电压基准测试规程（讨论稿）
本规程为“电压、电阻基准环游测试活动”专用，请各位提出修改意见。一、测试准备
1.1 检查
检查被测试基准（以下简称基准）外观是否正常，是否有破损，轻摇内部是否有声音。
1.2 环境准备
交流电源要保持在额定范围内，插座要有保护地线，地线和零线之间的交流电压不得大于4V，测试房间温度应在15度到28度之间，房间内和周边不应有干扰源存在。
简易检查方法：用手持万用表的250V交流档，黑表笔用手握住，红表笔测试地线和零线，读数不应大于2V。这种方法即便误测220V火线，也不会有危险。因为手持表的内阻一般为10M（数字表）或1M（模拟表）
1.3 辅助设备准备
1.3.1 高位表
1.3.2 参考基准，作为测试差值的基础、测试的依据或者作为被转移的对象
1.3.3 2×2自动开关
二、噪音测试
噪音，也就是短期稳定性、短稳。
2.1 噪音测试及意义
噪音测试，得到的结果是基准和测试系统共同噪音的合成。一般来讲，噪音合成遵从RSS方式，即Root-Sum-of-Squares ，平方和根值。
如果你的测试系统本底噪音很低，那么就可以比较容易的定量测试到基准的噪音。
如果你的测试系统本底噪音比较高，那么测试的结果其实就是你的系统的噪音，这也是很有用的数据。
测试噪音的作用，主要是确认基准和测试系统是否正常，尤其是可以判断是否存在干扰。
另外一个作用，就是可以看出测试的重复性，算出方差，作为不确定度评估的依据之一。
2.2 噪音测试的方法
2.2.1 高位表直接测试
可以用高速、低噪的8位半万用表例如3458A测试。
此法很简单，而且3458A噪音特性超群，只比最高等级的基准的噪音差一些。
把高位表和基准开机预热10分钟以上，高位表放在10V档、最高精度、较长测试周期（NPLC选50或100），低热引线接好，观察读数变动情况。如果末位变动比较大，说明存在异常，检查电源接地、屏蔽、干扰源。如果变动不大，接上GPIB采集卡和计算机进行连续采集，时间至少15分钟，以便能得到一段比较平稳的读数。
2.2.2 差值测试
可以用噪音非常小，或者噪音很小并已知的基准做背靠背的基础，用高位表的0.1V档（绝对噪音小），测试插值。
噪音非常小的基准，可以采用10个标准电池串联，或者用干电池，或者用多个基准的平均值（并联）。
作为插值基准，只要短稳好就行，计算可以采用阿伦方差法。
2.2.3 交替对比测试
采用2×2开关，把高位表分别交替接到被测基准和对比基准上，高位表测试完成信号（VMC）作为2×2开关的电源和驱动转换信号，同时高位表接GPIB采集卡，连续记录30分钟以上。
2.3、噪音测试的计算
2.3.1 做图确认
把采集到的数据进行做图（转到Excel里或者用采集软件），观察是否为正常的无序噪音。
2.3.2 选取
选择一段没有异常、相对平稳的100个数据，并再次做图确认
2.3.3 计算方差
2.3.3.1 计算这100个数据的标准方差，在Excel里的公式是stdev()。
2.3.3.2 对于慢速变化的信号，方差可用阿伦方差替代
2.3.3.3 方差的估值：找到这段数据的最大值和最小值只差，除以6，为方差估值。
方差值即为噪音的rms值。
三、电压测量
3.1 高位表测量
测试方法同2.2.1，并共享测试数据
3.2 基准对比
测试方法同2.2.2，并共享测试数据
3.3 电压测试的计算
3.3.1 做图确认，同2.3.1
3.3.2 选取，同2.3.2 并共享选取数据
3.3.3 计算电压值
取平均值AV，在Excel里的公式是average()。
对于直接测试，得到的平均值AV就是电压值。
对于差值测试，基准的电压值=参考基准电压值+AV，或者，参考基准电压值=基准的电压值-AV
对于交替测试，得到AVs和AVr两个平均值，分别是基准和参考基准的，那么：
基准的电压值=参考基准电压值+AVr-AVs
参考基准电压值=基准的电压值+AVs-AVr
3.4 长期稳定性的计算
设上次某电压标定值为V1，这次为V2，期间为D日，则年变动为：
(V2-V1)*365/D
如果有多次标定值，可以按最小二乘法线性回归，得到逼近曲线，并可以外推预测。
四、其它
4.1 记录
测试所用的设备和环境，要详细记录，包括但不限于：
测试温度、电源电压、所用引线。
4.2 拍照
测试现场要拍照，包括所用的测试设备、配件。
4.3 测试不确定度的评估
参照相应规程进行
保留一个位置 学习 哈哈，老大速度比较快！希望有电压转移方面的内容！方便把漂流的基准电压转移到自己的基准上。 支持 参加 遵照执行 引用第4楼yjm2000于2009-12-1414:10发表的:
哈哈，老大速度比较快！希望有电压转移方面的内容！方便把漂流的基准电压转移到自己的基准上。 images/back.gif
有啊，3.3.3的第3条和最后一条。
举例说明
例如用采集卡用方法2.2.3得到数据如下：
1:17:48 9.9999740
1:17:50 9.9999983
1:17:52 9.9999741
1:17:54 9.9999982
1:17:56 9.9999742
1:17:59 9.9999985
1:18:01 9.9999740
1:18:03 9.9999987
1:18:05 9.9999737
1:18:07 9.9999988
分开如下：
--时间---基准测试值--参考测试值
1:17:48 9.99997409.9999983
1:17:52 9.99997419.9999982
1:17:56 9.99997429.9999985
1:18:01 9.99997409.9999987
1:18:05 9.99997379.9999988
-平均-- 9.99997409.9999985
-方差-- 0.019ppm0.025ppm
也就是说，AVs=9.9999740， AVr=9.9999985
假设基准的电压值=9.999991（这一电压一般是标在基准的外壳上），那么：
参考基准电压值=基准的电压值+AVs-AVr=9.999991+9.9999740-9.9999985=9.9999665
这样就转移到了自己的基准上。 好呀！
最好做成一个标准化的表格，把测设是使用的设备型号、序列号、测试方法、被测器件的批号等内容，以统一的格式固定下来，每张表加上单独的编号，以便引用对比。 引用第8楼lymex于2009-12-14 17:50发表的 :
有啊，3.3.3的第3条和最后一条。
举例说明
例如用采集卡用方法2.2.3得到数据如下：
....... https://bbs.38hot.net/images/back.gif
这个项目可能是最多人要做的，希望能详细点！ 记号！ 补充3点：
1. 交流电源插座需加滤波器。
2. 高位表预热需30分钟以上。
3. 使用高位表的Relative功能去除AC档背景噪声（输入短路时大致为100uVRMS级）。 嗯....
我在MSN： jk@ 120world.net 引用第12楼shichen717于2010-04-2209:15发表的:
补充3点：
1. 交流电源插座需加滤波器。
2. 高位表预热需30分钟以上。
3. 使用高位表的Relative功能去除AC档背景噪声（输入短路时大致为100uVRMS级）。 images/back.gif
第一点，对于正规的表和正规制作的基准，已经有滤波器了。没有滤波器的就应该加。当然，已经有了滤波器再加一个无妨。
第二点，对于正规的检定，某个档只测试一个数据或有限几个数据，要求预热时间长不足为怪，还需要恒温甚至恒湿。
但是，这里的测试采取另外一种完全不同的方式，即自动连续采集，希望采集尽可能多的信息，而且是希望外界环境在一定范围内变化。其好处，就是可以测试出中间变化的全部过程的数据，最后根据分析可以得到短稳、中稳、温度系数、开机特性等一系列结果。如果预热30分钟再测试，那么前面的特性曲线就没有了。
参考这里：https://bbs.38hot.net/read.php?tid=3420
第三点，这种直流测试与交流噪音关系甚小。由于是对比测试，如果有交流干扰，可以抵消。即便单次测试有交流干扰，也不能用短路、相对法除去干扰。
原因很简单：AC短路的读数是假的，这是因为真有效值的交流档的原理决定了的，10%以下量程（好表1%以下）是无效的。
页:
[1]