台式多用表的校准对于确保其在精密测量中的准确度和可靠性至关重要。本文简要介绍如何评估测试设备是否适合用于校准六位半位台式数字多用表(DMM)。
目的
演示Fluke 5560A高性能多产品校准器对于高精度仪器校准的有效性。校准点是根据各家制造商建议进行选择的。选择4:1的最小测试准确度比(TAR)作为可接受的最低校准器性能。4:1 TAR是常用的性能标准。
所需材料
1、Fluke 5560A多产品校准器
2、几款最常用的六位半台式多用表，附带校准手册，含各多用表的制造商指南：
Keysight 34461A。手册信息，部件号：34460-90901，第10版，2023年9月
Keysight 34465A。手册信息，部件号：34460-90901，第10版，2023年9月
Fluke 8846A。手册信息，2006年7月，第2版，6/08
Keithley DMM 2000。用户手册，2000-900-01，修订版J/2010年8月
Keithley DMM 6500。用户手册，900-01，修订版B/2010年8月
方法
本文所述过程遵循结构化方法，首先采用六位半台式多用表制造商推荐的校准步骤。步骤规定了测试/校准点和性能。然后将这些点与校准器的完整技术指标(包括单位和本底技术指标)进行比较。
TAR是校准过程中的一个关键因素。在计量学中，TAR和测试不确定度比(TUR)都用于保证测量质量。然而，它们在不同的背景下使用，具有不同的含义。TAR是仪器的规定准确度与标准器的规定准确度之比。TAR是标准器性能与被测设备(UUT)性能之比，是常用的验收标准。
Fluke 5560A提供技术指标的置信区间为99%和95%。业内通常采用95%置信区间，但99%置信区间更为保守，可提供更多保护，避免误差风险。
测试
对制造商推荐的校准点与Fluke 5560A多产品校准器的技术指标进行了全面对比。目的是证明Fluke 5560A可直接用于校准TAR大于4:1的六位半台式多用表，几乎无需额外设备。值得注意的是，Fluke 5560A具有可视化管理功能，可在屏幕上显示各校准点对应的指标，使得任意输出的TAR检定都更为容易。
我们首先从Keysight 34461A的DCV指标的95%置信区间开始。第一个表格所示为手册中所有UUT的技术指标，如下：
·实际功能(本例中为DCV)下的量程。
·各量程中使用的测试点(VCal列)。
·24小时、90天、1年和2年期技术指标的最大允许误差(MPE)。
1.1. 直流电压
1.1. 直流电压(续)
读数限值计算示例
01
假设使用100mV输入值(i=1)测试100mV量程(j=1)。
此时，UUT的1年期技术指标为8.5μV。
02
Fluke 5560A多产品校准器100mV时的95%1年期术指标为9.3μV/V(非9.3μV)，本底为0.8μV。
100mV输出时，0.1 × (9.3 × 10-6) + (0.8 × 10-6) = 1.73μV
此时，TAR = 8.5μV ⁄ 1.73μV = 4.9
03
