中華人民共和國國家計量技術(shù)規(guī)范4微電位計校準(zhǔn)規(guī)范rs4發(fā)布 4實施國家市場監(jiān)督管理總局 發(fā)布4微電位計校準(zhǔn)規(guī)范rs

4代替6歸 口 單 位:全國無線電計量技術(shù)委員起 草 單 位:中國計量科學(xué)研究院本規(guī)范委托全國無線電計量技術(shù)委員會負(fù)責(zé)解釋本規(guī)范起草人:黃見明中國計量科學(xué)研究院)聶梅寧中國計量科學(xué)研究院)陶毅中國計量科學(xué)研究院)目 錄引言 ……………………

Ⅱ)1范圍……………………2概述……………………3計量特性………………4校準(zhǔn)條件………………1環(huán)境條件……………2校準(zhǔn)用設(shè)備…………5校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法…………………1外觀及工作正常性檢查……………

1)1)2)2)2)2)3)3)2直流差………………………

3)6校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)…………7復(fù)校時間間隔…………

5)6)附錄A 原始記錄內(nèi)頁格附錄B 校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式

…………………………

7)8)附錄C 校準(zhǔn)不確定度評定示

………

9)Ⅰ引言0國家計量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則1通用計量術(shù)語及定義》和2測量不確定度評定與表示》共同構(gòu)成支撐本規(guī)范修訂工作的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。本規(guī)范代替61型微電位計與G6相比,除編輯性修改外,本規(guī)范主要技術(shù)變化如下:檢定規(guī)程改為校準(zhǔn)規(guī)范,名稱改為微電位計校準(zhǔn)規(guī)范;直流差校準(zhǔn)由電壓法修改為電流法;頻率范圍由0z擴(kuò)展為1。本規(guī)范歷次版本發(fā)布情況為:。Ⅱ微電位計校準(zhǔn)規(guī)范范圍本規(guī)范適用于頻率范圍在1、電壓范圍在0V的微電位計的校準(zhǔn)。概述微電位計在1z范圍內(nèi)可提供0V的電壓值。微電位計結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、輸出阻抗低,可以用來校準(zhǔn)毫伏表、選頻表、示波器、信號發(fā)生器、接收機和其他小電壓設(shè)備。微電位計由超高頻真空熱偶、圓盤電阻和腔體3部分組成見圖當(dāng)直流或射頻電流加入輸入端時,在輸出端就得到輸出電壓,其大小等于輸入電流與輸入電阻即圓盤電阻)的乘積。若微電位計有良好的頻響,且直流或射頻電流輸入時,熱偶輸出保持不變,則射頻輸出電壓就等于直流輸出電壓。0實際上,隨著頻率的增加射頻輸出電壓并不等于直流輸出電壓這就是射頻直流差0式中:f直流差;f交流電壓測量值0直流電壓測量值

f

0微電位計經(jīng)校準(zhǔn)確定射頻直流差后,就可校準(zhǔn)以上所述的小電壓設(shè)備。圖1微電位計原理示意圖1計量特性直流差頻率范圍1;電壓范圍0最大允許誤差:5 10 5 1( 。注:以上指標(biāo)不是用于合格性判別,僅供參考。校準(zhǔn)條件環(huán)境條件環(huán)境溫度℃。不應(yīng)有明顯的氣流,在一個測試周期內(nèi),溫度變化不應(yīng)有明顯波動。相對濕度:0。供電電源:電壓,頻率。其他:周圍無影響校準(zhǔn)系統(tǒng)正常工作的機械振動和電磁干擾。校準(zhǔn)用設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)微電位計頻率范圍1。電壓范圍0。直流差最大允許誤差:10:2;1:5。直流電壓表電壓范圍0最大允許誤差:1。直流電流表電流范圍0最大允許誤差:1。納伏表分辨力:。直流電壓源輸出電流:大于0穩(wěn)定度:51。高頻電壓表頻率范圍1;電壓范圍0;2分辨力:。信號發(fā)生器頻率范圍1輸出功率不小于。隔離衰減器頻率范圍1衰減量;電壓駐波比:。校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法功能性檢查及校準(zhǔn)項目見表。表1校準(zhǔn)項目序號校準(zhǔn)項目1外觀及工作正常性檢查2直流差外觀及工作正常性檢查被校微電位計送校時應(yīng)帶有必要的附件。被校微電位計應(yīng)無機械損傷。直流差根據(jù)被校微電位計的電壓量程選擇標(biāo)準(zhǔn)微電位計并預(yù)定好輸出電壓值使兩個微電位計的熱偶輸出電壓均大于。按圖2連接儀器開機前應(yīng)把直流源的輸出調(diào)到最小,以免燒毀熱偶。圖2直流差測量連接框圖逐漸增加直流源輸出使得熱偶指示器的示值接近被校微電位計的額定值記3錄下直流電流測量儀的電流值和直流電壓測量儀的電壓值,然后將直流源輸出調(diào)到最小,按公式)計算出被校微電位計的電阻值;式中:

22 )2被校微電位計的電阻值;2被校微電位計電壓;2被校微電位計電流。用標(biāo)準(zhǔn)微電位計替換被校微電位計,按步驟進(jìn)行校準(zhǔn)并計算出電阻值。把直流源和信號發(fā)生器的輸出調(diào)到最小,按圖3連接儀器。將12分別接到”和。信號發(fā)生器調(diào)到1,逐漸增加信號發(fā)生器輸出電壓,使過渡指示器指示到預(yù)定的電壓值,并由熱偶指示器讀得熱電勢值為或平衡指零,然后將信號發(fā)生器輸出調(diào)到最小。圖3直流差測量連接框圖將12分別接到”和。逐漸增加直流源輸出,使得熱偶指示器的示值為或平衡指零,記錄下直流電流測量儀的讀數(shù),然后將直流源輸出調(diào)到最小。改變直流源輸出極性,逐漸增加直流源輸出電壓使得熱偶指示器的示值仍為E1或平衡指零,記錄下直流電流測量儀的讀數(shù),然后將直流源輸出調(diào)到最小。按公式計算出平均電流

( / ()式中:

1=|2 2kkkkkkkkkkk1標(biāo)準(zhǔn)微電位計平均電流;正標(biāo)準(zhǔn)微電位計正向電流kkkkkkkkkkk反標(biāo)準(zhǔn)微電位計反向電流。把直流源和信號發(fā)生器的輸出調(diào)到最小,用被校微電位計替換標(biāo)準(zhǔn)微電位計。將12分別接到”和。在1z上調(diào)節(jié)信號發(fā)生器輸出電壓,使過4渡指示器示值仍為A,由熱偶指示器讀得熱電勢值為E2或平衡指零后,將信號發(fā)生器輸出調(diào)到最小。將12分別接到”和。逐漸增加直流源輸出,使得熱偶指示器的示值為或平衡指零,記錄下直流電流測量儀的讀數(shù),然后將直流源輸出調(diào)到最小。改變直流源輸出極性,逐漸增加直流源輸出電壓使得熱偶指示器的示值仍為E2或平衡指零,記錄下直流電流測量儀的讀數(shù),然后將直流源輸出調(diào)到最小。按公式計算出平均電流

( / ()式中:

2=|2 32被校微電位計平均電流;正被校微電位計正向電流反被校微電位計反向電流。按公式)計算被校微電位計的射頻直流差2,并記錄在附錄A的表格中。21·Z1 ) 式中:

2 Z22被校微電位計的射頻直流差;1標(biāo)準(zhǔn)微電位計的射頻直流差;1標(biāo)準(zhǔn)微電位計的平均電流;1標(biāo)準(zhǔn)微電位計的電阻值;2被校微電位計平均電流;2被校微電位計的電阻值;Z|過渡指示器的輸入阻抗折算到電阻端面的阻抗值本次校準(zhǔn)開始前可用網(wǎng)) 絡(luò)分析儀或阻抗分析儀測出。 ) )m校準(zhǔn)。

被校微電位計頻率范圍的其他頻率點的射頻直流差分別按步驟el進(jìn)行其他量程的微電位計按步驟~)進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)校準(zhǔn)證書或校準(zhǔn)報告應(yīng)至少包含以下信息:標(biāo)題:校準(zhǔn)證書;實驗室名稱和地址;進(jìn)行校準(zhǔn)的地點如果與實驗室的地址不同;證書的唯一性標(biāo)識如編號,每頁及總頁數(shù)的標(biāo)識;客戶的名稱和地址;被校對象的描述和明確標(biāo)識;進(jìn)行校準(zhǔn)的日期,如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時應(yīng)說明被校對象的5接收日期;如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時,應(yīng)對被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說明;校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識,包括名稱及代號;本次校準(zhǔn)所用測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明;校準(zhǔn)環(huán)境的描述;校準(zhǔn)結(jié)果及其測量不確定度的說明;對校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說明;校準(zhǔn)證書簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識;校準(zhǔn)結(jié)果僅對被校對象有效的說明;未經(jīng)實驗室書面批準(zhǔn),不得部分復(fù)制證書的聲明。復(fù)校時間間隔微電位計復(fù)校時間間隔由用戶根據(jù)使用情況自行確定,推薦為1年。6附錄A原始記錄內(nèi)頁格式表1信息被測腔體串號被測熱絲電流mA被測電阻串號標(biāo)準(zhǔn)腔體串號表2微電位計圓盤電阻值名稱電流值A(chǔ)電壓值V電阻值Ω正反向標(biāo)準(zhǔn)微電位計R1被測微電位計R2表3直流差頻率MHz被測熱偶電壓E2mV被測輸出電壓AmV被測熱偶電流I2A標(biāo)準(zhǔn)熱偶電壓E1mV標(biāo)準(zhǔn)輸出電壓AmV標(biāo)準(zhǔn)熱偶電流I1A-直流差1…07附錄B校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式表1信息腔體串號熱絲電流mA電阻串號電阻值Ω表2直流差頻率MHz直流差U)1…08附錄C校準(zhǔn)不確定度評定示例直流差測量不確定度評定測量模型0直流差測量結(jié)果誤差公式可以建立被測量的測量模型,公式如下0

計算測量誤差的式中:f直流差;f交流電壓測量值0直流電壓測量值

f

0Nf2依據(jù)不確定度傳播律,當(dāng)輸入量彼此獨立,不確定度不相關(guān)時,對公式中的各個分量求偏導(dǎo)數(shù),可得到各輸入量的不確定度分量。合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc由下式表示:Nf2=2 1u=2f02ff02f222fuu22不確定度來源和標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定根據(jù)公式)可知,微電位計的不確定度,由下列幾部分組成以0、0V上1微電位計為標(biāo)準(zhǔn)微電位計為例。標(biāo)準(zhǔn)微電位計最大允許誤差引入的不確定度分量對于頻率0z電壓值在0V量程的點,標(biāo)準(zhǔn)微電位計最大允許誤差為A8,按均勻分布,此不確定度分量為:=1 A≈8=3過渡指示器毫伏表最大允許誤差引入的不確定度分量根據(jù)毫伏表的技術(shù)指標(biāo),以及考慮到是及時替代和指示器非線性在大于0V時最大允許誤差為B1,按均勻分布,此不確定度分量為:=2 B≈8=3標(biāo)準(zhǔn)微電位計1熱電勢1的指示誤差引入的不確定度分量31工作于額定值的10,由于是及時替代,熱偶指示器A儀器本身變化2字,并考慮到溫漂可能的影響,最大允許誤差為C=6,按均勻分布,此不確定度分量為:9=3 C≈5=3被測微電位計熱電勢的指示誤差引入的不確定度分量被測微電位計工作于額定值20,熱電勢大而又為及時替代,最大允許誤差為D3,按均勻分布,此不確定度分量為:=4 D≈7=直流替代時對應(yīng)于

1、3 2的誤差引入的不確定度分量u5

E 的替代電流=61和2都是8A數(shù)字電壓表在標(biāo)準(zhǔn)電阻R上讀數(shù)2讀數(shù)的比值取決于讀數(shù)的相對變化,即誤差取決于隨機量的變化在取五位穩(wěn)定讀數(shù)時末位變化3個字,最大允許誤差為E6,按三角分布,此不確定度分量為:=6

5 E≈

2的測量誤差引入的不確定度標(biāo)準(zhǔn)微電位計和被測微電位計的圓盤電阻分量u6由公式)可知,它們是分別用V法測量的,實質(zhì)上是測電流比和電壓比。在取五位穩(wěn)定讀數(shù)時,末位變化3字,電流比誤差<3。對于電壓比,是用0納伏表讀數(shù);誤差<4,合成最大允許誤差為G=1,按三角分布,此不確定度分量為:=66 G≈1=6環(huán)境溫度變化對引入的不確定度分量對于標(biāo)準(zhǔn)微電位計17)被測微電位計21)的電阻量級,電阻溫度系數(shù)為5℃溫度變化在5℃時,最大允許誤差為H=5,按均勻分布,此不確定度分量為:=7 H≈9=3連接誤差引入的不確定度分量測試過程需要重復(fù)連接標(biāo)準(zhǔn)微電位計和被測微電位計

,會造成讀數(shù)的分散性,讀數(shù)分散性引入的最大允許誤差為5,按均勻分布,此不確定度分量為:=u I=8

99=(9=(當(dāng)

z不引入誤差

1Z2Z),當(dāng)R1≠R2時,分別引入的誤差總是同方向的,合,成誤差比最大的單個誤差小。代入各有關(guān)數(shù)值1721z,0Z0,可得最大允許誤差為3,