所有的直流電源廠(chǎng)家測試與測量(T&M)設備都需要校正。校準與測試的越徹底，儀器所測得的結果就越可靠。制造商——特別是制造醫療、制藥、軍事和航空航天產(chǎn)品的制造商，都不能冒著(zhù)“偽陽(yáng)性”(false positives)的風(fēng)險，在測量過(guò)程中讓有缺陷的產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)。對于“偽陰性”(false negatives)來(lái)說(shuō)也是如此，它會(huì )導致好的產(chǎn)品無(wú)法出貨，或甚至更糟糕的情況是被報廢處理。
為了讓直流電源廠(chǎng)家測試設備符合規格要求，就必須進(jìn)行校正。諸如國防承包商等大型公司可能擁有自家校正設施，但大多數公司通常使用第三方實(shí)驗室，如Transcat?！禘E Times》編輯日前有幸參訪(fǎng)了美國校正和實(shí)驗室儀器服務(wù)供應商Transcat Inc.位于紐約州羅徹斯特(Rochester, New York)總部，直擊高端校正實(shí)驗室及其內部設施與設備。在那里還擺著(zhù)一臺令人無(wú)法抗拒的HP34401A數字萬(wàn)用電表(DMM)，我差不多有十年的時(shí)間沒(méi)在實(shí)驗室看過(guò)這臺DMM了。
根據Transcat首席執行官Lee Rudow介紹，該公司有45%的業(yè)務(wù)來(lái)自用于制造醫療和制藥設備(如溫度計和濕度計)的校正設備。其他校正服務(wù)包括計量流量和尺度作業(yè)。例如，制造義肢的醫療器材制造商必須使用雷射測量尺寸。Transcat則將為用于此類(lèi)制造的器械測量設備提供校正服務(wù)。
在法規的推動(dòng)下，針對示波器和萬(wàn)用電表等電氣測量設備的校正任務(wù)，開(kāi)始從航空航天和國防部門(mén)下落至測試實(shí)驗室。此外，該公司也提供射頻(RF)校正服務(wù)，主要是以其位于德州休斯頓(Houston, TX)的設施為中心，并由該公司的計量技術(shù)總監Chris Grachanen負責。幾年前，在Transcat向惠普(HP)收購他的實(shí)驗室之前，Chris一直在推動(dòng)校正技師培訓和認證。
Rudow解釋了Transcat收購惠普Houston RF校正實(shí)驗室的一個(gè)原因。他說(shuō)：“植入人體使用的醫療組件具有RF功能，如藍牙。這些產(chǎn)品需要以校正設備進(jìn)行測試。Houston中心還有一間標準實(shí)驗室，可以校正公司的120 Fluke多功能校正器，以符合NIST可溯源標準?！?/p>
Transcat的校正標準并不只是電壓、電流和電阻的電氣質(zhì)量，還包括壓力、溫度和質(zhì)量等物理量。Transcat的質(zhì)量標準位于費城和洛杉磯的溫控室。這些標準用于作為比較客戶(hù)使用的權重之參考。(請參考以下Transcat位于Rochester實(shí)驗室的直流電源廠(chǎng)家測試設備照片，其中還包括電氣和物理校正。)
由于校正必須符合規范要求，實(shí)驗室需要經(jīng)過(guò)公證單位認證。諸如國家自愿實(shí)驗室認可計劃(National Voluntary Laboratory Accreditation Program；NVLAP)等組織定期針對實(shí)驗室進(jìn)行審核，以驗證其是否符合公認的做法。此外，實(shí)驗室的所有技術(shù)人員也都必須接受培訓和認證。
Rudow說(shuō)：“我們希望所有的技術(shù)人員都經(jīng)過(guò)能力測試，以確保每項技術(shù)都符合要求。即使取得實(shí)驗室認證只需要讓一名技術(shù)人員向認證機構展示我們知道如何校正，但我們并不滿(mǎn)足于此。在我們每一個(gè)設施的每一名校正技術(shù)人員都經(jīng)過(guò)認證，這使我們在21個(gè)地點(diǎn)的服務(wù)與效果都能保持一致。如果一家客戶(hù)擁有多個(gè)據點(diǎn)，他們可以使用當地的Transcat實(shí)驗室，獲得與其他任何地點(diǎn)的Transcat實(shí)驗室相同的校正結果?！?/p>
以下圖集介紹在校正實(shí)驗室可能看到的各種為儀器精準度把關(guān)的「家俬頭」(以下圖片來(lái)自《EE Times》編輯Martin Rowe)。
溫度和濕度
Fluke溫度校正器產(chǎn)生已知溫度，可用于校正探棒
將上圖的溫度校正器連接到Fluke/Hart Scientific‘Black Stack’溫度計和校正器，即搭建成為校正溫度探棒(如熱電偶、電阻溫度檢測器[RTD]和熱敏電阻)的系統。
Ectron熱電耦仿真器用于校正熱電耦溫度計
校正技術(shù)人員使用Thunder Scientific 3900低濕度產(chǎn)生器，搭配使用是德科技(Keysight) U8001A直流(DC)電源和HP 34401A數字萬(wàn)用電表。
壓力、質(zhì)量和流量
Fluke P3125液壓自重測試儀，用于測量壓力、質(zhì)量和流量Westenberg Engineering的832060-G風(fēng)洞工具，可用于校正速度測量設備，如風(fēng)速計。
用于精密量測的標準工具——塊規(gage-block)組，在此實(shí)驗室中用于卡鉗等工具的尺寸校正，還可以根據需要組合成任意長(cháng)度。
電氣設備
從《EE Times》的角度來(lái)看，這是最有趣的部份。雖然許多基礎儀器(如儀表和示波器)都可以使用多功能校正器進(jìn)行校正，但情況并非總是如此。這就是為什么校正實(shí)驗室中還需要其他直流電源廠(chǎng)家測試設備，如銣頻率標準和失真分析儀。下圖介紹堆棧在測試臺的各種儀器。
由上到下堆棧的儀器分別是Vitrek 4700精密高壓表、Keysight 33500B波形產(chǎn)生器、Fluke PM6681定時(shí)器/計數器、安捷倫(Agilent) 3458A 8位半DMM、Fluke 5522A多功能校正器。
Fluke 5500A/COIL鉤表校正器放大來(lái)自電源 的電場(chǎng)，用于校正鉤形表。
經(jīng)典的HP 334A失真分析儀早在1966年就推出了，至今仍在使用中。
PXI和PXI Express模塊化儀器也可以在這里進(jìn)行校準。
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