臺式多用表的校準對于確保其在精密測量中的準確度和可靠性至關重要。本文簡要介紹如何評估測試設備是否適合用于校準六位半位臺式數字多用表(DMM)。
目的
演示Fluke 5560A高性能多產品校準器對于高精度儀器校準的有效性。校準點是根據各家制造商建議進行選擇的。選擇4:1的最小測試準確度比(TAR)作為可接受的最低校準器性能。4:1 TAR是常用的性能標準。
所需材料
1、Fluke 5560A多產品校準器
2、幾款最常用的六位半臺式多用表，附帶校準手冊，含各多用表的制造商指南：
Keysight 34461A。手冊信息，部件號：34460-90901，第10版，2023年9月
Keysight 34465A。手冊信息，部件號：34460-90901，第10版，2023年9月
Fluke 8846A。手冊信息，2006年7月，第2版，6/08
Keithley DMM 2000。用戶手冊，2000-900-01，修訂版J/2010年8月
Keithley DMM 6500。用戶手冊，900-01，修訂版B/2010年8月
方法
本文所述過程遵循結構化方法，首先采用六位半臺式多用表制造商推薦的校準步驟。步驟規定了測試/校準點和性能。然后將這些點與校準器的完整技術指標(包括單位和本底技術指標)進行比較。
TAR是校準過程中的一個關鍵因素。在計量學中，TAR和測試不確定度比(TUR)都用于保證測量質量。然而，它們在不同的背景下使用，具有不同的含義。TAR是儀器的規定準確度與標準器的規定準確度之比。TAR是標準器性能與被測設備(UUT)性能之比，是常用的驗收標準。
Fluke 5560A提供技術指標的置信區間為99%和95%。業內通常采用95%置信區間，但99%置信區間更為保守，可提供更多保護，避免誤差風險。
測試
對制造商推薦的校準點與Fluke 5560A多產品校準器的技術指標進行了全面對比。目的是證明Fluke 5560A可直接用于校準TAR大于4:1的六位半臺式多用表，幾乎無需額外設備。值得注意的是，Fluke 5560A具有可視化管理功能，可在屏幕上顯示各校準點對應的指標，使得任意輸出的TAR檢定都更為容易。
我們首先從Keysight 34461A的DCV指標的95%置信區間開始。第一個表格所示為手冊中所有UUT的技術指標，如下：
·實際功能(本例中為DCV)下的量程。
·各量程中使用的測試點(VCal列)。
·24小時、90天、1年和2年期技術指標的最大允許誤差(MPE)。
1.1. 直流電壓
1.1. 直流電壓(續)
讀數限值計算示例
01
假設使用100mV輸入值(i=1)測試100mV量程(j=1)。
此時，UUT的1年期技術指標為8.5μV。
02
Fluke 5560A多產品校準器100mV時的95%1年期術指標為9.3μV/V(非9.3μV)，本底為0.8μV。
100mV輸出時，0.1 × (9.3 × 10-6) + (0.8 × 10-6) = 1.73μV
此時，TAR = 8.5μV ? 1.73μV = 4.9
03
