高美测仪GOSSEN METRACAL CM过程信号校准仪的性能指标及全流程指南
GOSSEN METRACAL CM过程信号校准仪是德国GMC-Instruments集团打造的集成化计量设备,融合万用表、信号模拟器与校准器核心功能,凭借精密的技术设计与广泛的场景适配性,成为化工、制药、电气工程、实验室研发等领域的重要计量工具。METRACAL CM以“精准测量+灵活模拟”为核心,遵循IEC61010-1、EN61326-1等国际标准,通过DAkkS权威校准认证,兼具EMC电磁兼容性与IP65防护等级,既能满足实验室精密计量的严苛要求,也能适应工业现场的复杂环境。本文将从测试原理、核心参数、实操指南三个维度,结合设备的专业技术细节,全面解析GOSSEN METRACAL CM过程信号校准仪的专业特性,助力用户深入理解并高效运用该设备。
测试原理:精密信号处理的核心逻辑
GOSSEN METRACAL CM过程信号校准仪的精准性能源于其底层的信号处理逻辑,针对电压、电流、温度、频率、电阻等不同信号类型,采用针对性的测试原理与硬件设计,确保测量与模拟的准确性。
在电压与电流信号处理方面,METRACAL CM搭载30,000位(60,000位扩展模式)高精度模数转换器(ADC)与数模转换器(DAC),构成信号处理的核心架构。电压测量时,GOSSEN METRACAL CM过程信号校准仪通过高输入阻抗电路(直流电压输入阻抗≥10MΩ,交流≥5MΩ)减少对被测电路的影响,微伏级的分辨率能够捕捉1μV级别的信号变化,配合真有效值(TRMS)转换技术,可准确测量45Hz-20kHz范围内的正弦波与非正弦波交流电压,误差控制在0.05%(直流)与0.2%(交流)以内。电流测量则采用分流电阻转换技术,将纳安级至毫安级的电流信号转换为可测量的电压信号,再经放大滤波后送入ADC,分流电阻采用低温漂合金材料,有效降低环境温度对测量结果的干扰,GOSSEN METRACAL CM过程信号校准仪的电流源/吸收模式均支持0-24mA范围,误差仅为±(0.05%设定值+2μA),满足工业变送器的校准需求。
温度信号的测试原理围绕不同传感器类型的特性展开,GOSSEN METRACAL CM过程信号校准仪针对热电阻(PT100、PT1000、Ni100、Ni1000)与热电偶(K、J、T等10类)预设专属信号处理逻辑。热电阻测量与模拟采用恒流激励法,METRACAL CM向热电阻输入0.05-5mA的恒定电流,通过测量两端电压计算阻值,再对照IEC751或DIN43760标准的阻值-温度曲线转换为温度值,恒流设计避免了热电阻自发热导致的误差。热电偶则基于塞贝克效应,设备通过精密电压源模拟对应温度的热电势,内置内部参考端(环境温度补偿)与外部参考端(手动设定或PC输入)两种补偿模式,无需额外补偿导线,仅需铜导线连接即可完成校准,有效简化操作流程的同时,将误差控制在±(0.1%设定值+0.02mV)以内。
频率与电阻信号的处理同样依托精密硬件与算法优化。GOSSEN METRACAL CM过程信号校准仪的频率测量采用晶振提供标准时钟信号,通过计数器电路对输入脉冲进行计数,计算单位时间内的脉冲数获得频率值,支持1Hz-2kHz范围的测量与模拟,占空比固定为50%的方波脉冲可精准模拟流量传感器等设备的输出信号。电阻测量则根据量程不同切换恒流法与分压法,低电阻(10mΩ-300Ω)采用恒流法,高电阻(3kΩ-30MΩ)采用分压法,通过精密参考电阻与被测电阻的分压比计算阻值,确保5Ω-2000Ω模拟范围与10mΩ-30MΩ测量范围内的误差符合设计标准,METRACAL CM的电阻模拟误差仅为±(0.05%设定值+0.2Ω)。
核心参数:全维度信号的性能指标
GOSSEN METRACAL CM过程信号校准仪的参数覆盖电压、电流、温度、频率、电阻等全维度工业信号,每个参数均经过精密调校,满足不同场景的计量需求,以下从信号类型维度详细拆解其核心性能指标。
电压参数方面,GOSSEN METRACAL CM过程信号校准仪的测量范围覆盖1μV-300V直流与10μV-300V交流,模拟范围为0-±15V(直流电压源),不同量程下的误差表现稳定。直流电压测量误差低至±0.05%读数,交流电压误差为±0.2%读数,输入阻抗分别为≥10MΩ(直流)与5MΩ(交流),有效减少对被测电路的负载影响。METRACAL CM的电压源最小分辨率可达1μV(0-±60mV量程),最大过载电流为18mA,能够适配从微伏级传感器信号到工业级高压信号的校准需求,无论是实验室精密电子设备的测试,还是工业现场变送器的校准,都能提供稳定的电压信号支持。
电流参数上,GOSSEN METRACAL CM过程信号校准仪支持源模式与吸收模式两种工作方式,测量与模拟范围均为0-24mA,核心量程4-20mA(工业标准信号)的分辨率达1μA。电流源模式的最大负载电压为16V,吸收模式的输入电压范围为4-27V,两种模式的误差均为±(0.05%设定值+2μA),确保工业变送器、执行器等设备的电流信号校准精度。此外,METRACAL CM的电流测量范围还涵盖10nA-300mA直流与交流,直流测量误差±0.05%读数,交流测量误差±0.5%读数,电压降范围为160mV-380mV,适配不同功率等级的电流信号测试。
温度参数是GOSSEN METRACAL CM过程信号校准仪的核心优势之一,支持多种热电阻与热电偶的测量与模拟。热电阻方面,PT100的测量与模拟范围为-200℃-+850℃,误差±(0.3%读数+10d)(测量)与±(0.1%设定值+0.5K)(模拟);PT1000的范围为-200℃-+300℃,误差±(0.1%设定值+0.2K);Ni100与Ni1000的范围为-60℃-+180℃,误差±(0.1%设定值+0.5K)。热电偶方面,覆盖K、J、T、B等10类类型,测量范围从-270℃(T型)到+1820℃(B型),测量误差±(0.2%读数+10d),模拟误差±(0.05%设定值+0.02mV),支持内部与外部参考端补偿,适配不同温度区间的工业设备校准。
频率与电阻参数同样表现出色。GOSSEN METRACAL CM过程信号校准仪的频率测量范围为1Hz-300kHz,模拟范围为1Hz-2kHz,测量误差±(0.05%读数+5d),模拟误差±(0.05%设定值+0.2Hz),输入幅值范围10mV-15V,可模拟流量传感器、编码器等设备的脉冲信号。电阻测量范围为10mΩ-30MΩ,模拟范围为5Ω-2000Ω,测量误差±(0.1%读数-2%读数+5d-10d),模拟误差±(0.05%设定值+0.2Ω),传感器电流范围0.05-5mA,满足从低阻元件到高阻模块的校准需求。
环境适配参数方面,METRACAL CM的工作温度范围为-10℃-+50℃,存储温度范围(不含电池)为-25℃-+70℃,相对湿度40%-75%(无冷凝),海拔适应能力达2000米。设备具备IP65防尘防水等级,符合EN61326-1电磁兼容性标准,干扰发射等级为B级,能够在工业现场的强电磁干扰、温差变化等复杂环境下稳定工作,确保计量结果的一致性。
使用说明:从操作到维护的全流程指南
GOSSEN METRACAL CM过程信号校准仪的操作设计兼顾专业性与便捷性,通过合理的流程规范、模式选择与维护保养,可充分发挥其精准性能,以下是详细的使用指南。
开机与校准准备是使用的基础步骤。首先检查GOSSEN METRACAL CM过程信号校准仪的供电状态,可选择2节1.5VAA碱性电池或NAX-TRA外部电源适配器供电,电池模式下需确认电池容量符号显示正常(4段满格),避免因电压不足影响测量精度。开机后,设备会自动激活LCD显示屏的所有segments进行自检,待显示稳定后,根据校准需求选择对应的功能模式(MEAS测量/Cal校准),通过按键与光标组合设置信号类型、量程与单位(如电压V、温度℃、频率Hz等)。若进行高精度校准,需确保设备处于参考条件环境(温度+23℃±2K,相对湿度40%-60%),并提前接入对应的传感器或测试电缆(如KS29安全测量电缆组),确保连接牢固无松动。
模式选择需根据校准场景灵活调整。GOSSEN METRACAL CM过程信号校准仪提供手动、间隔、斜坡三种读数模式,手动模式适用于单点校准,通过按键直接输入校准值,实时读取测量结果,适用于快速验证设备精度;间隔模式可设置1秒至60分钟的步长时间,自动在最小与最大值之间分步输出校准信号,无需人工干预,适用于多量程连续校准,如变送器的多点线性测试;斜坡模式则实现无阶跃的平滑信号输出,可设置上升/下降时间与停留时间(1秒至60分钟),适用于设备的线性响应测试与长期稳定性监测,如实验室记录仪的老化测试。此外,METRACAL CM的双重模式支持同时测量与模拟信号,例如在模拟传感器输入信号的同时,测量设备的输出信号,同步对比校准偏差,大幅提升作业效率。
数据传输与存储是校准流程的重要环节。GOSSEN METRACAL CM过程信号校准仪内置16MBit存储容量,可保存46,000个测量值,通过机身的双向红外接口,可直接与PC端进行数据传输;若需更稳定的连接,可搭配USBX-TRA接口适配器(订货号Z216C),将校准数据上传至电脑,借助METRAwin90-2或METRAwin10软件进行分析与报告生成。METRAwin90-2软件支持多语言界面,可创建自定义校准流程,自动生成符合ISO9000标准的校准报告,包含校准对象、环境条件、测量不确定度等关键信息,可导出至Excel或Word文档进行二次编辑;METRAwin10软件则侧重数据可视化,通过图表形式展示测量数据趋势,帮助用户快速识别设备性能波动。
供电与维护保养直接影响设备的使用寿命与精度稳定性。电池供电模式下,GOSSEN METRACAL CM过程信号校准仪的测量续航可达70小时(电压、频率等功能),待机续航约1年,当电压低于2.0V时设备会自动关机,避免数据丢失;外部电源适配器供电适用于长时间连续作业,确保性能稳定。维护方面,设备的mA电流测量回路与校准仪回路分别配备保险丝(型号Z109M:FF0.63A/400V;Z109N:FF0.16A/400V,2016年6月后生产),若出现过载故障,需按型号更换保险丝,避免擅自使用非标准配件。此外,GOSSEN METRACAL CM过程信号校准仪的校准质保期为1年,建议每年进行一次专业校准,确保测量精度符合标准;日常使用后需放入专用仪器箱(如HC20硬质仪器箱),避免摔落、潮湿环境存放,清洁时用干燥软布擦拭机身,切勿使用腐蚀性清洁剂。
小编极仪银飞总结GOSSEN METRACAL CM过程信号校准仪以其精密的测试原理、全面的核心参数与便捷的操作设计,为工业计量与实验室校准提供了可靠解决方案。METRACAL CM不仅覆盖全维度工业信号的测量与模拟需求,更通过权威认证与环境适配设计,适配不同行业的复杂场景,从化工生产的传感器校准到电子产品的出厂检验,从实验室的动态测试到控制中心的系统调试,均能发挥稳定高效的计量作用。随着工业自动化水平的提升,GOSSEN METRACAL CM过程信号校准仪将持续通过软件升级与附件拓展,适配更多新型设备的校准需求,为用户提供精准、可追溯的计量服务,成为工业生产与科研活动中不可或缺的专业伙伴。




