了解技术参数

可跟踪测量确保制成品和工业 过程的一致性和质量。这对于技 术发展非常重要。如果不执行可 跟踪测量，产品/过程质量可能 不一致，将产生高昂的成本。产 品质量不好所带来的代价是昂 贵的，不仅产生维修费用，更损 害了公司的名誉。可跟踪测量还 支持公平交易以及监管法律和 标准的合规性。不断发展的 ISO 9000 全球验收质量标准 还提高了测试和测量设备可跟 踪校准的商业要求。着眼于产品 质量和易用性，目的在于基于一 致的测量标准、方法和实践确保 在一个国家中制造的产品符合 另一个国家的验收标准。
t =32
范围极限 =23 + 5 = 28
tmod = 0.0025 % |32-28| = 0.0025 % |4| = 0.01%
总规格 = 0.030 % + 0.010 % = 0.040 %如图所
示，在考虑温度相关性能影响 时，技术参数显著变化。比较为 不同温度范围指定的两个仪表 时，必须了解 tmod 的计算方 法。例如，福禄克指定温度范围 为 23 ± 5 °C 的大多数校准器。 但是，另一制造商可能指定温度 范围为 23 ± 1 °C 的校准器。要 实际比较这两种校准器，必须使 用上述计算将它们放在同一项 (23 ± 5 °C) 中。
不确定性 （精度）
温度 °C
图 2. 不确定性对温度，11 伏直流电压范围时的全量程。
பைடு நூலகம்
精度位于 0.030 % 全量程技术参 数内。这符合“0.025 % 读数 + 23 ± 5 °C 时使用的全量程的 0.005 %”的规范。这应用于 18 °C 至 28 °C 的范围。如实线所示，在 该范围之外，仪表的性能下降。通 常，将在技术参数脚注中提供 TC， 提供的形式如下：
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理论上，技术参数是校准器性能 的书面描述，客观地量化了校准 器的性能。技术参数不等于性 能，它们只是性能参数。这既稳 健又进去。制造商在介绍技术参 数方面不受任何常规限制。有名 的制造商将尝试尽可能准确、清 晰地介绍其产品性能，不会通过 忽略相关参数隐瞒性能较差方 面的信息。某些制造商，如福禄 克公司，将适当地指定其产品， 他们的校准器性能通常超过技 术参数所述性能。其他制造商介 绍的仪表技术参数可能达不到 仪表的实际性能。广告或宣传册 中用于招揽顾客的技术参数可 能不完整，只反映校准器全部可 用性能的一小部分性能。广告和 产品宣传册通常自由使用脚注、 星号和上标。通常，有两种类型 的脚注，一种用于通知，一种用 于证明资格。应仔细阅读脚注， 确定哪些内容对技术参数有直 接影响。
• 完整。 • 易于说明和使用。 • 包括正常使用中发现的影
响，如环境和加载。要达到 完整性，需要提供足够的信息， 从而使用户可以确定所有预期 输出（或输入）的性能限制、列 出的限制内所有可能的和允许 的环境条件、所有允许的负载。
易用性也很重要。许多技术参数 可能相互混淆且难以说明，因此 引发的解释错误可导致应用错 误或错误的校准。完整性的要求 与易用性的要求有些冲突；两者 无法兼得。技术参数设计的挑战 是同时满足这两者的要求，某些 时候可通过在
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过程校准器
技术应用文章
通常是基于技术参数表初步选 择校准器，技术参数表是设备性 能可计量方面的书面描述，应用 于相同型号的所有校准器。由于 技术参数基于大量校准器样本 的统计数字，它们描述的是一组 校准器的性能，而不是单个、特 定的校准器性能。任何单个校准 器可能符合所有技术参数，通常 也可能显著超过大多数不同的 技术参数。优良的技术参数具有 下列特性：
(1) 尝试确定技术参数的置信 水平，从而在平等的基础上对两 者进行比较，(2) 将发布的技术 参数视为性能的一般性指示（作 为选择基础，尝试测试不同设备 的实际性能）
技术参数说明
在购买和验收前，许多公司有一 套校准器必须通过的复杂程序 和测试。但在开始评估前，必须 决定要评估的校准器。校准器的 技术参数通常是过程的第一步。
（如美国的国家标准与技术研 究院 (NIST)）制订的标准进行 特定比较。这一系列的连续比较 通常称为“可追溯性链”。对于 过程校准器，可追溯性指过程校 准器的测试和测量功能已经过 需要的技术参数范围内的执行 验证，校准器在合时的性能范围 内使用，包括信号电平、环境条 件、性能验证之间的使用条件和 时间。通常由制造商使用高级执 行设备执行建议的性能检查程 序。
但是，实际上通常没有达到这个 要求。因此，如果测试设备的性 能高于测试公差三到五倍，
则校准设备的错误不会造成实际 影响。所以，行业中通常接受的 是四比一的 TUR 比率。例如， 如果要使用校准器检查精度指标 为 1 % 的变送器，在测试过程 中，校准器的性能必须大于或等 于 .25 %（最小四倍于变送器的 性能）。
的影响添加到基线精度指标中。 tmod 项用于使用通用公式计算总 规格：
总规格 =（特定温度范围时的基本 精度）+tmod
例如，假定我们使用的是 23 ± 5 °C 时额定精度为 0.030 % 的校准器。它的 TC 为 0.0025 % /°C。要计算 32 °C 或 90 °F 时校准器的操作精度：
比较时，这可以将实际 TUR 提 高约三倍。例如，使用 .25 % 的 发布技术参数的校准器可提供 典型错误率约为 0.08 % 或更 好的实际性能。从不同制造商选 择不同的校准器时，需要注意以 下情况：由于置信水平要求不 同，可能存在隐藏的影响。不同 制造商的不同置信水平要求可 导致理解错误。例如，0.1 % 的 保守技术参数具有约 0.03 % 的典型性能，0.08 % 的指定单 位可具有只等于该技术参数的 典型性能，且可能经常具有此范 围以外的性能。但是，两个备选 方案未通知的比较趋于 0.08 % 的单位，实际上，提供了许多劣 等的性能。比较独立的技术参数 的两个原则是：
技术参数的关键组成部分
技术参数的分析可能非常复杂。要明确了解 真实的技术参数，您应了解技术参数的关键 组成部分和将其从所有脚注、fine print 和技 术参数自身中提取的方法。比较不同供应商 的校准器时，必须仔细考虑各个技术参数。 认证过程校准器的四个最重要的组成部分 如下：
• 时间。 • 温度。 • 可追溯性的标准公差。 • 置信水平。
因素的影响。时间技术参数
通常包括按照指定要求执行 校准器的特定时间段。设置该 时段或校准间隔时，必须考虑 校准器模拟电路中固有的偏 移率。这是校准间隔，或特定 一段时间内，校准器保持在其 规定技术参数范围内的能力 测量。常用的时间段为 30 天、90 天、180 天和 360 天。对于 Fluke 700 系列校 准器，这个时间段可以是一年 或两年。福禄克公司校准器的 技术参数包括随着时间的流 逝性能所发生的改变，而且他 制造商却未以相同的方式指 定这些改变。图 1 显示随着 时间的流逝，校准器不确定性 的增加情况。在评估技术参数 时，确保您是在相同的时间间 隔内进行比较。
精度对比不确定性通常情况下，数
据表或手册封面上的数字意思为“精 度达到 0.02 %”。在一般可接受的使 用中，这相当于“测量不确定性为 0.02 %”。这意味着使用该装置进行 测量的精度
2年
真实值将在 0.02 % 以内。在 检验技术参数过程中，您需要 注意，技术参数，如 (1) 经 常超过最短的时间间隔，(2) 经常超过最小的温度范围， (3) 某些时候为相对的技术 参数，(4) 可使用非保守置信 水平获得。下面分别讨论这些
不确定性（精度）
90 天 时间
1年
图 1. 作为时间函数的不确定性
买家还应注意应用于特别仪表型号整 个产品系列的校准器技术参数。例如， Fluke 702 的技术参数应用于所有 702 系列；它不介绍任何单台 702 的实际性能。由于正常分布的名义趋 势中的单独校准器性能改变，指定型 号的大多数单元应在其技术参数范围 内表现良好。虽然不应将单独校准器 的性能视为所有型号的代表，但实际 上，大多数单独的校准器性能比指定 的性能更高。即使某些参数和功能可 能稍微与技术参数有所出入，但购得 的校准器最有可能提供出色的性能。
TC = x % / °C
其中，x 是基础范围之外性能随着 温度变化下降的幅度。由于温度位 于给定的技术参数范围之外，要计 算精度，需要温度调节器，tmod。 公式为：
tmod =|TC x Δt|
其中：
Δt =工作温度减去温度范 围极限
t =建议的工作温度范围 极限 =超过的范围极限如果想要 在指定范围之外的环境温度中使用 校准器，计算总精度时，必须将 TC
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由于不再在紧密控制的实验室之 外使用校准仪表，所以大多数现 代校准器和仪表指定的工作温度 范围更广。过程设备校准要求更 高的温度灵活性。上述等式用于 指示在数据表上的 23 ± 5 °C 温 度范围外操作校准器时发生的性
能下降。可追溯性的标准公差
还必须将不确定性技术参数评估 为相对不确定性或总不确定性。 相对不确定性不包括用于校准仪 表的参考标准的附加不确定性。 例如，在根据校准标准将校准器 的不确定性指定为相对不确定 性。这是不完整的仪表总不确定 性相关说明。总不确定性包括可 追溯性链中的所有不确定性：单 位的相对不确定性和用于校准的 设备不确定性。
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在校准时间内，可指定任何校准器 的超高性能水平。但是，此类水平 只可在校准的前几分钟内达到。如 果校准器的技术参数没有规定有效 的时间间隔，则应联系制造商以了 解清楚。
温度
指定温度范围内的性能也很重要。 确保指定的温度间隔符合工作量要 求。指定的温度范围必须考虑校准 器模拟电路中的温度系数。最常见 的范围主要为室温下的范围，即， 23 + 5 °C。这个范围反映现实的工 作条件。温度范围必须应用于整个 校准间隔。因此，23 + 1 的温度范 围技术参数假定非常严格地长期控 制操作环境。此类温度范围不代表 过程校准器的正常操作。在指定范 围外，温度系数 (TC) 用于描述精 度技术参数的下降。如果在标称温 度范围外使用 TC，TC 表示必须添 加到校准器技术参数中的错误分 量。例如，在图 2 中，不确定性作 为 Fluke 702 校准器 11 伏直流 电压范围全量程时的温度函数。虚 线显示为大多数福禄克校准器上常 见的 23 ± 5 °C 温度范围而指定的 精度。在虚线范围中，