PA功率分析仪的校准体系
时间:2017-04-19 阅读:1857
*,电子测量仪器在人为从事测量活动的时候,仪器会老化会受到自然环境的影响,比如灰尘、温度的影响。有时候仪器还会有误差,只有通过定期检查才能发现仪器的问题,同时能保证测量结果的精度。
致远电子作为国内电子测量仪器的领导型企业,拥有一套独立完善的仪器校准测试体系,可对各类仪器进行出厂、后期使用时进行有效可靠的校准。下面就以功率分析仪为例来揭开致远电子仪器校准测试体系的面纱。
1.1 校准工具
我们都知道,要想制作出高精度的机械零部件就需要使用精度更高的工作母机。电子测量仪器亦是如此,为了校准万分之二精度的PA8000功率分析仪我们选择业界zui高精尖的福禄克校准仪以及安捷伦八位半数字多用表。如图1所示
Aglient3458A:*的高性能数字万用表*,具有八位半*的精度和高速数字转换能力,可提供校准实验室精度水平的测量和快速的测试系统吞吐量。
Fluke610:高性能电能功率标准源能够复现电力波形、失真事件及诸如谐波失真、调制谐波、间谐波、闪变和骤升骤降等电学现象,并且如果需要这些现象可以同时发生。通过此校准仪器对功率分析仪的各项测试功能进行校准。
Fluke5720A:多功能高精度校准器已经在*范围作是校准器的标准,够提供覆盖校准五位半至七位半位数字多用表的准确度,够校准PA8000万分之二的精度。*正在使用的Fluke 5700A校准器已达数千台。
Fluke5520A:多产品校准器可直接输出电压和电流,可输出各种电压、电流波形,同时输出电压、电流或者双路电压,实现相位控制,用来模拟直流和交流功率。可以校准PA8000的电压、电流、相位精度。
图1 致远电子校准仪器
1.2 校准流程
在拥有全套的高精度校准设备后,还需要规范专业的校准流程才能对高精度电子仪器进行校准,将校准设备的利用率zui大化。*功率分析仪是一种高带宽、高精度的测量仪器,能够对电压、电流和功率参数进行准确测量。为了保证功率分析仪测量准确性,需要使用高精度标准源和测量仪器对其进行完善的校准,涵盖直流电压、直流电流、交流电压、交流电流以及功率信号的计量检测。
如图2所示,使用标准源输出标准的直流电压、直流电流、交流电压、交流电流。与之相连的是被测功率分析仪的功率板卡,同时挂接交直流转换标准和高精度数字万用表进行比对。其中高精度数字万用表可以直接校准直流信号,交流信号则通过Fluke 792A交直转换标准转换为直流信号同样适用高精度数字万用表进行校准。以此保证功率分析仪的测量精度。
图2 功率分析仪校准示意图
1.3 校准周期
耳机发烧友都知道,新买的耳机都需要一个煲机的过程,即有些元器件例如晶体管、集成电路、电容全新的时候电气参数不稳定,经过一段时间的使用后才能逐渐稳定。对于电子测量仪器同样如此,出厂时校准后的技术指标,由于温度和时间漂移等因素的影响会有所降低。为了保证仪器的长期稳定,我们需要周期性校准。
1.3.1 初始精度
机器生产、老化完成后,测量值和标准源的值会相差很多,所有需要校准,将仪器的显示值通过校准运算达到和标准源一样的值。校准之前为什么会出现偏差,因为我们设计的放大倍数,参考电压等并不是理论值,存在初始偏差的,所以需要校准。
1.3.2 时间漂移
大多数电子仪器,包括静电计、皮安表、纳伏表、数字多用表、SMU 和数字源表仪器的准确度和其它参数,在长时间内无论设备是否工作,都会变化。由于这种变化,仪器的技术指标通常都指明一个时间间隔。超过这个时间间隔就不能保证仪器的准确度。这个时间间隔在仪器的技术指标中给出,通常为90天或1年。
如图3所示,随着时间的偏移,元件参数特性与理论值逐渐产生偏差,时间越久与理论之偏差越趋于稳定。校准仪器厂家Fluke说过他们实验室里面的使用十年的校准仪指标非常好,如果出售价格比刚刚生产的贵出几乃至几十倍,但是一般是不卖的。可见电子仪器越使用精度越趋于稳定,校准周期可以越长。
图3 元件参数时间漂移