电子测量仪器的使用与校准

刘兴胜等：实验室测量仪器校准以后的使用　囡　实验室测量仪器校准以后的使用　刘兴胜　刘　鹰　（中国工程物理研究院电子工程研究所，四川绵阳６２１９００）　摘要：实验室测量仪器校准以后，有合格、部分合格、不合格三种情况。本文对三种情况进行了详细的分析，强调了对三种标识的贴法。　关键词：测量仪器；校准；使用　中图分类号：ＴＨ７１　文献标识码：Ａ　国家标准学科分类代码：４１０．５５　ＤＯＩ：１０．１５９８８／ｊ．ｃｎｋｉ．１００４—６９４１．２０１５．０６．０４８　Ｔｈｅ　Ｕｓｅ　ｏｆ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　Ｉｎｓｔｒｍｅｎｔ　ａｆｔｅｒ　Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　Ｌｉｕ　Ｘｉｎｇｓｈｅｎｇ　Ｌｉｕ　Ｙｉｎｇ　实验室测量仪器是用来测量并得到被测对象量值的一　种技术工具或装置，是人们从事测量获得测量结果的重要　手段和工具，它是测量的基础，是从事测量的重要条件。　为了达到测量的预定要求，测量仪器都需要检定或　校准。仪器经过检定后，会给出合格与否的判定，不在本　文讨论范围之列。仪器经过校准后，不给出合格与否的　判定，其准确度可能在要求的准确度极限以内或以外，我　们据此得到的结论是：合格，部分合格，不合格三种情况。　对于这三种情况，我们要采取不同的措施，分别对待。　１合格情况　如果测量仪器经过校准，发现准确度在测量准确度　极限以内，可判定为合格仪器。　如果测量仪器经过校准，发现准确度在测量准确度　极限以外，计量部门要考虑此测量仪器是否可调整及调　整的范围。若测量仪器本身带有调节装置，计量部门可　用参考标准调整它，直到仪器特性恢复到规定的测量极　限内。接着计量部门再对调节装置施加封缄印记，封缄　印记应保证一旦改动即出现明显的痕迹，从而防止测量仪　器在有效期内被误调，以确保仪器满足正常操作要求。经　过调整，再次通过校准以后的仪器，也称之为合格仪器。　合格仪器上要标注合格标识，一般张贴绿色标识，上　面注明仪器编号，单位，下次确认时间，确认人等信息，然　后可将其投入使用，直到下一个校准周期。　２部分合格情况　有的多功能，多量程测量仪器经校准后部分指标功　能达不到标准要求，或因使用多年致使准确度下降，同时　对已发现不适于预期用途的测量仪器进行调整，维修是　收稿日期：２０１５—０３—０３　不切实际的，但部分功能仍可以使用的，可根据该仪器测　量准确度等级和使用范围，填报申请降级或限制使用记　录，经审批后降级或限制使用，这种情况判定为部分合格　测量仪器。　降级或限制使用应当特别小心的使用，因为它可能　与外观上完全相同的仪器产生混淆。仪器上一般张贴黄　色标识，标识必须明确标注降级使用或限用范围。　３不合格情况　如果经过校准，发现测量仪器准确度超出规定的测　量准确度极限，而该仪器不能调整或调整范围不够，没有办　法恢复其满足规定的测量极限要求，不能满足工作的需要，　导致该仪器无法再使用，可以判定为不合格测量仪器。　在这种情况下，不合格测量仪器必须撤出使用场合。　对这类被撤出的仪器，必须做出明显的标识，一般张贴红　色标识，有警示作用，以防止不注意时再被错误使用。　如果撤出使用场合的不合格测量仪器，有再用价值　的则必须经过修理后重新通过校准或满足预期使用要求　后，才可以重新投入使用，否则应予封存或报废。　４结论　由于校准并不给出合格与否的判定，我们需根据实　际情况，决定测量仪器合格与否。实验室工作人员一定　要慎之又慎，防止误判，造成工作失误。同时，标识一定　不能贴错，合格贴绿色标识，部分合格贴黄色标识，不合　格贴红色标识。　作者简介：刘兴胜，男，高级工程师。工作单位：中国工程物理研究院电子　工程研究所。通讯地址：６２１９００四川绵阳９１９信箱５２３分箱。　刘鹰，中国工程物理研究院电子工程研究所（绵阳６２１９００）。

实验一常用电子测量仪器使用

Prepared on 24 November 2020

实验一 常用电子仪器的使用

一、实验目的

1、学习电子电路实验中常用的电子仪器——示波器、低频信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表等的主要技术指标、性能及正确使用方法。

2、初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。

二、实验原理

在模拟电子电路实验中，经常使用的电子仪器有示波器、低频信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表等。它们和万用电表一起，可以完成对模拟电子电路的静态和动态工作情况的测试。

实验中要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以连线简捷，调节顺手，观察与读数方便等原则进行合理布局，各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如图1－1所示。接线时应注意，为防止外界干扰，各仪器的共公接地端应连接在一起，称共地。信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线，示波器接线使用专用电缆线，直流电源的接线用普通导线。

图1－1 模拟电子电路中常用电子仪器布局图

一、数字示波器

示波器是一种用途很广的电子测量仪器，它既能直接显示电信号的波形，又能对电信号进行各种参数的测量。

示波器面板介绍

单踪示波模式

注意下列几点：

8. 频率显示

显示当前触发通道波形的频率值。UTILITY 菜单中的“频率计”设置为“开启”才能显示对应信号的频率值，否则不显示。

10.触发位移

使用水平 POSITION 旋钮可修改该参数。向右旋转使箭头（初始位置为屏幕正中央）右移，触发位移值（初始值为 0）相应减小；向左旋转使箭头左移，触发位移值相应增大。按下该键使参数自动恢复为 0，且箭头回到屏幕正中央。

11. 水平时基

表示屏幕水平轴上每格所代表的时间长度。使用 S/DIV 旋钮可修改该参数，可设置范围为 ～50S。

第 一 页 测量设备仪器校准规范

一、目的

本规范的目的是建立测量仪器的检定和校准管理规范，对公司内部的所有测量仪器进行有效的校准管理，使其能客观正确的反应巡检中的实际数据和信息，有效的提升运维工作的质量。

二、适用范围

适用于公司所有用于计量温度、湿度、电流、电压等工作的测量仪器仪表的校准。

三、定义

1、仪器仪表校准---在规定条件下，为确定测量仪器仪表或测量系统所指示的量值，或实物量具或参考物质所代表的量值，与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。

2、仪器仪表校准目的：通过与标准比较确定测量仪器的示值。

四、职责

各部门负责人对本部门所使用的测量仪器制成文件进行内部校准。

五、程序

1）仪器仪表校准前准备

1、校准工具：仪器仪表校准前，选用相对应的标准器具，而且所有标准器具都经具有检定资质的机构进行过检定且在检定有效期内才可作为校准工具。（按检定标准使用的器具需在器具上标明具体误差）。

2、校准环境条件基本要求：校验区域的温湿度、噪音、防尘、防腐蚀等方面的环境条件应符合在室内开展的所有检定项目和计量标准 第 二 页 仪器对环境条件的要求。

2）仪器仪表校准

各部门人员将本部门的仪器仪表领出，参照相关校准作业规范对仪器仪表进行校验，并填写《仪器校验记录表》。填写字迹要求工整规范，无涂改，每月月底将记录表统一存档。

3）仪器仪表校准标识管理

1、对于校验合格的仪器仪表，贴上公司内部制定的校准合格证标签。标签上记录：仪器名称，责任人，仪器编号，校准人，校准日期，下次校准期等信息。

2、对于校准不合格的仪器仪表，贴上仪器禁用证，给予停用。并将校准不合格的所有仪器仪表进行处理，如有必要修理，经修理合格后，再次校准，合格后亦可继续使用，不合格予以报废处理。

五、仪器仪表校准周期

1、所有仪器仪表校验的周期要根据仪表的国家标准进行校验。

2、巡检员若发现仪器仪表超过有效期应立即停用，对于需校验仪器仪表，及时通知供应商处理，同时使用部门也会不定期的对各个仪器仪器仪表有效期进行检查。

简答题、计算题

1、试述测量和电子测量的定义。

答：测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程。在这个过程中，人们借助专门的设备，把被测量与标准的同类单位量进行比较，从而确定被测量与单位量之间的数值关系，最后用数值和单位共同表示测量结果。从广义上说，凡是利用电子技术进行的测量都可以说是电子测量；从狭义上说，电子测量是指在电子学中测量有关电的量值的测量。

2、比较触发扫描和连续扫描的特点。

答：连续扫描和触发扫描示波器扫描的两种方式。为了更好地观测各种信号，示波器应该既能连续扫描又能触发扫描，扫描方式的选择可通过开关进行。在连续扫描时，没有触发脉冲信号，扫描闸门也不受触发脉冲的控制，仍会产生门控信号，并启动扫描发生器工作；在触发扫描时，只有在触发脉冲作用下才产生门控信号。对于单次脉冲或者脉冲周期长的信号采用触发扫描方式更能清晰观测。

3、锁相环有哪几个基本组成部分，各起什么作用？

答：如图所示，基本锁相环是由基准频率源、鉴相器（PD）、环路滤波器（LPF）和压控振荡器（VCO）组成的一个闭环反馈系统。

鉴相器是相位比较器，它将两个输入信号Ui和UO之间的相位进行比较, 取出这两个信号的相位差，以电压Ud的形式输出给低通滤波器（LPF）。当环路锁定后，鉴相器的输出电压是一个直流量。

环路低通滤波器用于滤除误差电压中的高频分量和噪声，以保证环路所要求的性能，并提高系统的稳定性。

压控振荡器是受电压控制的振荡器，它可根据输入电压的大小改变振荡的频率。

4、测量上限为500V的电压表，在示值450V处的实际值为445V，求该示值的：

（1）绝对误差（2）相对误差（3）修正值（本题10分）

解：（1）绝对误差

VVVAxx5445450

（2）相对误差

%11.1%1004505%100xxx

（3）修正值

Vxc5

5、欲用电子计数器测量一个xf=400Hz 的信号频率，采用测频（选闸门时间为 1s ）和测周（选时标为 0.1μs ）两种方法，试比较这两种方法由 ±1 误差所引起的测量误差。