[其他]从内部校准电测校准器的装置和方法

说明书

概括地说，本发明涉及电测仪器的校准技术，更具体地说，涉及一种在其内部时时得到校准的校准装置。

对电子测试仪的校准是为确保由其得出的测量结果的一致性和精确性所必需的。由于诸如电测仪器的阻抗值和放大器增益等特性参数会随着时间、温度和其他多种因素的变化而变，故为保证测量精度就需要对这类仪器的各组成部分进行周期性的校准。在微处理机出现前，校准器，即用来校准电测仪器的标准源一般是通过经常地实际地调节其内各部件使所述校准器的输出同外部标准相一致而得到校准的。就复杂的校准器而言，必须按照往往需耗费许多小时的校准例行程序的要求进行许多内部物理调整。

随着微处理机和诸如随机存储器和只读存储器的相关器件的出现，为实现校准所需的校准步骤和装置现已大为简化。随机存取存储器贮存校准修正系数并利用软件对不同量度的多个量程上的增益和零位误差进行补偿。现代这类装置已利用微处理机和电子存储器去贮存基于同用于仪器校准的外部标准相比较的各种常数。微处理机和电子计算机存储器储存内部软件和修正系数，它们几乎都无需拿掉所述装置的盖板。因此，实际已无需人工调整所述装置内的各部件。

然而，无需对诸如测量仪器之类的装置内部各部件作物理调整，仅为降低校准过程的费用迈出了一小步。例如，对一台具有多功能和多量程的万能测量仪或一个具有多量程的精密源，则仍需将许多不同的外部激励源加到此类仪器或源上。为应用这些激励源所需的时间和为保证这些在校准过程中必须使用的大批外部标准所涉及的经费是违背要降低仪器所有成本（ownership    costs）的现代趋势的。

因此，本发明的一个目的是为对把电压、电流和阻抗这些参数供给电测仪器所用的校准源提供一个新的改进方法和装置。

本发明的另一目的是为校准具有多功能、多量程的电测仪器和/或具有多量程的源提供一种新的改进了的方法和装置。

本发明的又一目的是为校准用电测仪器和/或源提供一种实际上无需对校准器内各部件物理调整的一种新颖改进型装置和方法。

本发明的又一目的是提供一种所需外部标准最少的新颖改进型电测仪器的校准器。

在使用手动和电子技术和用于校准电子仪器的装置的先有技术方面所涉及的各种问题，通过举一个精密DC电压源的校准例子便可了解。为校准这样一种仪器，无论其内部已存有软件常量还是要求手动调整，一般需要某种类型的外部基准电压，例如一个标准电池同一个零位检测器相组合（以便进行比较，和一个多量程的比例规。这一系列设备以各种构型连接，以便对所述源的毫伏至千伏的各量程进行校准。

这种校准步骤是繁复和重复的，非常适于自动化。一种如美国专利4，541，065和4，585，987中所描述的先有技术的直流精密仪器校准电压源是通过重复地对其每个量程的内部各响应特性和外部的各标准之间进行比较而在内部完成校准的。通过对所述源施加一个外部的10伏标准而得到的内部测量结果习惯于表征该源的内部基准。同样，在此校准期间，还同一个外部分压器进行比较。对外部分压器的比较表征了所述源内的电阻比例。这种对人工标准的简单应用必需对所述精密DC电压源进行全面的外部校准。

在校准现代电测仪器中的最大工作量包括在拥有这类仪器的公司实验室里或在为校准起见而要周期性地装运这类仪器的试验室里对直流和低频通用测量仪进行校准的工作中。由于这些通用测量仪是随着工作量要求的增大而要变得更为精确，所以外部校准的成本有所或应该相应地提高。

因此，本发明的另一目的就是为对电子通用仪器进行校准而提供一种新的改进型装置和校准方法。

本发明的又一目的是为借助一个不时地从内部得到自动校准的校准源使通用电子测量仪能不时地被校准而提供一种新的较廉价的改进型装置。

本发明的另一目的是为借助一个用最少量的外部源进行内部校准的校准器对通用测量仪器进行校准而提供一种新的改进型装置和校准方法，以便通过使校准器的校准时间减到最少而使所有成本减到最少。

根据本发明的一个方面，一种用于测量多个量程范围内的某种电参数或在一个或一个以上量程内的若干不同的电参数的仪表的校准器包括适于把诸如电压和/或电流和/或阻抗等电气校准参数供到被校仪表的相应端的各接线端。所述各校准参数均被调节到与被校仪表的各量程相适应。所述校准器包括同多个量程的特定测量参数或一个或几个量程内的若干不同参数相关的内部部件。这些内部部件导出被供到所述校准器输出端，从而供到测量仪或被校正中仪表的电压和/或电流和/或阻抗。