如何縮短比對(duì)測(cè)量時(shí)間

計(jì)量溯源對(duì)我們的日常生活很重要。如果沒有溯源，獲得準(zhǔn)確的機(jī)械尺寸是不可完成的。 可追溯性 確保測(cè)量結(jié)果 可參考或符合標(biāo)準(zhǔn) 。如通過與連續(xù)測(cè)量值的比較來識(shí)別測(cè)量值的不確定度。然而多級(jí)比較測(cè)量，會(huì)讓比較結(jié)果變成“低階”。仔細(xì)選擇測(cè)量設(shè)備可以降低這種影響。

因此， 比較測(cè)量 ，無論是國際比較測(cè)量，如“CIPM關(guān)鍵比較”或“RMO關(guān)鍵比較”或經(jīng)認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的多邊或雙邊比較測(cè)量，都必須極其小心地進(jìn)行。

為了準(zhǔn)備比較測(cè)量，一些具有多年經(jīng)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室制定了所謂的“技術(shù)協(xié)議”，定義了測(cè)量系統(tǒng)規(guī)范。每個(gè)參與實(shí)驗(yàn)室需要制定測(cè)量不確定度預(yù)算，這又取決于所使用的測(cè)量設(shè)備。這樣的比較測(cè)量自然是非常耗時(shí)的，根據(jù)比對(duì)類型不同，通常需要兩個(gè)月到一年的時(shí)間。因此，減少所需時(shí)間是非常有意義的。

在力與扭矩測(cè)量中，基于應(yīng)變的傳感器具有最低的測(cè)量不確定度。因此，它們通常被用作比對(duì)測(cè)量的參考傳感器和傳輸標(biāo)準(zhǔn)。

TOP級(jí)力傳遞標(biāo)準(zhǔn)

作為測(cè)量技術(shù)解決方案的制造商，在過去的幾十年中，HBM一直為多種級(jí)別比較測(cè)量提供參考測(cè)量鏈。TOP-Z30A TOP 級(jí)力傳遞標(biāo)準(zhǔn)傳感器是其中的代表，這些傳感器專門設(shè)計(jì)用于國際比對(duì)測(cè)量，具有極高的精度，超過了國際標(biāo)準(zhǔn) ISO 376:2011 的最高精度00級(jí)的要求，部分特性超出高達(dá)10倍，具有極高的重復(fù)性。TOP-Z30A 標(biāo)配帶有TEDS（集成在傳感器中的電子數(shù)據(jù)表，可將傳感器參數(shù)直接讀入測(cè)量放大器）。通過TEDS，如果在實(shí)驗(yàn)室間比較期間將傳感器從一個(gè)實(shí)驗(yàn)室發(fā)送到另一個(gè)實(shí)驗(yàn)室，則各個(gè)實(shí)驗(yàn)室測(cè)量鏈配置時(shí)間將大大縮短。

圖1 TOP-Z30A 傳遞標(biāo)準(zhǔn)力傳感器

TN扭矩傳遞標(biāo)準(zhǔn)

HBM TN 參考扭矩傳感器針對(duì)國際比對(duì)測(cè)量進(jìn)行了優(yōu)化。在比對(duì)測(cè)量中，特殊的挑戰(zhàn)是需要對(duì)整體設(shè)計(jì)進(jìn)行比較測(cè)量。因此，軸式傳感器只能設(shè)計(jì)為“開放式”傳感器，而不是密封式的。這就使傳感器需要面臨相對(duì)濕度波動(dòng)的挑戰(zhàn)，即使實(shí)驗(yàn)室有空調(diào)，但傳感器需要從一個(gè)實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)移到另一個(gè)實(shí)驗(yàn)室。              

TN 扭矩傳感器基準(zhǔn)版本對(duì)濕度的依賴性很低，因此可在最短的時(shí)間內(nèi)執(zhí)行“溫度適應(yīng)”。這意味著通過所有實(shí)驗(yàn)室所需的總時(shí)間可以大大減少，但結(jié)果仍然可以滿足測(cè)量要求。

圖2 TN 參考扭矩傳感器

高精度放大器

由于應(yīng)變傳感器的惠斯通電橋信號(hào)非常小，因此通常需要一個(gè)橋路放大器來進(jìn)行信號(hào)調(diào)理。 基準(zhǔn)傳感器和精密測(cè)量放大器共同構(gòu)成精密測(cè)量鏈。 對(duì)這些精密測(cè)量放大器的要求甚至高于對(duì)相關(guān)參考傳感器的要求。    

HBM DMP41 精密放大器備受各國國家計(jì)量實(shí)驗(yàn)室青睞，是國際比較測(cè)量的理想選擇。40多年來，其卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和用戶友好性（如觸摸屏操作）是其成功的奧秘。如上所述，濕度對(duì)靈敏度的影響也與精密放大器相關(guān)：隨著測(cè)量不確定度要求的不斷提高，濕度的影響不再可以被忽略。這方面的要求被納入到新設(shè)備的開發(fā)中，與之前的DMP40相比，DMP41對(duì)濕度的敏感度降低了10倍左右。

圖3 DMP41 高精度放大器

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