美国Fluke福禄克732C 和 734C 直流电压参考标准器

概述

维持和传递电压的简单方式

Fluke Calibration 732C 直流电压参考标准器是符合 RoHS 的直接电压参考，用于在主要和次要标准实验室维持电压。各个 732C 电压标准器提供 10 V、1 V 和 0.1 V 输出，可轻松输送到远程地点，同时在实验室维持直流基准。734C 直流电压参考标准器包括四台电气和机械独立 732C 直流参考标准器和一个机架宽度外壳。两个型号系列（基础和精选）的区别在于精选型号比基础型号稳定两倍。

因为 734C 直流参考标准器中的每台 732C 均基于在流行的 732A 直流电压标准器（个标准实验室质量 10 V 电子参考）中采用的相同体系结构，所以您可以依赖它在与 732B 直流电压标准器*相同的更小、更便携的包装内提供您所期望的相同高稳定性和可预测的漂移速度。734C 也兼容 732B 直流标准器，并可以支持 732 B 和 C 型号的任何组合。同样地，734A 可与更新型的 732C 电压标准器一起使用，实现大的灵活性和大化资产利用率。

要简化 734C 的支持，Fluke Calibration 提供各种校准服务，为每个 10 V 输出分配值和预计的性能，可追溯到国家标准和 Fluke Calibration 10 V 约瑟夫逊阵列。

产品综述

您实验室中准确、稳定的 10 V 参考

利用 734C，确立和维护您实验室中的主要电压标准器非常简单。随着时间的推移，通过对四个装置进行频繁对比以及对其中一个或多个装置进行定期校准，您可以将 734C 的不确定性降低三倍。

从 1984 年直至收购我们的约瑟夫逊阵列，Fluke Calibration 主要标准实验室按这种方式维持其公司电压，将不确定性降低至 ± 0.35 µV/V，可追溯到国家标准。

734C 支持 1 V 和 0.1 V

1 V 和 0.1 V 是数字万用表的主要校准/验证点。得益于高精度薄膜电阻网络（在福禄克自己的薄膜工厂设施内制造），734C 现在标配这两个额外输出。无需外部分隔器，让测量设置更容易和出错几率更小。

为高要求应用选择精选型号

Fluke Calibration 推出的精选型号适用于需要主要标准实验室能力的客户，从而校准高要求工作负载以及独立地将标准器发送到其他实验室进行校准。基础和精选型号的校准过程相同。唯yi的例外是精选型号（732C/S/C 或 734C/S/04）与 Fluke Calibration J-array 比较 180 天的漂移特性数据，并且在 10 V 下可提供好两倍的稳定性。这个过程确保选择满足严格漂移性能要求的尽可能hao的标准器。

支持您的可追溯性要求

Fluke Calibration 提供您所需的产品和服务来管理您的 可追溯性 要求。Fluke Calibration 通过将新的 732C 与其自己在工厂维护的 J-array 进行比较，对新的 732C 执行输出电压校准。基础型号 732C 发运时为冷形式（“未加电”）并随附证明其可操作性的失效校准证书。所有者负责根据当地要求提供可追溯性。

标配已获认可的 校准和漂移特性数据的 732C 装置在订购后以“热形式”（通电）发货。在制造过程中，每台 732C 与 Fluke Calibration 直接电压标准器比较至少 90 天，以便获取漂移特性数据。一旦漂移速度已知，即可确定 12 月预计输出电压。然后装置在带电情况下发运。在从运输至交货给实验室的过程中，持续通电状况需要保持有效。如果无法维持持续电源，那么校准的有效性可能会大打折扣。请联系 Fluke Calibration 代表以确定您所在区域是否提供 732C 备用机。

为什么使用四装置参考？

四装置电压参考标准器非常适用您需要维护和传递参考电压的任何情况。至少将三个装置进行相互比较，以便检测和识别任意一个单元输出中的变化。第四个装置可能作为备用或用于将电压输送到远程地点，或从远程地点输送电压。当它返回实验室时，它可以与其他三个装置进行比较，以便确定在运输过程中其输出是否发生漂移。

但是，四装置参考并不只是这么简单。依据美国国家标准局（现在是 NIST）于 1987 年发布的 NBS 技术说明 1239，需要四至六个参考来提供测量完整性和冗余，以及大限度减少所需的测量数。参考必须*相互独立。否则，电源或烤炉等常见元素可能会影响参考输出的相关性。此外，利用四个装置的频繁相互比较，您可以检测出在什么时候任意一个装置开始漂移超出规范或需要修复。

每台 732C 都是一个独立的直流标准器，具有其自己的电源、烤炉、辅助电子装置和包装。每台装置都可以单独购买，或作为整套 734C 系统进行购买，整套系统包括滑入到机架宽度外壳内的四台 732C。

您为什么应该sou选 732C 或 734C？

• 独立。 734C 是其同类产品中唯yi可为其四个标准器中的每一个提供*机械和电气独立的标准器。
• 便携性。 每个 732C 标准器在设计时均考虑到便携性。每个装置体积小、重量轻、坚固耐用且电池运行时间长。
• 自信。 732C 基于成熟的 Fluke Calibration 732A 和 732B 技术。732A 是个获得广泛认可的标准实验室质量电子参考，用于替代饱和标准单元。初的设计用途是在福禄克公司内部向生产场地传递电压，而今已在世界各地投入各种应用场合：从维护研究机构参考标准，到从国家实验室或私有的 10 V 约瑟夫逊阵列传递电压数值。

为伪差校准提供理想支持

与 742A-1 和 742A-10k 阻抗标准器相结合，单台 732C 就可组成坚韧和紧凑的伪差校准支持包，适用于 Fluke 5730A 高性能多功能校准仪 和 Fluke 8508A 参考万用表，包括老一代 5700A 和 5720A 型号。

将您的参考带往工作负载

标准实验室的工作发生了改变。过去，人们将自己的工作负载带往标准实验室。如今，标准实验室的职能被分配出去，要求在现场执行许多校准。734C 及其电气和机械独立 732C 标准器的设计可以满足这种需求。您的实验室中的电压参考仍然未受干扰，同时您可以将电压分发到实验室外面的远程地点。当装置返回实验室时，可与参考进行对比，以便确定在输送过程中是否发生漂移。为了维持对国家标准的可追溯性，一个装置可能会运送到国家实验室或其他主要标准实验室进行校准，这仍然不会干扰参考。每台 732C 标准器相对较轻，重量仅为 5.9 kg，而且其 72 小时的电池使用时间具备充足的容量，适合长时间运输。可选的外部电池将容量扩充到 210 小时。一个特殊运输箱，用于容纳一台 732C 和一块外置电池，进一步简化了运输。

732C 的耐用性*。输出可以无限期短路，且 10 V 输出可经受高达 1100 V 直流、25 mA 的电流，而不会毁坏装置或影响其输出。

福禄克的服务选项

福禄克提供两个服务选项：对于已在使用中的现有 Fluke 732A、732B 或 732C 或类似直流参考标准器，Fluke Calibration 可利用直接电压维护计划服务为这些标准器提供校准证书。此服务包含两个校准备选方案，可根据您的需求来使用。

由 Fluke Calibration 完成校准

退回至 Fluke Calibration 服务设施的电压参考标准器可以轻松地 执行校准证书服务。

在您的实验室中校准

利用直接电压维护计划 (DVMP) 732C-200 服务，我们会将 Fluke Calibration 拥有和校准的电压参考标准器（包括所有必需的连接电缆和操作说明）发送到您的场所，与您自己的一个或多个参考标准器进行比较。您在几天内获得一系列读数，并将标准器转发给 Fluke Calibration 标准实验室。分配一个与福禄克标准相关的值以供您参考。我们将在一周内给您发回初步校准报告。一旦标准器返回给 Fluke Calibration，我们会将它与福禄克电压参考标准器进行比较。分配终值以供您参考，并向您发送终校准报表。732C-200 服务为一台本地标准器提供校准证书。

介绍

Fluke校准732C/734C直流参考标准是Fluke首的第三代实验室质量电子参考标准。直流电压基准用于保持与国家标准的可追溯性，并将电压分配到生产、服务、校准实验室或其他远程位置。它是专门为计量学家设计的。它不仅提供了性能计量师需要的，而且它以允许用户真正理解测量的不确定性的方式，并且容易考虑到复杂的不确定性预算。当代的计量实践，包括基于ISO/IEC17025的实验室认证方案，需要不确定性分析。
按照ISO《测量不确定度表达式指南》(通常称为GUM)中描述的基于统计学的技术执行。在99%的置信水平下提供规范，该置信水平是k=2.58的覆盖因子，以实现这一点。

除了参考实验室校准不确定度之外，732C输出的不确定度的主要来源是30天或更长时间的时间稳定性。但是，正如许多计量学论文中所指出的，其他的不确定源也可能根据每个仪器的运行和运行环境和历史而发挥作用。例如，仪器环境的高度、湿度或温度的变化可能需要不确定性项。
在确定仪器输出的扩展不确定度时，适当地包括校准不确定度和时间稳定性不确定度。

为了达到规定的性能，必须注意消除测量系统中的所有热电势误差。建议使用具有低泄漏绝缘或低热引线的裸铜线来连接装订柱和其他仪器。

操作和校准温度范围
作为电压或传输标准，732C将普遍用于温度控制在±1 C的校准实验室，并且针对这种情况编写了时间稳定性规范。大多数电校准实验室在标称温度23 C下工作，该温度是Fluke在生产和使用期间校准732C仪器的温度。732C还能够在室内的另一温度下进行校准。
其规定的工作温度范围和±1 C规格适用于校准温度的±1 C范围内的工作。

温度系数规范
在校准温度以外的温度下的性能可以通过包括附加温度范围上的温度系数允许值来确定。例如，在27 C下以23 C校准温度工作，需要增加3度值的温度系数误差。
对于每个输出，由于27 C是23 C+1 C=24 C之外的3 C。
由于温度系数会产生1.2V。更常见的是，为了大化性能，732C可以在预期的工作温度下进行表征和校准。类似地，如果实验室环境变化超过1 C，温度系数可以同样应用于总变化量。例如，如果实验室是
23 C±3 C，对于超过规定1 C的二度方差，需要应用温度系数。

噪声规范
对预处理732A和732B电压标准的广泛和扩展研究表明，除了更标准的0.01Hz之外
对于10Hz的噪声，存在其他频率低得多的噪声，这些噪声有时被称为1/f等。该噪声由S1和Sra规范表征，以及
确实随着采样时间的增加而增加，但是没有1/f噪声那么快。当仪器输出的回归线的斜率由经过几个月或更长时间的多次校准的结果确定时，通过适当地应用稳定性能和噪声不确定性，可以获得对该输出性能的改进的不确定性预测。
规范。

对这种具体方法的解释可以在“一个新途径”一文中找到DC参考标准约翰·埃默里、雷·克莱特克和霍华德·沃希斯发表于《1992年计量科学会议论文集》。在本文的总结部分，他们陈述了“后，讨论了低频噪声对回归不确定性的影响。存在低频噪声会导致DCRS(DC参考标准)的不确定性
用经典回归分析低估。介绍了一种测量低频噪声对输出不确定度影响的参数Sra。通过将Sra作为性能指标，这种低频噪声效应是有限的，并且不确定性被更真实地估计。”

其他论文指出需要增加标准回归分析之外的不确定性。在Les Huntley的“1995年NCSL 10V约瑟夫森阵列实验室间比较”中，
如1996年NCSL研讨会第33-48页所述，他指出“*，短期标准偏差（732B数据在几个小时或几天内获取）远小于长期标准偏差（数据在几个月内获取）”。噪声是“混沌的”，也就是说，它保持在由物理系统确定的限度内，但是对条件的微小变化敏感。无论甚低频噪声的源是什么，Sra参数都可以用来充分捕捉这些不确定性源。

预测稳定性
仪器规格与线性回归分析相结合，可用于预测给定周期的稳定性。这里，稳定性被定义为输出不确定度减去校准不确定度，对于732C，这在99%的置信水平。当输出电压由回归模型表征时，稳定性由以下方程给出：b=回归数据的回归斜率V/V/年
S1=关于回归数据的回归（SDEV）的标准偏差

Sra =用7天移动平均滤波器(MAF)滤波的数据的SDEV

P=考虑的时间段，以天数x=回归数据的时间平均值
n=回归数据中的周期数（例如，180=90天内每天2个周期）
XJ＝第j期
X1=回归数据开始时的时间
t1=(n-2)自由度的学生t统计(通常为2.6)t2=[{n/(7天)}-2]自由度的学生t统计
(通常为2.81)

为了减少0.01Hz到10Hz噪声对回归分析的影响，用于计算回归参数的每个数据点通常是在50秒测量周期中获取的约50个读数的平均电压。

如果对仪器进行额外的校准，则可以计算特定于该仪器的噪声规范，然后可以对仪器输出进行更准确的稳定性预测。在这种情况下，针对每个输出特定的b、S1和Sra值将被开发用于仪器，然后可以在上述稳定性预测方程中使用该仪器。

更宽的温度范围、高度变化和湿度变化将影响仪器，要求这些影响的不确定性
包括在上述输出电压预测方程中。下面列出的论文加上其他的论文可以帮助正确地包括需要的不确定性。

输出漂移
许多仪器在长周期内输出漂移几乎是线性的，因此线性回归可以很好地拟合输出电压的长期时间稳定性行为。然而，有些有漂移率
是非线性的，尤其在他们的历史早期。通常可以通过使用诸如x'=log(x-d)或x'=sqrt(x-d)之类的转换来转换时间变量来线性化输出与时间的关系，其中d是
与日期对应的号码。这常常导致输出电压随时间回归的不确定性大大降低。在1998年NCSL会议和专题讨论会上，Raymond D.Kletke发表的论文“预测10V直流参考标准输出电压”，第615-621页，以及其他一些论文，都可以对这种方法有所帮助。

重新跟踪规范
为了获得jia性能，核心电压参考电路由加热元件和控制电路维持在受控的高温下。如果电池断电，加热的电路就会冷却，根据物理定律，电压参考元件可以暂时或yong久地改变电压。如果电压基准冷却到的温度在23 C到35 C之间，并且断电时间段长达几天，那么10V输出的移位量将不超过在断开时间段的回溯误差表中给出的移位量。例如，如果设备没有交流电源足够长的时间使内部电池放电，并且内部电路冷却到23 C室温-
如果持续三天，那么10V的输出将产生0.25V/V或2.5V的大误差。由此产生的回程（滞后）误差被（线性）添加到稳定性规范中，以获得总不确定性。通常，仪器的长期漂移速率（斜率）不会因回程误差的条件而改变。

一般技术指标

干线

表 1 所示的线路电压可以接受。在交流 120V 时的交流线路电流通常为 0.13A。表 1.干线

性能技术指标

输出电压

在参考 VCOM 接线柱的单独接线柱上提供 10 V、1 V 和 0.1 V。

稳定性

在 Tcal ±1 °C 且 IN CAL 指示器开启情况下，732C 输出的稳定性技术指标如表 2 中所示。

表 2.标准器稳定性

表 3.精选稳定性

输出端子的噪音

在 k=1 时为日常观察和短期观察输出噪音。

表 4.输出端子的噪音

为实现jia性能，请在已采用良好系统接地和屏蔽做法的可控环境中使用该产品。对于从 0.25 至 1 V/m 以及从 80 至 130 MHz 的辐射 EMI 场，为 1 V 输出增加 9 μV，为 0.1 V 输出增加 3.6 μV。对于从 75 至 80 MHz 的 1 V/m 交流电源传导 EMI，为 1 V 输出增加 1 μV，为 0.1 V 输出增加 0.7 μV。10 V 输出通常不受高 1 V/m 的 EMI 场或高 1 Vrms 的传导 EMI 的影响。

输出电流和阻抗

表 5.输出电流和阻抗

回程（滞后）误差

表 6 显示了在断电（电池已关闭）且温度在 23 °C 至 35 °C 范围内保持恒定之后 10V 输出电压的变化。

表 6.回程（滞后）误差

稳定时间要求

在交流线路和电池电源关闭之后所需的预热时间。IN CAL 指示器将关闭，并将需要重新校准。在电力中断时可使用之前的回程误差规格。

输出的温度系数 (TC)

从 15 °C 至 35 °C，温度系数与表 7 中的信息有关。

表 7.温度系数

输出随海拔而变化

如果校准海拔发生变化，输出电压变化与表 8 中的信息有关。

表 8.输出与海拔

负载调整

电源调整

对于任何 10% 的线路电压变化或电池的整个运行范围，输出变化不超过 0.05 μV/V。

型号和配件

通用配件:

如有需要详情，请见：美国Fluke福禄克732C 和 734C 直流电压参考标准器