4. 3.关注操作环境
并不是所有的仪器都有相同的环境规范。存储、操作的温度和相对湿度规范可能因厂商而异。您的自动化测试系统或许是处于一个类似办公室的环境,温度和湿度得到严格的控制,但它们也可能被用于工厂或其它工业环境。因此关注您的仪器的环境规范,并了解环境如何影响测量的精度,是及其重要的。
例如,按照惯例,DMM是在特定温度下进行外部校准的,此类校准的特点在于被限定在某个特定温度范围进行,通常为±5 ºC(或者在某些情况下甚至为±1 ºC)。因而,在此温度范围外使用该DMM的任何时候,其精度都必然会降低一个温度系数,常见量级为每ºC原精度规范降低10%。当偏离指定范围10 ºC时,您的测量误差可能是原测量误差规范的两倍,这在重视绝对精度的情况下值得我们关注。
在生产场所或者由多个仪器构成的自动化测试系统内,保持精确仪器的环境温度在±5 ºC内非常具有挑战性。空气流通不畅导致的温度升高和其它因素都会影响到系统中的仪器。如果在严格的精度规范下,温度的变化超出限制,那么需要在新的温度下进行再校准。以传统DMM的10伏直流量程为例。一个DMM或许有这样的精度:
1年的精度:(读数的百万分之35 + 量程的百万分之5),对于T = 23±5 ºC
依此规范,如果您输入电压为5 V,其误差为:
(5 V的百万分之35 + 10 V的百万分之5) = 225 μV,温度范围18~28 ºC
这是确定精度的传统方法。如果周围环境的温度超出18~28 ºC的范围,用户需要使用温度系数(tempco)下调精度。使用传统方法,就是在该温度下重新对系统进行全面的校准。当然,这样的过程通常是不世实际且高成本的。在同一个例子中,如果DMM的环境温度是50 ºC(或许是因为同一个机架中堆放了许多仪器而且空气流通不畅),而且tempco有如下定义: