根据ISO 17025标准校准先进电子测量设备

任何测试仪器经过一段时间的使用以后，都需要重新进行校准，校准服务可以由原制造商完成，也可以委托专门的服务机构。从事校准服务的机构必须严格按照ISO 17025标准，以确保校准结果满足客户的要求。

测量专家们总是喜欢追求每一个细节，他们不爱冒险，非常注重测量的科学和数学原理。然而不幸的是，大多数公司购买电子设备校准服务的标准是价格和校准周期。最终用户可以指定用某一标准文件作为校正标准，这样在一定程度上能够保证校正的技术完整性。不过对经办人员来讲，服务提供商是否符合要求仅是一个数字式选择：要么符合，要么不符合。

从提供校准服务的实验室得到的鉴定结果，对于特定参数及标准实验室测量是有效的，然而在实际使用场合有很多其它参数(如复杂微波源之类的情形)，有时其中一些不能归入国际单位(SI)体系。对校准实验室来说，很难提供完全覆盖仪器规定指标所需要的全部参数。有些授权机构允许校准实验室在校准仪器上贴上不同的标识，说明哪些鉴定是在实验室提供的校准范围以内进行的，哪些在这个范围以外。

尽管有的参数测试在校准实验室能力范围之外，但他们将合格标签贴在测量设备上并不是有意要欺骗用户。有些客户将校准工作交给实验室时，并不想支付与某些特殊技术相关的额外费用，他们的逻辑是，如果实验室在一定范围是合格的，那么整体质量水平应该不会差，就算是有的参数没有校准也没有关系。

对于设备需用到的所有参数，校准实验室都应使其不确定程度符合设备指标要求，这样才能全面校准复杂电子测试设备(M&TE)。

遗漏环节

有一点很重要，就是不懂技术的采购人员也可以委托校准服务，他们不需要了解测试参数与ISO 17025 M&TE校准所要求的实验室测试范围之间的微妙关系。这里缺少一个介于两者之间的M&TE实施标准，即在ISO 17025严格的特定参数方法与ISO 9000质量体系认证大纲的广泛要求这两种标准中间存在一定的差距。关键是鉴定机构应有评估能力，就是说申请机构要能证明自己具备完成鉴定所需的技术水平。

对于易与国际标准关联的简单参数，校准不会有什么问题，例如测量尺规的长度。早在二十年前设计的复杂仪器如微波源、光谱及网络分析仪等，其测量方法已经分解细化，这些仪器是在很多工程实际中研究出来的，比《测量不确定度表示指南》(GUM)成为通用惯例要早。根据设备规格进行反向工程得到真正符合ISO 17025和GUM的校准成本将非常高。

让复杂电子测试设备校准符合ISO 17025最彻底的方法是进行正式校准，通常这样的服务比简单自动仪器校准要贵得多。对多数测试设备用户来说，校准的目的是要确保仪器按制造商规定的指标工作，为达到这个目的，校准实验室要将厂商公布的指标与自己鉴定能力进行比较。一些相关性测试还涉及到两个以上参数的鉴定，如解析带宽要涉及功率水平和频率。

由于没有一种公认的第三方程序进行复杂电子测试设备校准，结果就只有采用ISO 17025和GUM，虽然从技术上来说这是可以实现的，但它对消费者和生产商都太过昂贵。用于实验室的ISO 17025按照成本/利润比来算过于严格，而从技术的角度ISO 9000:2000又过于宽松。

解决办法

对于这个问题的解决办法实际就是所谓的“一贯”做法，也即执行新标准以前很长时间里我们一直沿用的程序，这里特别指ISO 17025鉴定程序以及广泛采用的GUM。

不过对我们今天设计的产品，这已经不是问题了，仪器在产品开发阶段就准备好了与测量因素和结果不确定度相关的文件，这时也是记录各要素的最好时机。产品投入生产后，还可以收集另外一些关于生产过程的统计信息，以帮助设计工程师加深理解如何确定仪器性能及校准复杂仪器。

复杂电子测试设备校准过程可以在自动校准系统中用软件完成，传统手工分析方法不能解决的问题也可以用这种结构来实现。随着市场竞争日益激烈，要求复杂测试仪器的开发周期尽可能短，同时顾客又希望测试仪器在性能方面精度尽可能高。在过去，一种仪器使用周期为20年甚至更长时间都是正常的，但现在由于应用需求的变化，新仪器的生命周期要短得多，这样造成对可重复使用软件的需求大幅增加。很多工程人员的时间都用在建立复杂可追溯测量上，这些投入将从已成功开发的产品中得到回报。

为了得到可重复使用代码，有的软件采用“驱动器”和“有用信息”作为基本结构。对复杂电子测试设备来说驱动器是唯一的，并通过测试执行文件对其进行控制，它含有发往仪器的程序代码，这些代码通过GPIB IEEE-488、串口、FireWire IEEE 1394等接口传送，同时还包含分析反馈结果所需要的信息。有用信息模块提供软件接口及使用仪器的具体信息，有时甚至还包括产品序列号。这些信息中有功率传感器校正因子、仪表参考校正因子以及其它特殊测试模块中计算测量不准确度所必需的数据。

在软件结构中逐步进行分解可以提取不同水平的参数，使得软件可重复利用。假如由于某种原因需要更换功率传感器，或者需要不同的功率表，只需要对底层几个项目进行修改就可以了。新型替换驱动器和可用模块使得硬件更换比以前更容易，以前还要对整体不确定度重新考虑，现在也不需要了，计算测量不确定度所需信息都已经集成到了软件代码里。

本文总结

测试校正标准已从MIL-STD-45662A发展到ANSI/NCSL Z-540-1以及后来的ISO 17025，标准的演化表明了用户需求及技术进步发展过程。如果应用得当，ISO 17025可以确保所购买的校准服务符合要求，可信度非常高。购买校准服务的厂商要从简单校正和合格标签中看到它里面的含义，以及服务提供商报告后面的技术内容，在这里我们看到简单的尺规校准与微波源校准完全不同。由于购买的校准服务是无法退换的，因此更要特别仔细。

作者：Dave Abell

Email: dave_abell@agilent.com

Jon Moens

安捷伦科技公司