校准技术在测量仪器中的重要性

图1. NASA的火星探测漫游者利用其导航摄像头记录2011年7月17日行动之后的画面。对于该项任务而言,校准标准(圆圈中的部件)至关重要。感谢NASA/JPL-Caltec提供图片。

校准标准的精度必须远远高于被测仪器的精度。不要忘了,标准也存在容差。如果被测设备(DUT)的容差范围与标准的容差范围重叠,就不能实现完全校准。这正是校准时通常要求标准的精度至少比DUT的精度高10倍的原因。如果标准的容差非常确定、足够小,就能够调节DUT,防止其在两次校准期间由于正常漂移而造成读数超标。当校准采用最新技术的仪器时,标准的精度不可能比其高10倍。根据实践经验,可使用比精度高4倍的标准,但要配合更复杂的过程,包括与其它标准进行交叉检验。

计量实验室

严谨的工程师购买顶端品牌的仪器,并且预期这些电子测试仪器的精度较高。随着使用时间加长,有些参数发生漂移,所以工程师将仪器送至计量实验室进行校准。但计量实验室的真实情况如何呢?

大多数计量实验室是好的、有效的。不幸的是,有些则是不合格的。有些公司选择价格最低的实验室,而不调研其资质,由工程师负责核实实验室的真实性。好的实验室非常乐意让您参观,并为其标准的溯源性而自豪。您可以拿着仪器的校准手册,与实验室人员坐在一起,确认实验室拥有完成高精度校准所必需的仪器。

您还必须确保实验室的仪器经过正确校准,具有可溯源性。大多数国家拥有自己的国家标准实验室,比如美国的国家标准与技术研究院(NIST)1。好的计量实验室会有记录证明其仪器与标准链进行了正确比对,可溯源至由NIST或其它国家标准维护的主标准。