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文檔簡介

貴州省地方計量技術(shù)規(guī)范

JJF(黔)××-××××

數(shù)字LCR測量儀校準(zhǔn)規(guī)范

CalibrationSpecificationforDigitalLCRMeasuringInstrument

(報批稿)

20XX–XX–XX發(fā)布20XX–XX–XX實施

貴州省市場監(jiān)督管理局發(fā)布

JJF(黔)XX-XXXX

數(shù)字LCR測量儀校準(zhǔn)規(guī)范

1范圍

本規(guī)范適用于工作頻率10Hz~30MHz,準(zhǔn)確度0.01級及以下的數(shù)字LCR測量

儀(以下簡稱LCR測量儀)的校準(zhǔn),也適用于數(shù)字電容表、數(shù)字電感表及數(shù)字寬頻阻

抗分析儀的校準(zhǔn)。

本規(guī)范不適用于傳統(tǒng)交流平衡式電橋和射頻阻抗分析儀。

2引用文件

本規(guī)范引用了下列文件:

JJG2073-1990損耗因數(shù)計量器具檢定系統(tǒng)框圖

JJG2075-1990電容計量器具檢定系統(tǒng)框圖

JJG2076-1990電感計量器具檢定系統(tǒng)框圖

SJ/T10297-1991LCR測量儀技術(shù)條件

SJ/T10298-1991LCR測量儀測試方法

凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本規(guī)范;凡是不注明日期的引用文

件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。

3術(shù)語和計量單位

3.1主參量majorparameter

1

JJF(黔)XX-XXXX

工作頻率范圍內(nèi),起主要作用的交流阻抗參量,包含阻抗元件電感器(L)、電容器

(C)和電阻器(R)量值。

3.2副參量secondaryparameter

工作頻率范圍內(nèi),起次要作用的交流阻抗正交分量。這里特指電容器的損耗因數(shù)(D)

量值。

4概述

LCR測量儀,又稱為LCR數(shù)字電橋,是帶有微處理器的自動測量電感器、電容器、

電阻器等無源元件的LCR量值及其損耗因數(shù)等參量的測量儀器,供生產(chǎn)線上元件評估、

實驗室中元件篩選和阻抗元件計量使用。

按測量原理分為兩類:一類是將計算機技術(shù)、數(shù)字電路技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)應(yīng)用到

傳統(tǒng)交流電橋上,完成自動平衡、自動補償、自動計算和數(shù)字顯示等功能,工作頻率上

限100kHz。另一類是采用電壓矢量比例法及自動平衡電橋法的測量技術(shù),如圖1所

示,工作頻率達(dá)到30MHz,由程控正弦波信號源、輸入測量電路、放大器、精密量程

電阻、移相器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和轉(zhuǎn)換開關(guān)、相敏檢波器、積分器、微處理器和顯示器等部

件組成;其工作測量原理:被測阻抗Zx與內(nèi)附標(biāo)準(zhǔn)交流阻抗Rr流過相同的電流,形成

比例關(guān)系Ux=Ur,分別測量被測阻抗元件的實部與虛部(電阻和電抗),通過內(nèi)部微

ZxRr

處理器計算公式=Ux計算得到被測阻抗,直接顯示各類阻抗參數(shù)。

ZxRr

Ur

2

JJF(黔)XX-XXXX

0°,180°

90°,270°

移相Vref

Ux積分

程控

Ur檢波器A/D

Rr開關(guān)微處

理器

CPU

r

VHVLI

Zx顯示

放大器

IHIL

Ix器

信號源

圖1電壓矢量比例法LCR測量儀測量原理圖

LCR測量儀按測量的連接方式及屏蔽方式可分為四端/五端方式(Hcur-大電流、

Hpot-高電位、Lcur-小電流、Lpot-低電位四個信號測量端和一個GND屏蔽端)、兩端/三

端方式(H、L兩個信號測量端和一個GND屏蔽端)。按測量等效電路模式可分為串聯(lián)等

效測量和并聯(lián)等效測量兩種模式。

5計量特性

5.1LCR測量儀的主、副參量

5.1.1主、副參量的測量范圍及顯示位數(shù)見表1。

表1主、副參量測量范圍及顯示位數(shù)

測量參數(shù)測量范圍顯示位數(shù)

電感值1μH~10kH

主參量電容值1pF~1F

3位半~6位半

交流電阻值1mΩ~100MΩ

副參量損耗因數(shù)0.00001~10

3

JJF(黔)XX-XXXX

5.1.2示值誤差

LCR測量儀為寬頻率測量范圍的多量程測量儀器,其示值誤差用儀器制造商給出的

計算公式(1)或曲線圖表示。

γlim=±ɑ[1+K1(X)+K2(V)+K3(f)+K4(D,Q)+K5(ν)]×100%(1)

式中:

γlim——主參量允許的相對誤差極限;

ɑ——用百分?jǐn)?shù)表示的主參量準(zhǔn)確度級別;

K1(X)——與測量讀數(shù)和量程有關(guān)的函數(shù);

K2(V)——與測量電壓有關(guān)的函數(shù);

K3(f)——與測量頻率有關(guān)的函數(shù);

K4(D,Q)——與損耗因數(shù)D或品質(zhì)因數(shù)Q有關(guān)的函數(shù);

K5(ν)——與測量速率有關(guān)的函數(shù)。

LCR測量儀的準(zhǔn)確等級由基本量程和主頻率下的最大允許誤差確定,LCR測量儀

的各準(zhǔn)確度等級和最大允許誤差見表2。

表2準(zhǔn)確度級別和最大允許誤差

準(zhǔn)確度級別0.01級0.02級0.05級0.1級0.2級0.5級1級2級5級

最大允許誤差±0.01±0.02±0.05±0.1±0.2±0.5

±1%±2%±5%

(±ɑ%)%%%%%%

工作頻率范圍10Hz~10MHz10Hz~30MHz

注:ɑ指用百分?jǐn)?shù)表示的主參量準(zhǔn)確度級別。

5.2測試信號

5.2.1測試頻率

4

JJF(黔)XX-XXXX

頻率范圍:10Hz~30MHz;

最大允許誤差:±0.01%。

5.2.2測試電平

測試電平可分為恒壓、恒流兩種輸出方式。

電壓范圍:5mV~10V有效值,最大允許誤差:±(1~10)%。

電流范圍:50μA~20mA有效值,最大允許誤差:±(1~10)%。

注:以上技術(shù)指標(biāo)不用于合格性判定,僅供參考。

6校準(zhǔn)條件

6.1環(huán)境條件

LCR測量儀應(yīng)在表3規(guī)定的環(huán)境條件下進(jìn)行校準(zhǔn)。

表3校準(zhǔn)環(huán)境條件

允許偏差值

影響量參比值0.01、0.020.05、0.10.2~5

準(zhǔn)確度等級準(zhǔn)確度等級準(zhǔn)確度等級

環(huán)境溫度20℃±1℃±2℃±2℃

相對濕度50%±10%±20%±30%

電源電壓220V±22V

電壓頻率50Hz±1Hz

外磁場無影響/

6.2測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備

6.2.1標(biāo)準(zhǔn)器具的選用原則

校準(zhǔn)所選用標(biāo)準(zhǔn)器具的最大允許誤差應(yīng)不超過表4的規(guī)定。采用校準(zhǔn)裝置開展校準(zhǔn)

時,由校準(zhǔn)裝置(標(biāo)準(zhǔn)器具和其他設(shè)備)、連接線纜、環(huán)境條件因素等引入總的測量結(jié)

果擴展不確定度應(yīng)小于被校LCR測量儀允許誤差的1/3。

5

JJF(黔)XX-XXXX

表4標(biāo)準(zhǔn)器具的最大允許誤差

被校LCR測量儀標(biāo)準(zhǔn)器具的最大允許誤差與被校LCR測量儀的最大允許誤差之比

準(zhǔn)確度等級主參量(L、C、R)副參量(D)

0.01~0.5≤1/4≤1/3

1、2、5≤1/5≤1/4

6.2.2主要標(biāo)準(zhǔn)器具

校準(zhǔn)所用的主要標(biāo)準(zhǔn)器具見表5。根據(jù)采用的校準(zhǔn)方法及被校LCR測量儀的實際需求

進(jìn)行選擇,其量值及頻率特性應(yīng)覆蓋被校LCR測量儀的量程及頻率范圍。

表5校準(zhǔn)用主要標(biāo)準(zhǔn)器具一覽表

標(biāo)準(zhǔn)器具名稱主要技術(shù)性能用途

電感值范圍:1μH~10H

標(biāo)準(zhǔn)電感器組(箱)最大允許誤差:±(0.002%~0.05%)

校準(zhǔn)低頻、中頻LCR測量

工作頻率范圍:10Hz~100kHz

儀電感值(L)參量示值誤

電感值范圍:~4

模擬標(biāo)準(zhǔn)1H10H差

最大允許誤差:(~)

電感器組標(biāo)準(zhǔn)±0.05%0.2%

工作頻率范圍:10Hz~1kHz

電感值范圍:1μH~10mH

高頻標(biāo)準(zhǔn)擴頻校準(zhǔn)LCR測量儀電感

最大允許誤差:±(0.1%~1%)

電感器組值(L)參量示值誤差

工作頻率范圍:100kHz~30MHz

電容值范圍:1pF~10mF

標(biāo)準(zhǔn)電容器組(箱)最大允許誤差:±(0.001%~0.5%)

校準(zhǔn)低頻、中頻測量

工作頻率范圍:10Hz~100kHzLCR

儀電容值(C)參量示值誤

電容值范圍:~

模擬標(biāo)準(zhǔn)1μF1F差

最大允許誤差:(~)

電容器組標(biāo)準(zhǔn)±0.02%0.25%

工作頻率范圍:10Hz~1kHz

電容值范圍:1pF~0.1μF

高頻標(biāo)準(zhǔn)最大允許誤差:±(0.01%~2%)擴頻校準(zhǔn)LCR測量儀電容

電容器組D值:≤±0.0003值(C)參量示值誤差

工作頻率范圍:100kHz~30MHz

組合電容損耗因數(shù)的容量值范圍:

校準(zhǔn)低頻LCR測量儀電容

100pF~0.1μF

電容標(biāo)準(zhǔn)損耗箱損耗因數(shù)值(D)參量示值

損耗因數(shù)值范圍:

0.00001~10誤差

最大允許誤差:±(0.1%~2%)讀數(shù)±5×10-5

表5校準(zhǔn)用主要標(biāo)準(zhǔn)器具一覽表(續(xù))

6

JJF(黔)XX-XXXX

標(biāo)準(zhǔn)器具名稱主要技術(shù)性能用途

容量:5pF、20pF、50pF、100pF、300

pF、1000pF;

校準(zhǔn)高頻LCR測量儀電容

高頻電容損耗角初損耗值≤3×10-5,不確定度:1×10-5;

損耗因數(shù)值(D)參量示值

正切標(biāo)準(zhǔn)大損耗值:-3、-3、-3、

1×102.5×104×10誤差

5.5×10-3,不確定度:5×10-5;

頻率:1MHz

電阻值范圍:1mΩ~100MΩ

校準(zhǔn)低頻、中頻LCR測量

標(biāo)準(zhǔn)交直流電阻器最大允許誤差:±(0.01%~0.5%)

儀交流電阻值(R)參量示

(箱)時間參數(shù):1ns~100μs

值誤差

頻率范圍:100Hz~100kHz

電阻值范圍:1mΩ~1MΩ

寬頻標(biāo)準(zhǔn)擴頻校準(zhǔn)LCR測量儀交流

最大允許誤差:±(0.01%~0.5%)

電阻器組電阻值(R)參量示值誤差

頻率范圍:100kHz~30MHz

頻率范圍:1Hz~30MHzLCR測量儀測試頻率的校

頻率計數(shù)器

最大允許誤差:優(yōu)于±1×10-5準(zhǔn)檢查

頻率范圍:~

10Hz100kHz中、低頻測量儀測試

交流數(shù)字電壓表測量電壓范圍:~有效值LCR

1mV100V電平電壓的校準(zhǔn)檢查

最大允許誤差:優(yōu)于±1%

頻率范圍:100kHz~100MHz

高頻有效值電壓表或擴頻校準(zhǔn)檢查LCR測量儀

測量電壓范圍:1mV~10V有效值

示波器高頻測試電平電壓

電壓最大允許誤差:優(yōu)于±3%

測量范圍:量值及頻率特性覆蓋被校測量儀的

標(biāo)準(zhǔn)寬頻LCR測量采用替代校準(zhǔn)測量法時作

量程及頻率范圍

儀為測量標(biāo)準(zhǔn)

最大允許誤差:優(yōu)于表4要求

6.2.3其他校準(zhǔn)用附件

a)清零校準(zhǔn)專用短路器;

b)清零校準(zhǔn)專用開路器;

c)BNC適配器;

d)BNC到BNC擴展測試線。

7校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法

7.1校準(zhǔn)項目

7

JJF(黔)XX-XXXX

校準(zhǔn)項目見表6。

表6LCR測量儀校準(zhǔn)項目一覽表

序號校準(zhǔn)項目校準(zhǔn)方法條款

1測試頻率準(zhǔn)確度7.2.2

2測試電平準(zhǔn)確度7.2.3

3電感示值誤差

4電容示值誤差7.2.4

5電阻示值誤差

6損耗因數(shù)示值誤差7.2.5

7.2校準(zhǔn)方法

7.2.1校準(zhǔn)前準(zhǔn)備

7.2.1.1校準(zhǔn)前檢查

a)外觀及附件檢查:外形完好,銘牌名稱、制造廠家、型號和編號等標(biāo)識應(yīng)清晰,

前后面板各功能鍵、按鈕或轉(zhuǎn)換開關(guān)、輸入輸出接口、電源等應(yīng)有清晰的功能標(biāo)記,外

殼、端鈕等不應(yīng)有影響正常工作的機械碰傷,附件齊全;

b)通電檢查各測量功能、量程切換及測量窗口顯示應(yīng)正常。

7.2.1.2校準(zhǔn)前預(yù)熱預(yù)調(diào)

應(yīng)根據(jù)儀器說明書的要求進(jìn)行預(yù)熱和預(yù)調(diào),包括電容功能開路清零和電感、電阻功

能短路清零。

7.2.2測試頻率準(zhǔn)確度

LCR測量儀技術(shù)說明書有具體校準(zhǔn)頻率要求的,按照要求確定校準(zhǔn)頻率點。若沒有

具體規(guī)定,按10nHz頻率點(n為整數(shù),且n≥1)選擇校準(zhǔn)頻率點,并兼顧最低頻率

點和最高頻率點。所有校準(zhǔn)頻率設(shè)置點的信號參考電平優(yōu)選0.1V設(shè)置。

8

JJF(黔)XX-XXXX

采用頻率計數(shù)器測量被校LCR測量儀設(shè)定的測試頻率值,測得的頻率值按公式

(2)、公式(3)計算誤差。

△f=f0-fs

(2)

γf=(△f/fs)×100%(3)

式中:

△f——LCR測量儀的測試頻率絕對誤差,Hz;

f0——LCR測量儀的測試頻率設(shè)置標(biāo)稱值,Hz;

fs——頻率計數(shù)器的讀數(shù)值,Hz;

γf——LCR測量儀測試頻率的相對誤差。

7.2.3測試電平準(zhǔn)確度

測試電平的信號頻率點設(shè)置條件參照7.2.2規(guī)定進(jìn)行,測試電平大小按照被校LCR

測量儀技術(shù)說明書規(guī)定的ACV和(或)ACI電平值進(jìn)行校準(zhǔn)。若無規(guī)定,按內(nèi)附標(biāo)準(zhǔn)

交流電阻量限條件,推薦測試電平校準(zhǔn)點見表7。

表7LCR測量儀推薦測試電平校準(zhǔn)點

AC信號電平推薦校準(zhǔn)點

內(nèi)附標(biāo)準(zhǔn)交流電阻量限

ACVACI

10mV、0.1V、0.5V、1V、、、、

100mΩ~100kΩ100μA1mA10mA20mA

5V

根據(jù)測試電平大小及頻率高低,選用適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)交流數(shù)字電壓表或高頻有效值電壓

表或示波器,直接測量或在標(biāo)準(zhǔn)交流電阻(優(yōu)于0.2級)上加流測壓取樣的方法,測量

被校LCR測量儀設(shè)定的測試電平值。測得的電壓值按公式(4)、公式(5)計算誤差。

9

JJF(黔)XX-XXXX

△V=V0-Vs

(4)

γV=(△V/Vs)×100%(5)

式中:

△V——LCR測量儀的測試信號電壓絕對誤差,V;

V0——LCR測量儀的測試信號電平設(shè)置標(biāo)稱值,V;

Vs——電壓標(biāo)準(zhǔn)測量儀器的讀數(shù)值,V;

γV——LCR測量儀測試信號電平的相對誤差。

7.2.4電感、電容及電阻示值誤差

7.2.4.1校準(zhǔn)條件的選擇

a)LCR測量儀對校準(zhǔn)頻率、測試電平及輸出方式、測量等效電路模式有具體規(guī)定

要求時,按規(guī)定要求進(jìn)行校準(zhǔn)。若無具體規(guī)定,校準(zhǔn)條件選擇按表8的規(guī)定,選取工

作電平為1V或1mA。

表8LCR測量儀校準(zhǔn)條件選擇

LCR

電平輸出電平輸出電平輸出

測試

方式測量方式測量方式測量

頻率量限范圍/量限范圍/量限范圍/

等效電路等效電路模等效電路

模式式模式

100>1H恒壓/并聯(lián)>1μF恒流/串聯(lián)>1MΩ恒壓/并聯(lián)

Hz~~

1μH恒流串聯(lián)0.01Ω

100/

100mH1pF~1μF恒壓/并聯(lián)1kΩ:恒流

Hz

100mH~恒壓/并聯(lián)0.01Ω~1/串聯(lián)

1μH1~H10m恒流串聯(lián)~恒壓并聯(lián)

/1pF100nF/~

1kHz1kΩ1

H~

100mH1恒壓/并聯(lián)100nF~1μF恒流/串聯(lián)MΩ:

H恒壓/并聯(lián)

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JJF(黔)XX-XXXX

1μH~1mH恒流/串聯(lián)1pF~10nF恒壓/并聯(lián)

10

1mH~10010nF~100

kHz恒壓/并聯(lián)恒流/串聯(lián)

mHnF

1μH~100

恒流/串聯(lián)1pF~1nF恒壓/并聯(lián)

100μH

kHz100μH~

恒壓/并聯(lián)1nF~10nF恒流/串聯(lián)

10mH

1μH~10恒流/串聯(lián)1pF~100pF恒壓/并聯(lián)

1

10μμHH~

MHz恒壓/并聯(lián)100pF~1nF恒流/串聯(lián)

10mH

1μH~10恒流串聯(lián)~恒壓并聯(lián)

10/1pF10pF/

μH

MHz10μH~恒壓/并聯(lián)10pF~1000恒流/串聯(lián)

1mHpF

1μH~10恒流/串聯(lián)1pF~10pF恒壓/并聯(lián)

30μH

10μH~10pF~1000

MHz恒壓/并聯(lián)恒流/串聯(lián)

100μHpF

b)測量電路模型的選擇,應(yīng)遵循阻抗低用串聯(lián)等效電路,阻抗高用并聯(lián)等效電路

校準(zhǔn)的原則,根據(jù)測試頻率和LCR阻抗元件的測量范圍,計算阻抗值的大小,低于100

Ω時采用串聯(lián)等效電路,高于10kΩ時采用并聯(lián)等效電路,界于100Ω至10kΩ的特

性阻抗依據(jù)具體情況合理選擇,或選擇與標(biāo)準(zhǔn)器具溯源證書中所給電感值、電容值及電

阻值的等效電路模型測試方式一致。串聯(lián)等效電路測量模式一般采用恒流模式測量,并

聯(lián)等效電路測量模式則采用恒壓模式測量。

c)被校LCR測量儀為高準(zhǔn)確度或高工作頻率的情況下,校準(zhǔn)應(yīng)采用四端對的阻抗

標(biāo)準(zhǔn)器具進(jìn)行連接,所有外屏蔽導(dǎo)體也應(yīng)連接在一起。

7.2.4.2開路和短路歸零操作

a)有歸零功能的LCR測量儀,在校準(zhǔn)LCR示值誤差前,需進(jìn)行開路和短路歸零

操作。達(dá)到儀器說明書規(guī)定的預(yù)熱時間后,按照被校LCR測量儀技術(shù)說明書規(guī)定的方

法,使用清零校準(zhǔn)專用開路器和專用清零短路器,檢查開路清零和短路清零功能應(yīng)正常。

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JJF(黔)XX-XXXX

b)無歸零功能的LCR測量儀應(yīng)在開路情況下測量并記錄電容的初始示值C0,在

短路情況下測量并記錄電感、電阻的初始示值L0和R0。

7.2.4.3校準(zhǔn)點的選取原則

在LCR測量儀的測量范圍內(nèi)選取量值為10n(n為自然數(shù))的點進(jìn)行校準(zhǔn)。

注:當(dāng)客戶特殊要求時,可根據(jù)客戶要求選取校準(zhǔn)點。

7.2.4.4直接測量法

根據(jù)被校LCR測量儀的測量端口形式的不同,分別選擇相應(yīng)合適的標(biāo)準(zhǔn)器具阻抗

參數(shù)類型和測量端口形式,四端口結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)器連接示意圖見圖2,三端口結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)器連

接示意圖見圖3,兩端口結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)器連接示意圖圖4。

HcHc

標(biāo)準(zhǔn)器具HPHP

被校LCR測量儀

LPLP

LCLC

圖2四端口結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)器連接示意圖

Hc

H

標(biāo)準(zhǔn)器具HP

LP被校LCR測量儀

L

LC

GG

圖3三端口結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)器連接示意圖

Hc

H

標(biāo)準(zhǔn)器具HP

被校LCR測量儀

LP

L

LC

12

JJF(黔)XX-XXXX

圖4兩端口結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)器連接示意圖

校準(zhǔn)步驟:根據(jù)校準(zhǔn)點選擇相應(yīng)量值的標(biāo)準(zhǔn)器具,讀取并記錄LCR測量儀的示值。

按公式(6)、公式(7)分別計算LCR測量儀的電感值、電容值、電阻值的示值誤差:

△Z=Zx-Z0-Zs

(6)

γz=(△Z/Zs)×100%(7)

式中:

△Z——被校LCR測量儀的電感或電容或電阻示值的絕對誤差;

Zx——被校LCR測量儀的電感或電容或電阻示值;

Z0——被校LCR測量儀的電感或電容或電阻初始示值,有歸零功能的LCR測量

儀計算時不包含該項;

Zs——標(biāo)準(zhǔn)電感器或標(biāo)準(zhǔn)電容器或標(biāo)準(zhǔn)電阻器的標(biāo)準(zhǔn)值;

γz——被校LCR測量儀電感或電容或電阻示值的相對誤差。

7.2.4.5替代測量法

替代測量法連接示意圖見圖5。根據(jù)被校LCR測量儀的測量端口形式的不同,分

別選擇相應(yīng)合適的過渡標(biāo)準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn)阻抗器具)和標(biāo)準(zhǔn)LCR測量儀的阻抗參數(shù)類型和測

量端口形式。

13

JJF(黔)XX-XXXX

HH

過渡標(biāo)準(zhǔn)LL標(biāo)準(zhǔn)LCR測量儀

GG

H

L被校LCR測量儀

G

圖5替代測量法連接示意圖

校準(zhǔn)步驟:用標(biāo)準(zhǔn)LCR測量儀直接測量過渡標(biāo)準(zhǔn)的值,經(jīng)過歸零處理的測量結(jié)果

即為標(biāo)準(zhǔn)值;被校LCR測量儀與標(biāo)準(zhǔn)LCR測量儀采用相同的測量條件,然后直接測量

過渡標(biāo)準(zhǔn)的值,經(jīng)過歸零處理的結(jié)果即為測量值;按公式(8)、公式(9)分別計算被

校LCR測量儀的電感值、電容值、電阻值示值誤差:

△Z=Zx-Zs

(8)

γz=(△Z/Zs)×100%(9)

式中:

△Z——被校LCR測量儀電感或電容或電阻示值的絕對誤差;

Zx——被校LCR測量儀經(jīng)過歸零處理的電感或電容或電阻測量值;

Zs——標(biāo)準(zhǔn)LCR測量儀經(jīng)過歸零處理的電感或電容或電阻測量值;

γz——被校LCR測量儀電感或電容或電阻示值的相對誤差。

7.2.5損耗因數(shù)示值誤差

14

JJF(黔)XX-XXXX

選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)損耗箱或高頻電容器損耗值,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)損耗箱的端口形式不同,進(jìn)

行相應(yīng)的端口接線;根據(jù)校準(zhǔn)點設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)損耗箱的輸出值,讀取并記錄被校LCR測量

儀的損耗因數(shù)示值;按公式(10)計算被校LCR測量儀的損耗因數(shù)示值誤差:

△D=Dx-Ds

(10)

式中:

△D——被校LCR測量儀損耗因數(shù)示值的絕對誤差;

Dx——被校LCR測量儀損耗因數(shù)的測量示值;

Ds——標(biāo)準(zhǔn)損耗箱的實際值。

8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)

8.1校準(zhǔn)記錄

校準(zhǔn)記錄格式見附錄A。

8.2校準(zhǔn)證書

校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式見附錄B。校準(zhǔn)證書應(yīng)至少包括以下信息:

a)標(biāo)題:“校準(zhǔn)證書”;

b)實驗室的名稱和地址;

c)進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(如果與實驗室的地址不同);

d)證書的唯一性標(biāo)識(如證書編號),每頁及總頁數(shù)的標(biāo)識;表明報告結(jié)束的清晰

標(biāo)識;

e)客戶的名稱和地址;

f)被校對象的描述和明確標(biāo)識(如型號、產(chǎn)品編號、生產(chǎn)商等);

15

JJF(黔)XX-XXXX

g)進(jìn)行校準(zhǔn)的日期;

h)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;

i)校準(zhǔn)所用測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明;

j)校準(zhǔn)環(huán)境的描述;

k)校準(zhǔn)結(jié)果及測量不確定度的說明;

l)對校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說明;

m)校準(zhǔn)結(jié)果僅對被校對象有效的聲明;

n)校準(zhǔn)證書簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識;

o)未經(jīng)實驗室書面批準(zhǔn),不得部分復(fù)制證書或報告的聲明。

9復(fù)校時間間隔

由于復(fù)校時間間隔的長短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸因素所

決定的,因此,送校單位也可根據(jù)實際使用情況自主決定復(fù)校時間間隔。建議復(fù)校時間

間隔不超過12個月。

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JJF(黔)XX-XXXX

附錄A

校準(zhǔn)原始記錄格式

委托單位:記錄編號:

通訊/地址:儀器設(shè)備名稱:

型號/規(guī)格:出廠編號:制造單位:

儀器外觀及通電檢查:

不確定度或準(zhǔn)確度或最大允許誤差

儀器設(shè)備接收日期:

環(huán)境溫度:℃相對濕度:%其他:

校準(zhǔn)地點:

校準(zhǔn)所依據(jù)文件:

校準(zhǔn)所使用的計量標(biāo)準(zhǔn)裝置/主要儀器

不確定度或準(zhǔn)確度

名稱型號/規(guī)格出廠編號測量范圍證書編號有效期

或最大允許誤差

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JJF(黔)XX-XXXX

校準(zhǔn)原始記錄格式(續(xù))

一、測試頻率準(zhǔn)確度:

設(shè)定值實測值示值誤差

二、測試電平準(zhǔn)確度:

設(shè)定值實測值示值誤差

三、示值誤差:

1.電感

校準(zhǔn)結(jié)果不確定度

等效模式測試電平標(biāo)準(zhǔn)值顯示值示值誤差

(k=2)

2.電容

校準(zhǔn)結(jié)果不確定度

等效模式測試電平標(biāo)準(zhǔn)值顯示值示值誤差

(k=2)

3.電阻

校準(zhǔn)結(jié)果不確定度

等效模式測試電平標(biāo)準(zhǔn)值顯示值示值誤差

(k=2)

4.損耗因數(shù)

校準(zhǔn)結(jié)果不確定度

測試電平標(biāo)準(zhǔn)值顯示值示值誤差

(k=2)

校準(zhǔn)員:年月日核驗員:年月日

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JJF(黔)XX-XXXX

附錄B

校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式

證書編號:

校準(zhǔn)機構(gòu)授權(quán)說明:

校準(zhǔn)所使用的計量標(biāo)準(zhǔn)裝置/主要儀器

不確定度

/證書有效期至

名稱測量范圍準(zhǔn)確度等級/證書編號

(YYYY-MM-DD)

最大允許誤差

校準(zhǔn)所依據(jù)/參照的技術(shù)文件(代號、名稱):

樣品接收日期:

溫度℃相對濕度%其他

地點

注:

1未經(jīng)本機構(gòu)書面授權(quán),不得部分復(fù)制證書;

2本證書的校準(zhǔn)結(jié)果僅對本次所校準(zhǔn)的對象有效;

3被校計量器具修理后,應(yīng)立即重新校準(zhǔn);

4在使用過程中,如對被校準(zhǔn)計量器具的技術(shù)指標(biāo)產(chǎn)生懷疑,請重新校準(zhǔn);

5本證書僅對加蓋“XXXXX校準(zhǔn)專用章”的完整證書負(fù)責(zé)。

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JJF(黔)XX-XXXX

校準(zhǔn)結(jié)果

證書編號:

一、測試頻率準(zhǔn)確度:

設(shè)定值實測值示值誤差

二、測試電平準(zhǔn)確度:

設(shè)定值實測值示值誤差

三、示值誤差:

1.電感

校準(zhǔn)結(jié)果不確定度

等效模式測試電平標(biāo)準(zhǔn)值顯示值示值誤差

(k=2)

2.電容

校準(zhǔn)結(jié)果不確定度

等效模式測試電平標(biāo)準(zhǔn)值顯示值示值誤差

(k=2)

3.電阻

校準(zhǔn)結(jié)果不確定度

等效模式測試電平標(biāo)準(zhǔn)值顯示值示值誤差

(k=2)

4.損耗因數(shù)

校準(zhǔn)結(jié)果不確定度

測試電平標(biāo)準(zhǔn)值顯示值示值誤差

(k=2)

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JJF(黔)XX-XXXX

附錄C

校準(zhǔn)不確定度評定示例

C.1概述

C.1.1環(huán)境條件:溫度:20.3℃,相對濕度:50%;

C.1.2測量標(biāo)準(zhǔn):四端口標(biāo)準(zhǔn)電容器100nF/1kHz、四端口標(biāo)準(zhǔn)電感器1H/1kHz、

四端口標(biāo)準(zhǔn)電阻1kΩ/1kHz、標(biāo)準(zhǔn)損耗箱1.0000/1kHz。

C.1.3被測對象:數(shù)字LCR測量儀;

C.1.4測量方法:采用直接測量法,以標(biāo)準(zhǔn)器實際溯源的量值作為標(biāo)準(zhǔn)量值,記錄數(shù)

字LCR測量儀的示值。

C.2測量模型

根據(jù)被校設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)器的說明書可知,在標(biāo)準(zhǔn)條件下,溫度、濕度等帶來的影響可

忽略,由此得到:

△=Zx-Zs(C.1)

考慮到數(shù)字LCR測量儀的分辨力對測量結(jié)果的影響,測量模型為:

△=Zx-Zs+δZx(C.2)

式中:

△——LCR測量儀的示值絕對誤差;

Zx——LCR測量儀的示值;

Zs——標(biāo)準(zhǔn)器的實際值;

δZx——標(biāo)準(zhǔn)器的實際值。

21

JJF(黔)XX-XXXX

C.3不確定來源

不確定度來源主要包括:

a)LCR測量儀測量重復(fù)性引入的不確定度uA(Zx);

b)標(biāo)準(zhǔn)器溯源結(jié)果引入的不確定度u1(Zs);

c)LCR測量儀分辨力引入的不確定度u2(δZx)。

C.4電感示值誤差校準(zhǔn)結(jié)果的測量不確定度評定

C.4.1標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

C.4.1.1LCR測量儀測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uA(Zx)

以1H/1kHz標(biāo)準(zhǔn)電感器作為標(biāo)準(zhǔn),選擇LCR測量儀合適的量程,在相同環(huán)境條

件下,重復(fù)測量10次,獲得數(shù)據(jù)如表C.1。

表C.1電感重復(fù)性測量數(shù)據(jù)

次數(shù)xi/H次數(shù)xi/H

11.001661.0014

21.001371.0016

31.001481.0015

41.001591.0014

51.0015101.0015

10

測量結(jié)果的平均值:

=1?i=1.00147H

x=x

10i1

n

?-2

=(xix)

單次測量值的實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差:sn(x)=i1=0.00016H

-

n1

uA=0.00016H

C.4.1.2由標(biāo)準(zhǔn)電感器溯源結(jié)果引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1(Zs)

標(biāo)準(zhǔn)電感器經(jīng)上級計量機構(gòu)量傳合格,其測量結(jié)果的不確定度為

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