過程信號發生器的輸出穩定性對校準結果的影響

更新時間：2025-11-22

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　　在工業自動化與過程控制系統中，過程信號發生器作為標準信號源，廣泛用于校準溫度變送器、壓力傳感器、流量計等4–20mA回路設備。其輸出穩定性——即在設定值下長時間維持電流、電壓或電阻信號不變的能力——直接決定了校準結果的準確性和可重復性。

　　一、什么是輸出穩定性？

　　輸出穩定性通常以“±ppm/h(百萬分之一每小時)”或“±μA/30min”表示。例如，一臺高精度信號發生器在輸出12.000 mA時，若穩定性為±5μA/小時，則1小時內實際輸出可能在11.995–12.005 mA之間波動。看似微小，但在校準0.1級變送器(允許誤差±0.16 mA)時，該波動已占誤差容限的3%以上。

　　二、穩定性不足帶來的校準偏差

　　零點與量程漂移誤判：若信號源在測試過程中緩慢漂移，可能導致被校設備“看似”存在零點偏移或非線性誤差，實則為信號源不穩定所致；

　　重復性測試失真：多次測量同一輸入點時，因信號波動導致輸出讀數不一致，影響不確定度評估；

　　HART通信干擾：部分智能變送器在校準時需疊加HART數字信號，若模擬信號基底不穩定，可能造成通信失敗或參數寫入錯誤。

　　三、影響穩定性的關鍵因素

　　內部溫漂：電子元器件(如基準電壓源、運算放大器)受環境溫度變化影響；

　　電池電量下降(便攜式設備)：低電量會導致輸出能力減弱，尤其在驅動高負載回路時；

　　負載變化：若回路阻抗突變(如接線松動)，未帶恒流驅動能力的設備可能出現壓降；

　　預熱時間不足：高精度設備通常需預熱15–30分鐘才能達到標稱穩定性。

　　四、提升校準可靠性的建議

　　選用穩定性指標優于被校設備精度1/3～1/10的信號發生器；

　　校準前充分預熱設備，并在恒溫環境中操作；