

　　下面將對這些因素進行討論。

　　1、時間

　　技術(shù)指標(biāo)中通常包含時間的指標(biāo)。即在該時間范圍內(nèi)過程校驗儀能達到所標(biāo)出的指標(biāo)。設(shè)定時間間隔或校準(zhǔn)間隔是基干對過程校驗儀的儀器內(nèi)模擬電路漂移的考慮，它是*的。這個校準(zhǔn)間隔是用來衡量一個儀器保持其指標(biāo)的能力如何。通常在實PS中使用的時間間隔有30、90、180和360天。對于Fluke700系列校驗儀，校準(zhǔn)間隔是一年和二年。Fluke的校驗儀包括了隨時間延長而產(chǎn)生的性能指標(biāo)的變化。而其它廠商可能不是這樣做的。圖1說明了校驗儀的不確定度隨時間而增加的函數(shù)艾系。所以在衡量和比較儀器指標(biāo)時首先要確認(rèn)是否在同樣的時間間隔內(nèi)。也就是同等的比較，例如不能用某臺儀器30天的指標(biāo)和另一臺儀器360天的指標(biāo)進行比較。

　圖二

　　在剛剛完成校準(zhǔn)的同一時刻幾乎每臺儀器都可達到極髙的指標(biāo)。不幸的是，這個指標(biāo)只能在校準(zhǔn)15保持幾分鐘。如果在公布的指標(biāo)中沒有關(guān)干時間的說明，應(yīng)該向廠家索取這方面的數(shù)據(jù)。

　　2、過程校驗儀使用過程中的溫度

　　指標(biāo)中的溫度范圍也是非常重要的。要確認(rèn)指標(biāo)的有效范圍是否能滿足你的使用條件。

　　規(guī)定溫度范圍是必須的，因為它是考慮了儀器中模擬電路的溫度系數(shù)。常用的溫度范闈是23°C±5°C度。這個范闈反映了大部分實際的使用情況。還應(yīng)注意溫度范_應(yīng)在整個校準(zhǔn)間隔之內(nèi)是有效的。

　　因此，如果儀器的指標(biāo)是在231℃度，它在長期使用時就有了非常嚴(yán)格的溫度限制。

　　超過/溫度范圍，就要用溫度系數(shù)來對精度指標(biāo)的下降程度進行描述。如果儀器給出的通常溫度范圍以外使用，表示誤差的TC(溫度系數(shù))就要加迮原來的技術(shù)指標(biāo)之上。參考圖2中的溫度系數(shù)的曲線。例如圖2所示，我們來考察一下F700校驗儀在11V直流，滿量程范圍內(nèi)不確定性與溫度的函數(shù)關(guān)系。圖中虛線顯示了儀器在235℃的溫度范圍內(nèi)的精度。在虛線的區(qū)間內(nèi)其精度在滿量程的0.03%以內(nèi)，這也就是使用在23℃±5℃的壞境中的指標(biāo)讀數(shù)的0.025%再加上0.005%的滿刻度讀數(shù)。這是在18至28度范圍內(nèi)的情況。超出這個范圍，實線顯示了儀器參數(shù)下降的情況。溫度系數(shù)(TC)經(jīng)常以腳標(biāo)的形式給出。公式為：

　　TC=X%/℃。

　　X表示在超出溫度范圍每變化一度性能所下降的程度。當(dāng)溫度超出了給出的范圍，要計算這時的精度就需要有修正因數(shù)

　　Tmod’

　　Tmod=ITCxAtI

　　△t是使用環(huán)境的實際溫度減去給定的溫度限。t=使用環(huán)境溫度。溫度范圍=超出溫度限的范圍。

　　如果一個校驗儀使用在超出給定的范圍以外，溫度系數(shù)的影響需要加到基本精度上才是全部的精度。TMOD是用于計算全部的指標(biāo)，此時fflK面的公式：全部精度=(溫度范圍內(nèi)的基本精度)+TMOD。例如，假設(shè)一個精度為0.03%的校驗儀，它的溫度系數(shù)(TC)為0.002%/℃。該儀器在32℃的環(huán)境屮使用時的為：t=32，限制范圍=23 + 5 = 28℃

　　Tmod = 0.0025% I 32-28 I = 0.0025% I 4 I = 0.01% zui后的精度=0.03% + 0.01 =0.04%

　　就象所看到的，當(dāng)溫度因素考慮進來 以后，指標(biāo)有了很大變化。當(dāng)比較兩個不同溫度范圍內(nèi)的儀器指標(biāo)時，知道如何計算是必須的。比如Fluke規(guī)定了大多數(shù)校驗儀的溫度范圍是23℃+。為了真實比較兩臺儀器就需要使用前面的計算方法將它們都放在同等溫度范圍屮。校驗儀和儀器規(guī)定了較寬的溫度范圍，因為它們并不僅僅用在易于溫度控制的實驗室內(nèi)。用于過程控制工廠的校驗儀需要有較大的溫度靈活性，前面的公式用于校驗儀工作在給定的溫度范圍以外時其性能下降的程度。

　　3、過程校驗儀校準(zhǔn)的溯源性

　　不確定度必須相關(guān)的評價或整體的評估。相對的不確定度并不包括那校驗儀參考標(biāo)準(zhǔn)的附加不確定度。例如當(dāng)一個校驗儀的不確定度被定義為與標(biāo)準(zhǔn)的相對值時，這只包括了校驗儀的不確定度。這對丁-儀器的整體的不確定度來說是不完備的。整體不確定度包括了溯源鏈中的全部環(huán)節(jié)的不確定度：被校準(zhǔn)儀器的相對不確定度加上校驗儀本身的不確定度。

　　4、過程校驗儀置信度水平

　　置信度也可以說是可信度，它是校驗儀指標(biāo)中zui關(guān)鍵的因素。它是指在校準(zhǔn)間隔結(jié)束后有多大比例的校驗儀超出了指標(biāo)范圍。指標(biāo)必須保守地，有很髙置信度地保證儀器在校準(zhǔn)問隔結(jié)束時在誤差范圍之內(nèi)。例如：X和Y兩個廠家提供的過程校驗儀調(diào)的指標(biāo)是10V電壓，精度0.019%。Y廠家是10V，0.025%。沒有哪個廠家的資料提供置佶度水平以及精度是如何分布的。當(dāng)問及該問題時，廠家會說明其指標(biāo)是根據(jù)精度的正態(tài)分布以及其置信度水平。其冋答如表所示：

　　圖3

　　在本例中，如圖3所示，過程校驗儀的校驗儀的實際性能是很明顯的。廠家X使用95%的置信度即在校準(zhǔn)時間問隔結(jié)束時將有5%的儀器超出所標(biāo)出的0.019%的指標(biāo)?；疑幱昂秃谏幱八淼氖窃谡龖B(tài)分布下所冒風(fēng)險的百分比。廠家Y使用99%的置信度水平，在給出的0.025%的指下只有1%的儀器超標(biāo)。黑色陰影是其鳳險性。所以你可以看到，同樣性能的儀器可以得出不同的指標(biāo)。它取決于廠家是激進地還是保守地公布其儀器的指標(biāo)。

　　specifications o

　　在購買儀器之前，了解廠家的置信度原則是非常重要的。并當(dāng)你對此有疑問時可以讓廠家澄清。Fluke對其生產(chǎn)的校驗儀和標(biāo)準(zhǔn)源使用非常保守的99%的置信度原則。

　　其它要考慮的因素

　　精度指標(biāo)對決定所購買的過程校驗儀的儀器是否滿足需要是很重要的。然而還有很多其它因素決定了儀器是否能滿足你的應(yīng)用。下面是一些說明。

　　1、工作負(fù)載

　　要記住過程校驗儀的校驗儀的指標(biāo)要滿足你工作負(fù)載的需求?，F(xiàn)在有一種傾向是，用戶追求一些指標(biāo)非常誘人的儀器，而這些指標(biāo)所適用工作負(fù)載確少的可憐。

　　2、支持的標(biāo)準(zhǔn)

　　過程校驗儀的校驗儀所支持的標(biāo)準(zhǔn)，典型的是3至10倍于被校儀器。這也就是一般的檢測不確定度比(TUR)。一些特殊和不經(jīng)常校準(zhǔn)的設(shè)備，的方法是送到一些專門機構(gòu)進行校準(zhǔn)。

　　3、廠家的支持

　　廠家的支持也是很重要的廠家能否隨著過程校驗儀的校準(zhǔn)發(fā)展和變化提供新的支持?能否有專家提供及時的咨詢?能否提供有關(guān)培訓(xùn)?維修是否方便?產(chǎn)品是否有連續(xù)性以及是否有相應(yīng)的附件?

　　4、過程校驗儀可靠性

　　可靠性是另外重要的考慮因素，因為它涉及到儀器的使用性。精密的過程校驗儀校驗儀可能有髙的故障率。任何造成儀器超標(biāo)的情況都會使儀器出現(xiàn)故障。另外當(dāng)?shù)?bull;次出現(xiàn)故障以后還應(yīng)問及到平均*時間(MTTF- Mean Time To Fail)。由于運輸會 導(dǎo)致兩次故障的間隔時間小丁平均故障時間間隔(MTBF)。無論是考慮哪方面的因素都要看其給出的參數(shù)是實際經(jīng)驗得到的還是僅僅通過計算得出的。

　　5、過程校驗儀維修原則

　　當(dāng)儀器出現(xiàn)故障以后，廠家的維修方法是很重要的。負(fù)責(zé)任的維修機構(gòu)應(yīng)迅速作出反應(yīng)。例如用戶能否及時和廠家取得，維修站是否有零備件存儲，是否有維修手冊以及提供培訓(xùn)等，這些都涉及到儀器能否迅速獲得維修。

　　6、聲譽

　　zui后，廠家的聲譽也應(yīng)考慮?？偠灾瑥S家聲稱的性能，指標(biāo)以及維修有多么可信?該廠家5年之后是否還存在?所有這些問題都決定了使用和保有這些校驗儀的真正費用。

　　技術(shù)術(shù)語

　　1、過程校驗儀精度

　　測量值與真實值之間有多大的差別。經(jīng)常用讀數(shù)或量程的百分比來表示。

　　2、過程校驗儀置信度

　　正態(tài)曲線的面積的百分比是置信度區(qū)域。如果從-2至+2的兩個標(biāo)準(zhǔn)偏差就得到95%的置佶度，F(xiàn)luke用99%或更高的置信度來標(biāo)明其儀器的指標(biāo)。

　　3、過程校驗儀遲滯

　　同一個測量點的兩個測量值的zui大差別，一個值是從零點開始，而另一個是從滿度點開始。該測量是在同一個連續(xù)的周期完成。偏離值用滿度的百分比表示。

　　4、噪聲

　　隨機電壓或電流的干擾，它會影響信號的測量。

　　5、非線性

　　根據(jù)線性輸人而得出的輸出的偏差。

　　6、可重復(fù)性

　　在相同壞境，例如溫度，濕度，壓力以及時間下過程校驗儀的輸出的一致程度。

　　7、過程校驗儀分辨力

　　在一定量程上可以測量或可以產(chǎn)生的zui小的單位。對校驗儀，它一般是指其輸出信號的zui小改變量，或在測量功能時測量的zui小值。

　　8、測量不確定度比(TUR )

　　一個過程校驗儀在一點上的測量不確定度比是被測儀器不確定度的值除以校驗儀的不確定度指標(biāo)或?qū)ζ錅y試的標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)。儀器的指標(biāo)必須反映同樣的置佶度。

　　9、過程校驗儀溯源性

　　它是校準(zhǔn)的一種特性，與人類的血緣關(guān)系類似?？伤菰吹男?zhǔn)是指每臺測試儀器，校驗儀以及標(biāo)準(zhǔn)都可一級一級延伸至國家標(biāo)準(zhǔn)，逐級校準(zhǔn)，其結(jié)果有文檔備案。備案的文件提供了所有逐級的校準(zhǔn)過程都是正確執(zhí)行的。