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让我们讨论一些不同类型的校准。 您总是需要被认可的校准吗？是否能有一些折衷的方法？ 有不同类型的认可校准吗？如果你坚信你的指标是世界上最好， 而且不会有任何标准比这个还好，那将会发生什么呢？让我们开始吧。 首先说，校准是非常重要的。如果你的仪器不在一个正常的校准周期，一个很好的方法，就是将它们明显地标记出来。这样就可以在需要精确校准仪器完成重要的测试工作时，错误使用这些未经严格校准的仪器。 如果你从不对实验室仪器进行校准，例如在一些学校的教学实验室，这将是最佳做法。 对于一个完全的、经过认可、可溯源的校准服务，价格通常不菲。 这不仅包含你需要支付的检查和校准要费用，还会因仪器送检影响您的工作效率。 最糟糕，您的仪器可能会在校准周期之间出现超标的现象， 那么，在这个期间测量的所有结果可能都会出问题。 如果您的测试设备需要是可溯源的，那么，维持一个定期的校准周期是确保可溯源性的唯一方法。 对于生产线上的自动测试系统， 一个最好的方法就是确保每天晚上的系统自检。系统自检的目是要去除故障或漂流出，以避免影响到客户产品的测试。我们在设计的自动测试系统时， 我们会有更高的、或等效精度仪器来检查我们的 标准工作件 。每天晚上，测试系统会对这个 标准工作件 进行测试，来进行 " 自我测试 " ， 确定是否已发生了故障或者漂出了公差。如果自检失败， 就需要进一步的检查，已确定哪些仪器出现故障。如果这个 标准工作件 出现了故障， 这一天生产的所有产品就需要召回，并重新测试。 有一种情况是不太可能的，就是自我测试仪器和 标准工作件 同时出现方向相同、公差量相同的漂移。 这种方法可以帮助我们减少产品出厂后，又被召回的风险。 总之，通过这种方法， 我们可以把可能出现问题的产品局限在一天之内， 而不是有一年， 避免由于质量问题引起的大规模产品召回。    通常情况下，您的实验室仪器在完成校准后，可能需要校准证明书，以证明可追溯性。大多数的测试和测量制造商会提供包括数据在内的校准证书。 这些通常称为 ISO17025 标准校准， 或在美国 Z540 标准校准。 但对于更高要求的校准服务，不仅需要提供数据，而且在厂家提供的校准报告中，还需要记载仪器的不确定度，以及从更高的层面确保它们符合各自标准方法。 这些校准服务，对于那些需要真正了解各自仪器设备不确定度的用户是非常有用的， 这样他们就可以不完全依赖于产品手册上的数据指标。 从这些校准中获取的报告， 应包括对仪器所有指标的测量。 它们还应包括在校准你的仪器时，所用的相关测试设备的不确定度。

今天 ， 我将讨论仪器校准时间间隔的问题 ，也就是说 多长时间需要对仪器进行一次校准。如果按照技术资料中的规定，大多数仪器的校准间隔技术指标为 1 或 2 年。 然而，这是否是推荐的校准间隔？到底为什么进行校准？校准究竟是什么？我们将在今天的文章讨论这些问题。我将选用以下三件产品为例：数字万用表、函数发生器和计频率数器。 这些都是我们最常用到的测试测量仪器。   在百度上是这样解释校准的：校准是指对机器、仪器的校对等，使其准确。 在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所得到的测量值，或实物量具及参考物质所代表的量值， 与对应的由标准所复现的量值之间关系的一系列操作。校准可能包括以下步骤：检验、矫正、报告、或通过调整来消除被比较的测量装置在准确度方面的任何偏差。 因此， 从更实际的意义上来说，我一直将校准分成两部分：检验和调整。检验是指根据技术指标检查测量结果， 即检查您的结果并将它们与技术资料中的技术指标进行比较。调整是指改变您的仪器性能，使之符合技术指标的举措。如果仪器经过验证符合技术指标，通常不对仪器进行调整。但事实上，您可能也需要对仪器进行必要的调整。 我们将讨论两种典型的使用案例，以确定是否对您的仪器进行校准。 A) 您的仪器在控制之中， 例如在您的工作台上 ，你非常关注测量的 绝对精度。 B) 仪器是生产系统的组成部分，您依赖其测量结果进行生产制造。 我们首先从―个台式仪器开始。 我敢肯定，你们中有许多人都是将设备放置在工作台或桌子上，好几年都没有进行校准。 它们看起来一切正常，您可能会想“为什么得不到这么贵的仪器，能不准吗？” 您也许是对的 。 例如数字万用表这样的仪器， 即便使用了很长时间， 也能保持稳定。 那我们如何判断仪器是否需要进行校准呢？依据我们的经验，有时在比较两天不同仪器的测量结果时，就有可能发现精度问题。我用这台仪器测量一个输出信号，而我的同事用另外一台仪器进行同样的测量， 但得到的结果却迥然不同，导致我们对自己的仪器都产生了怀疑。 也许现在应该对其中一台仪器进行校准，或者两台都需要校准了。 我们来进一步确定对哪一台仪器进行校准。最简单的办法是，根据某个已知的、比我们的仪器更精确的参照物，对两台仪器的测量结果都进行比较。如果我们有一台 34401A 数字万用表 ，那么可以用其测量结果与 Fluke 5720A 万用表校准仪 的输出进行比较。 Fluke 5720A 是用于 6位半 数字万用表最常用的校准器。 或者可以用 安捷伦3458A 8位半数字万用表 作为参照物进行比较。 如果您两者都没有，也许可以将读数与最近经过校准的第三个 6位半的 数字万用表进行比较， 就是比较它们的测量结果。您要用自己仪器的测量结果与已知精度更高的参照物进行比较。这个参照物很重要， 通过与更高精度的参照物进行比较，可以发现手中仪器的潜在问题。 有些台式仪器用户在工作中需要对仪器 进行定期校准 ， 这往往是一个公司计量部门的重要工作，以确保仪器的高精度的测量，并在报告或技术资料中记录最终测量结果的同时， 也附上所用仪器的校准时间。在这些情况下，您必须确保测量结果是精确的，校准是检查精度的唯一途径。在大多数情况下，校准会影响绝对精度，但不会影响分辨率。 很多工程师使用未经定期校准的仪器完成一些工作，因为他们在大多数测量中主要关注的是相对精度和分辨率。 但对于最终的合格检验测试，我们就必须使用经过校准的系统来确定最终的绝对精度和可追溯性。 现在我们来讨论较为复杂的生产测试使用案例。 很简单，您需要定期对系统中的仪器进行校准。校准是确保仪器和系统精度符合技术指标的唯一途径。然而需要注意的是，校准只是检查仪器在测量过程中是否符合技术指标，而不保证仪器在下一个校准周期内也能符合技术指标。 这就需要比较两次校准的结果。您的仪器完全有可能在校准完毕后很快偏离技术指标， 而您直到进行下一次校准后才能发觉这个问题。如果您的仪器偏离技术指标，那么在两次校准之间进行的任何测量都存在疑问。 负责任的仪器制造商都会表征参考的漂移量，并不断改进产品设计，确保仪器设计的特性达到或优于技术指标规范。 但我们也看到，行业中也存在一些信誉不佳的供应商，他们可能不会花费大量时间和精力， 来对他们的产品进行长期的表征，并根据潜在的问题改进设计。无论是哪种情况，一旦仪器在投入使用几个月后，其制造过程中出现的错误都有可能导致潜在的故障或漂移。校准实际上是确保仪器性能符合预期的唯一途径。 校准间隔的确定取决于您的需求。从成本方面考虑，大多数人不希望每 90 天进行一次校准。作为产品的用户，您需要确定哪些技术指标是最重要的，仪器能否达到您测试所需的精度。我们建议您设置较短间隔的校准测试，以确保自己的仪器在校准周期之间不偏离技术指标。 否则，可能会出现最糟糕的情况：由于您不知道仪器是何时偏离技术指标的，您需要召回在两次校准期间测试过的所有产品！。 校准是仪器使用方面最需要关注的细节。了解校准以及适当的应对措施，将使您的仪器能够长期使用，历久弥新。在今后的文章中，我们将会讨论一些不同类型的校准方法，包括较短间隔测试。  

  今天，收到了 Scott 给我发来了一封 email ， 告诉我他要退休了，准备与家人一起开始新的生活。 这是他在惠普和安捷伦工作近 40 年后的最后一个月！ 我心里顿时有了一个巨大的伤感！ 同时，他也给我发来了一张在公司的照片，这是我第一次看到他在办公室穿正装。 在照片中，也看到了他这些年来参与研发和策划的产品，有34401A， 34405A， 34410A， 34461A 数字万用表，也包括了34970A数据采集器。也许是留作一个永恒的纪念吧！ 就像每一位颇有成就的人，在人生的辉煌之后，最后都将经历是黯然的退出。 但我想，看着全球数十万工程师在使用着他亲自定义的 34401A和其它产品 ， 他已经足以感到欣慰和自豪了！         在过去的一个月，老赤脚医生亲自翻译了所有这 5 篇文章， 这也是老医生第一次怀着虔诚的心，如此认真地做这件事。 虽然我与 Scott 交往超过了 10 年，但在翻译的过程中，很多的信息也是我第一次接触，感受非常深刻。关于文章的内容，当然离不开 Scott 终生引以为自豪的数字万用表。 也许有些网友们感觉这是广告文章， 但是不是广告文章， 这点并不重要。   重要的是， 这篇文章揭秘了一个行业领先的公司，它的最卓越的产品是如何造就的： 深入调查和研究市场及用户的需求， 把握用户的核心需求， 来制定产品的发展战略， 这是开发任何卓越产品的前提； 创新的思路，并融入最新的技术成果和标准，可以让产品更为独特和更持久； 决不妥协的产品质量和稳定性，   可以获得更多的用户和更长远的成功。       前两天，看到网友 laughduck 的一个跟帖，他写道：“ 中国的从业人员可能最缺乏的不是勤奋、不是专业、不是吃苦耐劳，而是热情，象孩子对待心爱玩具一样的单纯的热情。”我非常欣赏他的观点。 也希望我们的中国年轻一代的工程师和项目管理者， 在聪明的同时，能更多些智慧； 在勤奋耐劳的同时，更多些热情和激情； 同时， 更多些虚心和务实，少一些浮躁； 更深去研究用户需求和技术创新， 少一些抄袭和山寨 ….. 也许，要做到这些需要时间， 还有整个社会的进步。但也只有这样，我们才能获得真正意义上的进步。       顺便说一下 HP/Agilent 34401A 。 在过去的近 20 年中， HP34401A 几乎成了世界范围内高性能数字万用表的代名词。在 1991 年的 11 月 22 日推出的时候，定价是 995 美元， 宣传宣传口号就是 “ 5 位半的价格， 6 位半的性能”。 当时最大的竞争对手是 Fluke 的一款 5 位半的数字表， 售价是 1600 美元。结果就在一年后， Fluke 的那款产品就几乎停产了。在之后的 20 年中，竞争对手陆续有不少产品， 参数基本上接近或等同与 HP34401A ， 最典型的包括吉时利的 2000 系列、 Fluke 8845 等，   但始终没有动摇 34401A 的市场主导地位。 即使是安捷伦在 2004 年推出的 34410A ， 原来希望替代 34401A ， 虽然性能更好，但后来由于价格偏高，用户并不买账。       但 34401A 终究会被淘汰，这是历史的必然。因此， Scott 带领团队经过多年的努力，研发了 34461A ， 希望替代 34401A 。 但用户是否最终认可，还需要时间的检验。   再次衷心感谢诸位朋友耐心地阅读这个连载的文章！   该系列文章列表： 揭秘：谁造就了安捷伦最杰出的产品（连载一） 揭秘：谁造就了安捷伦最杰出的产品（连载二） 揭秘：谁造就了安捷伦最杰出的产品（连载三） 揭秘：安捷伦卓越产品背后的人和事（连载4） 揭秘：安捷伦卓越产品背后的人和事(连载5） 伤感的结局 – 翻译《谁造就了安捷伦最杰出的产品》后记  

"Try the Latest and Greatest for Yourself" 做最好的自己         在前几篇的文章中，我谈到了数字万用表的发生历史， 谈到了 34401A ， 还有最新的 34460A Truevolt 系列数字万用表。对这些产品， 我和我的众多同事们一起工作了几十年，几乎奉献了全部的职业生命。有幸的是，我们对产品性能和品质的执着得到了遍布全球的电子工程师们以广泛认同， 我们也得到了丰厚的回报。 在最后一篇文章中， 我想来谈一点我们的用户对 Truevole 数字万用表的反应， 在介绍一下我们在美国科罗拉多 Loveland 的数字万用表开发团队， 这个伟大的团队。 前些天， 我们把一台样机拿到一个用户那里试用。那位用户时是全球化的半导体供应商。他们在开发新的芯片， 用于 便携式移动设备。 他们的目标是开发出性能更好、功耗更低的芯片。 所以，其研发团队花了很多时间来测试他们的产品，研究功耗相对于电压和时间的参数等等。 他们在使用 34401A 做这项工作。在那里， 34401A 就像是老黄牛一样，从早干到晚，日复一日， 成了他们最重要的测试设备。 但当他们拿到了新的 34461A 后，让所有的人感到眼前一亮首先是那个超大的液晶屏：“ Oohs ”，“ aahs”.. 就像是我当年看到 HP 的推销员把最新的计算器摔倒地上的感觉。 研发工程师马上意识到，这能显示更多的信息， 而且可以帮他们更快完成测试。“这个棒极了，但价格怎么样？这对我们也非常重要！” 他们的项目经理一点也不客气地说，“我们完全信赖你们的 34401A ， 我们没有其它的选择。 我们也非常欣赏你们的各种支持， 也特别是看好这个新产品。 如果价格差不多，我们才就会考虑这个新的”。 我说：“如有价格一样呢？”他睁大了眼睛，“那公司一定会支持我！”他毫不犹豫地说。 当时， 我没有说更多的，因为当时这个产品还没有正式宣布。今天，我可以明确告诉他：“好的，朋友，我给你同样的价格！” 再来介绍一下我们这只伟大的团队， 他们和我一起度过了无数个日日夜夜，为这个新产品倾注了大量的心血。 我们工作在科罗拉多的 Loveland,  一个在每年情人节人满为患的浪漫小城， 整个城市大约 6.5 万人， 坐落于洛矶山脚下，从这里的道路可以通往一些 4000 米以上山峰。 我们的团队一个 26 人， 涉及机械、 电气、 软件和硬件设计、项目管理、 生产和系统测试、 产品规划、以及产品营销 。 如果把他们的工作年限加起来， 竟然超过了 700 年！   而且其中的很多人在 HP 和安捷伦工作了几十年，几乎一辈子工作在这家令人骄傲的公司。   如果把他们从事测试测量工作年前加在一起， 那就是 600 年！   美丽的Loveland 有趣的是， 这些同事在进入公司之前，很多并不熟悉数字万用表。 因为很难从工程学院或其他的专业培训机构找到对数字万用表熟悉的人才。 但这些工程师却重塑了自己，他们成为了惠普 / 安捷伦的设计和测试专家， 设计团队中有 6 人具有 20 年以上的数字万用表硬件和固件的设计经验！ 这个团队的工程师职业教育背景也是五花八门， 包括电气工程、 机械工程、计算机科学， 甚至还有地址工程和和工商管理等等。 安捷伦数字万用表研发团队 数字万用表几乎成了他们每天工作的全部。 幸运的是， 我们的团队也在这个浪漫的小城， 享受着这里温和的气候和秀丽的风景。他们的业余爱好各有不同，但包括几乎达到专业水平的摇滚演奏、跑步、 网球、在落基山中远足和骑自行车； 还有很多非凡的手艺，如 ( 建筑、木工、针织、 船模， 甚至还有酿造啤酒！ 所以这些生活和娱乐中的经历，给他们带来了很多匪夷所思的创新思维。 我们的工厂 我想就此结束我的这个故事。 希望我们的这些经历，能对更多的中国年轻的工程师们有益。相信你们很多人，已经是我们产品的忠实用户，谢谢你们！ 也相信我们 Truevolt DMM 团队努力， 能在为了给你们创造更多的价值！最后一句话，就是“ Try the Latest and Greatest for yourself”  

迎接更大的挑战：新一代产品     上一篇我们谈到了安捷伦 34401A 的历史，它已经走过了 22 年，成为了公认的高性能数字万用表的工业标准。 回想我们在产品定位和研发的初期，那次广泛的、对客户需求深入的调查和研究，成为了我们成功的前提。之后，在 34401A 的设计和测量中，除了精度和功能外，还进行了众多极端工作环境的测试、产品误用的测试、经摔经造的测试等等。所有这些努力，我们得到了巨大的回报，造就了这个安捷伦的卓越产品， 赢得了全世界的客户。 但一个更大的挑战摆在我们团队面前，就是如何能设计出同等价格、但性能更好的产品，在未来替换 34401A 。             我们再一次在世界各地的用户中寻找这个答案。 历经 几年的时间，我们在世界范围内走访了数百个用户，对他们的诉求进行了广泛的调查和深入研究。客户们反复强调他们需要可靠的、 稳定的测量， 还有熟悉的操作界面， 就像 34401A 一样。 然而，与此同时， 我们也听到，在中国和其它地方的客户也强烈要求新的、 更简单 PC 接口，例如 USB 和 LAN 。 此外，虽然很多人熟悉 34401A 的操作界面，但我们也听到， 用户还希望用到许多的功能， 虽然这些功能已经内置在仪器中，但他们无法在 34401A 的菜单中找到它。 最后， 如今工程师需要的不只是单一的测量值，而是需要更多的测量信息。这些意见让我们印象极为深刻：   1. 我希望知道长时间的测量结果 , 还有与测量相关的统计数据。 2. 我可以轻松地从仪器中取出测量数据吗？ 我想把它直接贴在我的报告中， 或在我的 PC 中做进一步的分析。 3. 我的办公室和测量场地不在一个地方。 是否能远程设置、监视和控制测量仪器，而不需要整天守在仪器旁边。 4. 我需要连续地从仪器中传出我的测量数据，我该怎么做呢？        这些都是在中国和世界各地用户中听到的问题和意见。 正是这些，让我们逐渐形成了安捷伦下一代的 6 位半数字万用表的核心构想。 今天， 这些构想已经变为了安捷伦 Truevolt 系列的新一代数字万用表：   1. 无以伦比的显示，可以轻松地显示、保存测量结果， 并生成测量报告 2. 利用创新的 Truevolt 技术，让工程师对测量结果毋庸置疑 3.   100% 兼容 34401A ，帮助用户在未来顺利地过度到新的数字表       因此 这个新产品众多的设计灵感， 就 是来自于我们的广大用户。      首先，用户提出需要长时间的测量结果和统计数据。我们在新的设计中，采用了一个大屏幕的彩色、高亮度和高分辨率的显示， 可以显示当前的测试数据、长时间测量的趋势图、统计直方图，以及对测量数据统计运算的结果，包括平均、最大、最小值，还有标准偏差；          其次，用户希望更容易地连接 PC ， 获得测量结果、数据的后处理和生成报告。于是，我们在新的设计上标准配置的 USB 和 LAN 接口，可以方便地连接 PC 和其它无线移动设备。我们还编写了免费的软件， 就像手机、相机等消费类产品的厂家一样， 使用者可以在 PC ， iPhone, iPad 等移动设备上，远程配置和控制测量，并获得测量数据和屏幕截图。       为了让仪器更为好用， 我们在 34401A 菜单的基础上，重新设计了整个操作菜单。 新的菜单结构更适合我们当前的操作习惯， 在进入了一项设置菜单后，自动出现下一层选项导航，让产品更容易使用， 就像是在使用 iPad 那么简单。 最重要的是，用户无数次谈到了对新产品的终极要求： 准确、可靠、可信赖。 这对工程师来讲是不可妥协的。 对此，我们花费了巨大的心血和成本。 在新产品的设计中，我们启动了 Truevolt 项目。   Truevolt 项目包括了 3 个元素：   1. Truevole  万用表中，采用了安捷伦专利的 AD 转换器结构。 它采用了数字采样的方法，来测量 AC ， 而不是传统的模拟电路方法。 它在测量 AC 有效值的时候，允许 1 ： 10 的波峰因素， 而且保证测量精度。 与其它数字表 1 ： 5 的波峰因数的指标相比，提升是显而易见的。 2.    Truevolt 系列万用表的注入电流和噪声更低， 让测量结果更稳定和更精确。 3. Truevolt 万用表采用了更为严格的测试规范。 我们要求开发和测量新产品时，采用最新的 ISO/IEC 17025 标准方法要求， 以及新的安全标准规范。 Trueform 系列满足全部 2013 年最新行业标准要求，这也是达到这些要求的第一款的 6 位半数字万用表。同时，它也经过了更为严格的 EMI/FRI 测试，已经苛刻的环境测试，包括 震动、 冲击、 振动、 温度、 湿度等等。就像 34401A 一样，我还敢保证把他扔到 3 米开外的桌子上！            当然， 有一点是不可忽视的， 这会关系到这个新产品的成败和成千上万用户的巨大利益， 这就是与传统的34401A兼容的问题。 34401A被用在全球数万套的自动测系统中， 如何让用户利用新的产品替代34401A而无须改动测试程序， 做到真正的100% 兼容， 是我们在新产品设计初期就制定的一个坚定不移的目标。 值得欣慰的是，在我们团队中，很多人在20多年前参加过34401A的研发， 非常熟悉自己的固件系统和源代码， 做到了真正的 100% 兼容， 而不是部分兼容或仿真模式。     下一步，也是最重要的一步，就是要在新产品正式发布之前，把这个新产品放到不同用户的工作台和自动测试系统中， 让用户对我们新产品做评价，给我们这些年的工作打分。 他们给予了什么评价呢？   稍后，请看下一篇：谁造就了卓越的产品？ 了解更多 Truevolt 系列数字万用表，可以访问： ]http://www.tm.agilent.com.cn/tmo/events/20130528/index.aspx 观看 Truevolt 系列视频，请访问： http://www.youku.com/playlist_show/id_19319062.html