無損檢測儀器渦流檢測設(shè)備儀器性能和檢驗(yàn)

無損檢測儀器渦流檢測設(shè)備儀器性能和檢驗(yàn)范圍GB/T14480的本部分規(guī)定了通用渦流儀器的功能特性、測量和檢驗(yàn)方法。通過對(duì)這些性能的評(píng)價(jià)使得準(zhǔn)確的描述和比較渦流檢測設(shè)備成為可能。通過仔細(xì)選擇系統(tǒng)性能，可以設(shè)計(jì)出符合要求的專用渦流檢測系統(tǒng)。本部分的規(guī)定亦適用于渦流輔附設(shè)備。本部分未規(guī)定檢驗(yàn)性能的技術(shù)指標(biāo)，也未規(guī)定驗(yàn)收準(zhǔn)則，這些內(nèi)容在應(yīng)用技術(shù)文件中給出。規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。ISO12718，無損檢測渦流檢測詞匯（Non-destructivetesting-Eddycurrenttesting—Terminology）ISO15549無損檢測渦流檢測基本原理（Non-destructivetesting—Eddycurrenttesting—Generalprinciples）術(shù)語和定義ISO12718界定的術(shù)語和定義適用于本文件。儀器性能基本性能儀器類型渦流檢測設(shè)備按下列要求分類：a）通用渦流儀：由使用者將測量參數(shù)和顯示或輸出之間建立起聯(lián)系的具有一般用途的應(yīng)用儀器。系列探頭能夠與儀器連接，儀器的制造者應(yīng)提供儀器內(nèi)部電氣性能的詳細(xì)說明，以便使用者設(shè)計(jì)檢測系統(tǒng)。檢測系統(tǒng)應(yīng)符合ISO15549的規(guī)定。使用者應(yīng)能改變頻率、增益、平衡點(diǎn)（除自動(dòng)平衡以外）、相位和濾波值，并顯示增益和零點(diǎn)。b）專用渦流儀：測量參數(shù)和顯示或輸出之間的應(yīng)用范圍被明確規(guī)定的具有專門用途的儀器，儀器的探頭是專用的。對(duì)于這種類型的儀器本部分可以部分適用。電源儀器能夠用電池或本地交流電源供電。為了正常工作，應(yīng)規(guī)定電壓、頻率和功率損耗的標(biāo)稱值與它們的允差。安全儀器及其輔助設(shè)備應(yīng)符合應(yīng)用安全規(guī)則，例如電氣危害、表面溫度和爆炸等。技術(shù)要求儀器可以是全部模擬式或部分模擬和部分?jǐn)?shù)字式。激勵(lì)頻率可以是單頻、多頻、掃頻或脈沖式。儀器可以是單通道或多通道。儀器設(shè)置可以是手動(dòng)、遙控、信號(hào)存儲(chǔ)和預(yù)置等。儀器應(yīng)有輸出單元，并可有或無獨(dú)立的顯示單元。物理特征儀器可以是由集成元件組成的單元或模塊構(gòu)成的便攜式儀器、箱式儀器或機(jī)柜式儀器。應(yīng)標(biāo)明儀器及其輔助裝置的重量和尺寸。應(yīng)標(biāo)明接插件插頭、插座的型號(hào)和各引腳相互連接的編號(hào)。儀器的型號(hào)和編號(hào)應(yīng)清晰易讀并便于查看。環(huán)境影響應(yīng)標(biāo)明儀器在規(guī)定限值內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài)所需要的預(yù)熱時(shí)間。應(yīng)標(biāo)明儀器及其輔助裝置正常使用的溫度、濕度、振動(dòng)范圍及存放和運(yùn)輸條件。儀器應(yīng)符合電磁兼容（EMC）的規(guī)定。電氣性能一般要求儀器應(yīng)該在預(yù)熱后再評(píng)價(jià)其電氣性能。電氣性能僅在規(guī)定的工作條件下有效。對(duì)于規(guī)定的環(huán)境條件，當(dāng)規(guī)定值的穩(wěn)定性與時(shí)間相關(guān)時(shí)，應(yīng)予以說明。電氣性能適用于儀器功能框圖中的各個(gè)單元，適用的場合由制造者提供。某些性能應(yīng)根據(jù)第6章規(guī)定的方法檢驗(yàn)。功能框圖典型的通用渦流儀功能框圖如圖1所示。圖1渦流儀功能框圖信號(hào)發(fā)生器單元信號(hào)發(fā)生器單元是激勵(lì)單元。在交流激勵(lì)（正弦波、三角波和方波等）情況下，需要表征參數(shù)如下:—信號(hào)發(fā)生器的類型：電流型或電壓型；—激勵(lì)的類型：單頻或多頻；—頻率設(shè)置：范圍、步長、與標(biāo)稱值的偏差；—諧波失真；——幅值設(shè)置：范圍、步長、與標(biāo)稱值的偏差、最大輸出電壓或電流——與頻率相關(guān)的源阻抗。在多頻激勵(lì)的情況下，應(yīng)標(biāo)明頻率是同步激勵(lì)還是時(shí)分復(fù)用激勵(lì)，各頻率是獨(dú)立的還是相關(guān)的。如果各頻率相關(guān)應(yīng)標(biāo)明時(shí)分復(fù)用激勵(lì)的順序。輸入單元性能輸入單元是儀器中與探頭相連接并進(jìn)行阻抗匹配和增益放大的接口單元。需要表征參數(shù)如下：—與頻率相關(guān)的輸入阻抗；—增益設(shè)置范圍、步長、與標(biāo)稱值的偏差；—最大輸入電壓；—相關(guān)時(shí)的共模工作參數(shù)。平衡單元平衡單元的功能是將信號(hào)補(bǔ)償至預(yù)定的工作點(diǎn)（例如零點(diǎn)）。補(bǔ)償可以在輸入時(shí)、處理高頻信號(hào)時(shí)、處理解調(diào)信號(hào)時(shí)和在顯示器上以手動(dòng)或自動(dòng)的方式進(jìn)行。需要表征參數(shù)如下：——能夠補(bǔ)償?shù)淖畲筝斎敕秶弧胶馄钪担ㄓ靡?guī)定范圍的百分比表示，例如滿標(biāo)度輸出）。高頻信號(hào)處理單元高頻濾波濾波是減少對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有不良影響的頻率分量。信號(hào)解調(diào)前使用的濾波器被稱為載頻濾波器（HF濾波器）。它們通常是帶通濾波器，用于抑制與激勵(lì)頻率無關(guān)的其它信號(hào)的頻率。需要表征參數(shù)如下：——增益；——以3dB衰減的頻帶寬度；——衰減率；——瞬時(shí)響應(yīng)。高頻放大需要表征參數(shù)如下：—增益設(shè)置范圍、步長、與標(biāo)稱值的偏差；—輸入信號(hào)范圍；—頻帶寬度；—輸出信號(hào)飽和電平。解調(diào)同步解調(diào)是從高頻信號(hào)中提取矢量分量。對(duì)于解調(diào)的正極性，信號(hào)的延遲將引起信號(hào)矢量順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。應(yīng)確認(rèn)解調(diào)信號(hào)的極性應(yīng)該是正極性。規(guī)定性能如下：—參考信號(hào)波形，例如正弦波、方波和脈沖波；—參考信號(hào)每種波形的帶寬；—相位的幅值偏差；—相位的相角偏差。幅值解調(diào)是從高頻信號(hào)中提取低頻幅值的變化量。解調(diào)信號(hào)處理單元4.2,7.1矢量放大矢量放大器通常由兩個(gè)相同設(shè)計(jì)的傳輸通道組成。這兩個(gè)通道對(duì)同步解調(diào)產(chǎn)生的矢量分量進(jìn)行放大。在某些儀器中，這些分量可以用不同的增益放大。需要表征參數(shù)如下：——增益設(shè)置范圍、步長、與標(biāo)稱值的偏差；——輸入信號(hào)范圍；——頻帶寬度；平。低頻濾波解調(diào)后使用的濾波器被稱為低頻濾波器（LF濾波器）。頻帶寬度的選擇應(yīng)滿足應(yīng)用的需求，例如抖動(dòng)效應(yīng)、表面速度等。需要表征參數(shù)如下：——增益；——以3dB衰減的頻帶寬度；——衰減率；——瞬時(shí)響應(yīng)。相位設(shè)置相位設(shè)置的功能是允許將解調(diào)信號(hào)矢量在復(fù)平面顯示上旋轉(zhuǎn)。需要表征參數(shù)如下：——范圍； 小上步長；——信號(hào)矢量的幅值隨相位設(shè)置的變化；——指示的相位旋轉(zhuǎn)角與實(shí)際相位旋轉(zhuǎn)角的偏差。輸出和信號(hào)顯示單元顯示的類型可以是指示器顯示、硬拷貝顯示或屏幕顯示。顯象的方式可以是復(fù)平面、橢圓、時(shí)基、頻譜和成像顯示。需要表征參數(shù)如下： 尺寸；—標(biāo)線劃分、主次分度線；—滿刻度顯示的電壓范圍和時(shí)間范圍；—刻度轉(zhuǎn)換因子，例如，伏特/格；—線性度；—頻帶寬度。輸出可以是模擬輸出、數(shù)字輸出或邏輯輸出。模擬輸出的性能參數(shù)如下：——電壓或電流范圍；——輸出阻抗；——線性度；——頻帶寬度。數(shù)字輸出的性能參數(shù)如下：——數(shù)據(jù)協(xié)議； 串行或并行；——電壓和電流級(jí)別；——傳輸速度和格式；——采樣速率；——模數(shù)轉(zhuǎn)換A/D的分辨力、范圍和線性度。邏輯輸出的性能參數(shù)如下：——電壓和電流級(jí)別；——設(shè)置延遲；——滯后；——有效高、低電平。數(shù)字化單元一般要求數(shù)字化時(shí)，需要表征參數(shù)如下：—信號(hào)處理過程的數(shù)字化階段；—數(shù)字化技術(shù)方式；—A/D轉(zhuǎn)換分辨力；—采樣速率。為此，制造者提供的信息應(yīng)包括4.2.9.2?4.2.9.5中的參數(shù)數(shù)據(jù)。數(shù)字化階段數(shù)字化可以在信號(hào)解調(diào)前或解調(diào)后進(jìn)行。數(shù)字化技術(shù)方式可以用內(nèi)部時(shí)鐘或外部編碼器進(jìn)行數(shù)字化。A/D轉(zhuǎn)換分辨力分辨力是指一個(gè)數(shù)字化的二進(jìn)制數(shù)所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換器輸入電壓的標(biāo)稱值。數(shù)字化的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)同樣是有用的信息，即使它能夠直接通過最大輸入電壓和分辨力確定。采樣速率采樣速率是進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)的頻率，單位為赫茲。檢驗(yàn)一般要求為保證渦流檢測的一致性和有效性，有必要對(duì)組成渦流檢測系統(tǒng)各部件的性能進(jìn)行檢驗(yàn)，以使其保持在允許的限值內(nèi)。在使用檢驗(yàn)系統(tǒng)或探頭之前，應(yīng)對(duì)參考試塊的物理?xiàng)l件進(jìn)行檢驗(yàn)，使其在允許限值內(nèi)。檢驗(yàn)用的測量設(shè)備應(yīng)在校準(zhǔn)的有效期內(nèi)使用。為了便于理解，GB/T14480的三個(gè)部分都描述了同樣的檢驗(yàn)程序。檢驗(yàn)的級(jí)別檢驗(yàn)分三個(gè)級(jí)別。每一級(jí)都規(guī)定了檢驗(yàn)和復(fù)檢的時(shí)間周期。應(yīng)由制造者或在制造者監(jiān)控狀態(tài)下完成首次型式檢測。1級(jí)——總體功能檢查應(yīng)使用參考試塊對(duì)渦流檢測系統(tǒng)定期進(jìn)行檢驗(yàn)以驗(yàn)證其性能處于規(guī)定的限值內(nèi)。檢驗(yàn)通常在現(xiàn)場進(jìn)行。在檢驗(yàn)程序文件中應(yīng)確定檢驗(yàn)周期和參考試塊。2級(jí)一一具體功能檢查和校準(zhǔn)通過延長設(shè)備規(guī)定的使用周期進(jìn)行的檢驗(yàn)，以保證渦流檢測儀器、探頭、輔助設(shè)備和參考試塊所選性能的長期穩(wěn)定性。3級(jí)——性能檢查對(duì)渦流儀、探頭附件和參考試塊進(jìn)行檢驗(yàn)以評(píng)定是否與制造者提供的各項(xiàng)性能相符合。檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)應(yīng)規(guī)定要檢驗(yàn)的性能。表1列出了檢驗(yàn)的主要性能。表1檢驗(yàn)程序級(jí)別I」項(xiàng)目典型時(shí)間周期儀器責(zé)任承擔(dān)1總體功能檢查系統(tǒng)性能的穩(wěn)定性經(jīng)常進(jìn)行。例如：按小時(shí)，按天參考試塊用戶2具體功能檢查和校準(zhǔn)儀器、探頭和輔助設(shè)備已選性能的穩(wěn)定性不經(jīng)常進(jìn)行，但至少每年一次或大修以后進(jìn)行已校準(zhǔn)的測量儀器、參考試塊用戶3性能檢查儀器、探頭和輔助設(shè)備的全部性能一次。首次交付和需要時(shí)校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室測量儀器和參考試塊制造者，用戶檢驗(yàn)程序被檢驗(yàn)的系統(tǒng)性能取決于實(shí)際應(yīng)用。檢驗(yàn)的基本性能和級(jí)別應(yīng)在檢驗(yàn)程序文件中予以規(guī)定。應(yīng)用的檢測程序應(yīng)參考檢驗(yàn)程序。這樣，根據(jù)特定的應(yīng)用可以限定要檢驗(yàn)性能的項(xiàng)目數(shù)。為了能在本部分的范圍進(jìn)行檢驗(yàn)，應(yīng)提供表征儀器、探頭和參考試塊性能的足夠數(shù)據(jù)。修正操作1級(jí)一一當(dāng)系統(tǒng)性能不在規(guī)定限值內(nèi)時(shí)，應(yīng)先對(duì)相關(guān)的被檢產(chǎn)品檢驗(yàn)以后，再?zèng)Q定是否對(duì)其進(jìn)行修正。修正操作應(yīng)使其性能在可接受的限值內(nèi)。2級(jí)一一當(dāng)系統(tǒng)性能偏差大于制造者或應(yīng)用技術(shù)文件規(guī)定的可接受限值時(shí)，應(yīng)決定對(duì)相關(guān)的被檢儀器、探頭和輔助設(shè)備進(jìn)行修正。3級(jí)一一當(dāng)系統(tǒng)性能超出制造者或應(yīng)用技術(shù)文件規(guī)定的可接受范圍時(shí)，應(yīng)決定對(duì)相關(guān)的被檢儀器、探頭和輔助設(shè)備進(jìn)行修正。儀器電氣性能的測量測量要求下列規(guī)定的所有測量都應(yīng)在儀器的輸入和輸出端進(jìn)行。這些測量不需要拆開儀器（黑箱原理）。任何替代的方法，需遵循黑箱原理并應(yīng)經(jīng)過等效性論證后方可使用。應(yīng)使用有屏蔽的、無感電阻器作負(fù)載。電阻器的阻值應(yīng)為50Q另外還可以用其它阻值的電阻器進(jìn)行輔助測量。如果儀器或應(yīng)用要求必需使用不同的負(fù)載，需要強(qiáng)調(diào)的是儀器的性能會(huì)明顯改變。在這種情況下，使用的負(fù)載應(yīng)記錄在檢測報(bào)告中。應(yīng)在頻率范圍的每十倍頻程取三個(gè)值進(jìn)行規(guī)定的測量，例如，使用乘數(shù) 1、2和5。例如，在10kHz?100kHz之間的十進(jìn)制中取值10kHz、20kHz和50kHz。應(yīng)注意的是，對(duì)于一些特殊應(yīng)用而進(jìn)行的濾波器的設(shè)置將改變儀器的性能，例如，頻帶寬度、增益設(shè)置準(zhǔn)確度和相位設(shè)置準(zhǔn)確度，在這種情況下，檢驗(yàn)的測量條件應(yīng)在應(yīng)用技術(shù)文件中規(guī)定。信號(hào)發(fā)生器單元激勵(lì)頻率定義和測量條件頻率應(yīng)在按照6.1規(guī)定加載的儀器的信號(hào)發(fā)生器輸出端測量。顯示值的相對(duì)誤差按公式（1）計(jì)算：丫d—丫mX100 （1）丫d ⑴式中：丫,——顯示值；丫m——測量值。在測量頻率的整個(gè)范圍內(nèi)，應(yīng)記錄誤差的最大模量。測量方法用差頻法、頻率計(jì)或頻譜分析儀可以測量頻率。就多頻率和多通道儀器而言，應(yīng)使用合適的檢測儀器，例如頻譜分析儀。諧波失真定義和測量條件對(duì)于產(chǎn)生正弦波的信號(hào)發(fā)生器，用諧波含量作為與理論正弦波偏差的測量。諧波失真用失真因子k表述。k是各次諧波的有效值與交流量的有效值之比。失真因子k按公式（2）計(jì)算：k=此Un2/U ⑵式中：U—交流量的有效值；Un——n次諧波的有效值。諧波失真的近似值按公式（3）計(jì)算：k=J。2-Ui2 （3）U式中：U1——一次諧波（基波）的有效值。失真因子應(yīng)在按照6.1規(guī)定加載的儀器的信號(hào)發(fā)生器輸出端測量。就多頻率儀器而然，應(yīng)使用合適的檢測儀器，例如，頻譜分析儀。要標(biāo)明的是每個(gè)頻率的最大失真因子值。測量方法可以用失真因子電橋、頻譜分析儀或高通濾波器測量失真因子。源阻抗定義和測量條件源阻抗Zs是信號(hào)發(fā)生器單元的內(nèi)部阻抗，見圖2a）和圖2b），在它們各自獨(dú)立的輸出端測量。測量方法推薦的方法是基于假定復(fù)數(shù)源阻抗Z為電阻。將電阻器R1（標(biāo)稱值為50Q）加載到信號(hào)發(fā)生器的輸出端。用合適的電壓表測量電壓匕。重要的是，檢驗(yàn)測得的電壓值要小于最大輸出電壓值。用電阻器R2（標(biāo)稱值為R2=0.5R1）重新測量，測得丫2。以歐姆為單位的源阻抗Zs按公式（4）計(jì)算：(4)__^L__

(V2/R2)—(匕/R(4)注1：檢測V1、V2的值和電流強(qiáng)度V1/R1、V2/R2的值小于最大輸出電壓值和電流值。注2：（和心的選擇決定zs測量值的精確度。

a）電壓源信號(hào)發(fā)生器a）電壓源信號(hào)發(fā)生器電流源信號(hào)發(fā)生器等效電壓源信號(hào)發(fā)生器電流源信號(hào)發(fā)生器b）電流源信號(hào)發(fā)生器說明：I——源阻抗Zs。圖2信號(hào)發(fā)生器單元的內(nèi)阻抗最大輸出電壓VOmax定義和測量條件最大輸出電壓是在信號(hào)發(fā)生器終端不加負(fù)載且信號(hào)發(fā)生器設(shè)置為給定的最大輸出時(shí)的峰峰值電壓。測量方法用示波器或符合要求的電壓表測量最大輸出電壓。測量儀器應(yīng)有高的輸入阻抗（＞1MQ）,頻帶寬度與渦流儀的頻率范圍相適合。一般測量儀器的最大可適用頻率應(yīng)至少是渦流儀最大頻率的兩倍。測量值可以用圖象的形式顯示。最大輸出電流IOmax定義和測量條件最大輸出電流是當(dāng)信號(hào)發(fā)生器終端接上制造者規(guī)定的最小的允許阻性負(fù)載時(shí)，在信號(hào)發(fā)生器終端測得的電流峰值。信號(hào)發(fā)生器設(shè)置成給定的最大輸出。測量方法用連接到示波器的電流探頭或電流表測量最大輸出電流。測量儀器應(yīng)具有低阻抗（一般小于最小阻性負(fù)載的10%）和與渦流儀的頻率范圍相適合的頻帶寬度。測量值可以用圖象的形式顯示。輸入單元性能

最大容許輸入電壓定義和測量條件最大容許輸入電壓與安全、飽和及非線性有關(guān)。限值；下列各項(xiàng)分別是最小增益時(shí)的峰值輸入電壓：由制造者給出的最大值。這是使儀器免受損害的安全輸入電壓，它包括與電壓相關(guān)時(shí)的共模工作飽和時(shí)輸出電壓的90限值；大于給定值的非線性電壓。其線性的最大容許偏差應(yīng)在應(yīng)用技術(shù)文件中規(guī)定。在所有情況下，施加的輸入電壓不應(yīng)大于a）中規(guī)定的電壓值。測量方法與飽和相關(guān)使用差頻法（原理見附錄人）。輸入電壓由正弦波信號(hào)發(fā)生器提供。信號(hào)發(fā)生器的頻率與儀器選擇的頻率的差值應(yīng)小于規(guī)定的儀器頻帶寬度的10%。儀器的增益設(shè)置成最小值且濾波器的影響調(diào)到最小。把純電阻加載到儀器的輸入端和每個(gè)輸出端。確保儀器平衡。用高阻抗電壓表測量輸入信號(hào)。在示波器上顯示輸出信號(hào)，并用峰值電壓表測量X軸和Y軸分量。將輸入電壓從零增加到由制造者給出的安全輸入電壓，標(biāo)繪輸出電壓各個(gè)分量的正、負(fù)峰值（匕+、丫x、Vy+、vy）。四個(gè)變量（即與輸入的最小值相對(duì)應(yīng)）中首先達(dá)到穩(wěn)態(tài)值vs時(shí)而停止增加了的值就是飽和輸出電平vs。然后減小由此獲得的輸入電壓值匕s，直到監(jiān)測到的分量達(dá)到90%Vs的輸出值。獲得的輸入電壓就是與飽和相關(guān)的最大容許輸’入電壓，用Vlim表示，見圖3。S與非線性相關(guān) 1用6.3.1.2.1的測量方法和附錄B給出的測定線性度的方法測定非線性小于相關(guān)應(yīng)用技術(shù)文件規(guī)定的最大輸入電壓。按照這樣的規(guī)定，在附錄B中的符號(hào)說明如下：I 輸入電壓；O——輸出電壓；1min——零；Imax——與飽和電壓相關(guān)的輸入電壓（見6.3.1.2.1）。輸入阻抗定義和測量條件輸入阻抗是輸入單元的視在阻抗。等效電路是電阻和電容的并聯(lián)。測量方法可以使用網(wǎng)絡(luò)分析和阻抗儀?？梢允褂酶戒汣規(guī)定的替代方法。應(yīng)記錄使用的任何其它的替代方法。施加的電壓應(yīng)小于最大輸入電壓。信號(hào)處理單元一般要求信號(hào)處理單元由高頻信號(hào)處理和低頻信號(hào)處理組成。如框圖1中所示。說明：X——輸入電壓（Vs為飽和輸出電平）；丫 輸出電壓。注：每個(gè)輸出幅值之間的關(guān)系僅適用于示例。圖3與飽和相關(guān)的最大容許輸入電壓的測量測量條件這些測量條件適用于6.4.3至6.4.13,除非另有其他規(guī)定。輸入端的電阻器（見6.1）應(yīng)被屏蔽。儀器的增益應(yīng)設(shè)置成最小值。儀器應(yīng)該在零輸入電壓時(shí)調(diào)至平衡。應(yīng)將所有濾波器的影響調(diào)至最小。應(yīng)該注意的是，對(duì)于特殊應(yīng)用所使用的濾波器的設(shè)置將改變儀器的性能，例如，頻帶寬度、增益設(shè)置的準(zhǔn)確度和相位設(shè)置的準(zhǔn)確度。在這種情況下，檢驗(yàn)的測量條件應(yīng)在應(yīng)用技術(shù)文件中規(guī)定。由于測量值是輸出值，所以不能區(qū)分高頻濾波器和解調(diào)器之間的濾波效果。如果高頻濾波器是可調(diào)的，那么選擇的試驗(yàn)頻率應(yīng)按照制造者推薦的值設(shè)置。用差頻法（見附錄A）調(diào)節(jié)外部信號(hào)發(fā)生器的輸出電壓以達(dá)到與線性相關(guān)的儀器最大容許輸入電壓的一半，并連接到儀器的輸入端。外部信號(hào)發(fā)生器的頻率與儀器選則的頻率的差值fd應(yīng)小于制造者規(guī)定的儀器頻帶寬度的10%。平衡平衡時(shí)殘余輸出值測量值和測量條件平衡時(shí)殘余輸出值是平衡操作后所獲得的輸出模量值。此值應(yīng)按照規(guī)定范圍的百分比描述，例如滿刻度輸出。測量方法平衡操作后，測量每個(gè)分量的輸出值。應(yīng)取多次（至少5次）平衡操作的最大值。最大可補(bǔ)償輸入電壓測量參數(shù)和測量條件最大可補(bǔ)償輸入電壓是可以將輸出電壓調(diào)到零電位時(shí)的輸入電壓的最大值。測量方法將儀器信號(hào)發(fā)生器的激勵(lì)電壓施加到儀器的輸入端。逐漸增加輸入電壓值并且歸零（平衡），直至獲得的殘余電壓等于按照6.4.3.1.2方法平衡時(shí)獲得的殘余電壓的兩倍。用一個(gè)具有足夠頻帶寬度的高阻抗電壓表測量該輸入信號(hào)值。用與非線性相關(guān)的最大輸入電壓的百分比表示該測量值。諧波衰減測量參數(shù)和測量條件是指n次諧波響應(yīng)電壓力與基波響應(yīng)電壓/的電壓比，其衰減等于20log4，以分貝數(shù)表示。f f1 °vf1測量方法用差頻法，將外部信號(hào)發(fā)生器的頻率調(diào)整到基頻f^，記錄差分頻率fd。測量某一輸出分量的電壓值Vf1。重新設(shè)置信號(hào)發(fā)生器的頻率為2f1+fd，即與基頻使用相同的差分頻率。測量電壓值V2。然后，對(duì)各次諧波重復(fù)測量，直到測量到第五次諧波。如果有必要，直至衰減大于60dB。信號(hào)處理單元的頻率響應(yīng)測量參數(shù)和測量條件用放大倍數(shù)小于mdB和衰減小于ndB得到的解調(diào)信號(hào)的頻率范圍。m值和n值應(yīng)在應(yīng)用技術(shù)文件中規(guī)定。因?yàn)橥ǔＲ浴?dB確定頻率響應(yīng)，所以本部分也使用這些值。測量方法信號(hào)發(fā)生器的頻率和儀器的頻率的差頻fd取以對(duì)數(shù)為標(biāo)度的等間距的10個(gè)值。最低值取決于儀器的工作頻率，最高值是制造者規(guī)定的儀器輸出的頻帶寬度上限值的兩倍。重要的是，在每個(gè)值的測量期間確保fd保持恒定。用超低頻電壓表和頻率計(jì)測量輸出分量的峰-峰值和差頻fd。對(duì)輸出信號(hào)每個(gè)分量的測量結(jié)果可以用幅頻圖表的形式標(biāo)出。利用下面的方法獲得每個(gè)分量的電壓參考值。從最大值開始，根據(jù)在10%的最大值和最大值之間的范圍測量的值計(jì)算中間值。中間值的±3dB的幅值各點(diǎn)是頻率響應(yīng)的極值點(diǎn)。圖4a）、圖4b）和圖4c）示出了頻率響應(yīng)的不同示例。由此可見，在某些情況下，頻率響應(yīng)范圍可以包括若干個(gè)頻段。頻帶寬度測量參數(shù)和測量條件從6.4.4取得的值且僅衰減ndB獲得的頻帶寬度。通常n等于3。測量方法用6.4.4.2規(guī)定的方法。相位線性測量參數(shù)和測量條件儀器的相位線性是指輸出分量的相角與輸入信號(hào)的相角之間差值的恒定性。用從輸出端獲得的線性最大偏差表示。輸入相角的值在0°?360°的范圍變化。

a）示例1b）示例2說明：Y——輸出（任意單位）；1 中間值；2——±3dB響應(yīng)。C）示例3圖4頻率響應(yīng)的示例測量方法用如下示例描述的動(dòng)態(tài)測量法進(jìn)行差頻法測量。用一個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)同時(shí)采集輸出端的兩個(gè)分量，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采樣頻率fe應(yīng)大于36fd（即每次采樣最大為100）。對(duì)輸出信號(hào)一個(gè)周期的數(shù)據(jù)組列在表2中：表2數(shù)據(jù)組的狀態(tài)表示例表2數(shù)據(jù)組的狀態(tài)表示例從x和丫的分量中減去各自的連續(xù)分量，得到對(duì)中值表。該對(duì)中值表各個(gè)數(shù)值按公式（5）和公式（6）計(jì)算，其中連續(xù)分量xav和4V分別為各自采樣的平均值：Xrec=X—Xav （5）Zrec二Y-Yav （6）第i次采樣的相角值按公式（7）和公式（8）計(jì)算：①m.=arctan(Yirec/Xirec),(Xirec^0) ①m.=arctan(Y.rec/X.rec)+180°,(X,rec<0)???

此值要與第i次采樣的理論值相比較：采樣勺理論值按公式(9)計(jì)算:⑦=i(f/f)x360°+① thi de m.數(shù)據(jù)組在表3中列出。

△Ommax5ax（中血一①th） （10）正交分量定義和測量條件正交分量是儀器輸出正交解調(diào)分量的能力。用正交偏差表示或用x通道和y通道間的實(shí)際相移與90°的偏差表示。測量方法用相位計(jì)或鎖相放大器測量X輸出和丫輸出之間的相角。另一種方法是：可以按照6.4.7的方法采集數(shù)據(jù)，但其采樣頻率fe大于360fd（即至少10的分辨力）。增益設(shè)置準(zhǔn)確度 6定義和測量條件增益設(shè)置準(zhǔn)確度是儀器線性放大信號(hào)的能力。它用設(shè)定值和測量值之間的最大線性偏差的分貝數(shù)（dB）表示。應(yīng)對(duì)每個(gè)分量進(jìn)行測量。測量方法如果信號(hào)發(fā)生器不包括衰減器，則應(yīng)當(dāng)在信號(hào)發(fā)生器和渦流儀之間安裝一個(gè)經(jīng)校準(zhǔn)的衰減器。以最小增益為初始條件，測量每個(gè)分量的輸出值并作為參考值xref和yref。儀器的增益范圍應(yīng)至少分成五個(gè)等間隔檔位，例如每檔相差6dB或10dB。用這個(gè)間隔增加儀器的增益，則信號(hào)發(fā)生器的輸出以同樣的間隔減小。每個(gè)間隔值的增益誤差按公式（11）或公式（12）計(jì)算，以分貝數(shù)表示。E=20log（V/V/ （11）X xxref￡.”（qVJ "最大誤差是增益誤差的最大值。相位設(shè)置準(zhǔn)確度定義和測量條件相位設(shè)置準(zhǔn)確度是當(dāng)用相位控制進(jìn)行相位移動(dòng)時(shí)，輸出矢量的實(shí)際相位值與所要求的相位值之間的差值。應(yīng)記錄由相位設(shè)置引起的幅值偏差。測量方法測量時(shí)，儀器信號(hào)發(fā)生器的輸出端經(jīng)過一個(gè)衰減器連接到儀器的輸入端。在不加輸入電壓的情況下，平衡儀器，并測量每個(gè)輸出分量xref和yrefO調(diào)整輸入電壓達(dá)到與非線性相關(guān)的最大輸入電壓的一半。 ""相位控制設(shè)置為0°（①0）,測量每個(gè)分量的輸出xO和yO。按公式（13）、公式（14）和公式（15）計(jì)算輸出矢量的幅值和相角。Vn=工XVn=工X-x+y-y) O Oref OrefO=arctan(y —y)/Oref(xO-xref)，（xo-xj0）不 Y-Yc）八/ /、不 Y-Yc）八/ /、①c=arctan O——+1800,（X^—XX0） （15）O收O-Xref） Oref用不大于10°（?①e）的步長，在i次范圍改變相位控制，在0°?360°范圍重復(fù)測量和計(jì)算。相位差按公式（16））計(jì)算，單位為度。①d=嗎一（i①e） （16）幅值偏差按公式（17）計(jì)算，以百分?jǐn)?shù)表示：丫d=[（匕—V0）/VO]X100 （17）串?dāng)_定義和測量條件串?dāng)_是指多通道儀器通道間的相互干擾，或者是指絕對(duì)通道與差分通道間的相互干擾。測量方法多通道儀器所有通道都設(shè)置成同一頻率。每個(gè)通道的輸入端依次連接到外部信號(hào)發(fā)生器。信號(hào)發(fā)生器的輸出電壓應(yīng)是與線性度相關(guān)的最大輸入電壓。其他通道的增益設(shè)置成最大值，測量其他通道的每個(gè)輸出分量值。對(duì)于n個(gè)通道，第j個(gè)通道的輸出按公式（18）計(jì)算：V.|=V2+V2 （18Sj Xj Yj式中：j=1，n。當(dāng)這個(gè)信號(hào)饋入到第i個(gè)通道時(shí)，該通道的串?dāng)_因子看,按公式（19）計(jì)算：t=20log；max黑 （19）i〔j-iVSil儀器的串?dāng)_因子為t=max（t）。6.4.11.2.2絕對(duì)通道和差分通道’絕對(duì)輸出和差分輸出間的串?dāng)_。這個(gè)測量是6.4.11.2.1測量方法的一種特殊情況。因?yàn)樗鼉H用兩個(gè)通道，即絕對(duì)通道（用下標(biāo)A代替下標(biāo)1）和差分通道（用下標(biāo)D代替下標(biāo)2）。在6.4.11.2.1規(guī)定的測量中，i和j采用A和D的值。絕對(duì)輸入和差分輸入間的串?dāng)_用兩個(gè)匹配的電阻器代替探頭（見圖5）。用差頻法，將外部正弦波信號(hào)發(fā)生器連接到儀器的輸入端。在示波器上顯示絕對(duì)輸出信號(hào)并用峰值電壓表測量它的x分量vXA和丫分量vYA。施加與線性相關(guān)的最大輸入電壓，并將開關(guān)撥到1位置。VXA和VYA就變成了VXA1和VYA1。然后將開關(guān)撥到2位置。VXA和VYA就變成了VXA2和VYA2。第i個(gè)通道的輸出按公式（20）計(jì)算:VSAJ=、V^—+V機(jī)?,(i=1或2) (20)SA1、XAi YAi串?dāng)_因子按公式（21）計(jì)算，以分貝數(shù)表示。

(21)t.=20log\A2](21)i 1VSA1I說明：1 說明：1 輸入1；2 公共端；3 輸入2；a 開關(guān)位置1；b開關(guān)位置2o圖5絕對(duì)輸入和差分輸入間串?dāng)_測量的配置圖共模抑制定義和測量條件這個(gè)測量是為了表征儀器抑制共模信號(hào)的能力。本檢驗(yàn)程序只適用于用差分法測量的儀器。測量方法用兩個(gè)匹配的電阻器代替探頭（見圖6）。用差頻法將外部正弦波信號(hào)發(fā)生器連接到儀器的輸入端。施加與線性相關(guān)的最大輸入電壓并將開關(guān)撥到1位置。vX和vY就變成了vX1和vY1o然后開關(guān)撥到2位置，輸入電壓被2除。vX和vY就變成了vX2和vY2o第i個(gè)通道的輸出值按公式（22）計(jì)算：MSh'VX.+MSh'VX.+vY抑制特性因子qr按公式（23）計(jì)算：qr=MS1//MS2 ，（i=1或2）說明：1 說明：1 輸入1；2 公共端；3輸入2；a 開關(guān)位置1；b——開關(guān)位置2。圖6共模抑制測量的配置圖儀器的最大噪聲定義和測量條件儀器的最大噪聲相當(dāng)于當(dāng)儀器設(shè)置在最寬頻帶且不施加輸入電壓時(shí)，等效于最大殘余輸出信號(hào)的輸入電平。儀器的噪聲可以在應(yīng)用技術(shù)文件規(guī)定的其它工作條件下測量。對(duì)各種測量條件都應(yīng)記錄頻帶寬度。測量方法將最大允許電壓Vmaxin（最小增益Gmin時(shí)）施加到儀器的輸入端。測量所得到的輸出端電壓Vmaxout。增加增益（如果可能增加到最大增益）G耐。當(dāng)零輸入時(shí)，用頻帶寬度不小于儀器頻帶寬度的真有效值電壓表測量由儀器噪聲引起的輸出電壓^noiseout按公式（24）計(jì)算儀器在輸入端的等效噪聲電平V：eqVG—VG—maxinX——mineqnoiseoutVG(24)輸出滿刻度輸出是按照6.3.1方法測量的與飽和或線性相關(guān)的最大允許輸入電壓相對(duì)應(yīng)的輸出電壓。數(shù)字化當(dāng)儀器被認(rèn)為是黑箱時(shí)，沒有通用的方法對(duì)4.2.9規(guī)定的表征數(shù)字化的參數(shù)進(jìn)行測量。

附錄A(資料性附錄)

差頻法原理以一個(gè)采用了多通道并帶有濾波解調(diào)的渦流儀為例，說明差分法原理。S=4sin以一個(gè)采用了多通道并帶有濾波解調(diào)的渦流儀為例，說明差分法原理。S=4sin2叼Qg-sinYa4sin￡%/圖A.1解調(diào)電路此方法是在儀器的輸入端施加一個(gè)正弦電壓，其頻率與儀器的頻率略有不同，即：fs=f1+d。這樣，在儀器內(nèi)部解調(diào)電路的電平下，用信號(hào)發(fā)生器頻率f1產(chǎn)生了差頻。本例中，解調(diào)是測定信號(hào)的實(shí)部分量和虛部分量。解調(diào)在X方向的函數(shù)關(guān)系式為:,tS(t)=Asin,t換算成方程(A.1)式：S(t)=A/21cos2對(duì)d-cos2k(2f1+fd)-t] (a,1)解調(diào)在Y方向的函數(shù)關(guān)系式為：S(t)=Asinb兀(f+f)]cos2nf-t換算成方程(A.2)式：S(t)=A/2kin2Wd-t+sin2k(2f1+fd)?t〕 (a,2)電路中的低通濾波器抑制方程(A.1)和方程