N22中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集軟件的性能及校準(zhǔn)方法p2020-06-02發(fā)布2020-12-01實施國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會ⅠGB／T38888—2020前言 引言 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義、符號和縮略語 3.1術(shù)語和定義 3.2符號和縮略語 4測試軟件的通用性能要求 4.1測試程序和測量不確定度估計 4.2ADM的通用要求 4.3參數(shù)的描述 4.4可測量參數(shù)的測試方法 5硬件功能校準(zhǔn) 5.2內(nèi)建校準(zhǔn)信息 5.3硬件調(diào)整的一般測量 6軟件校準(zhǔn)方法 6.2校準(zhǔn)應(yīng)用程序編程接口（API） 6.4外部校準(zhǔn)方法 7校準(zhǔn)程序 附錄A（規(guī)范性附錄）通過方法B進行靜態(tài)測試的偽代碼和數(shù)值示例 附錄B（資料性附錄）ADM特征 附錄C（資料性附錄）模塊化系統(tǒng)不確定度的計算示例 ⅢGB／T38888—2020本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別這些專利的責(zé)任。本標(biāo)準(zhǔn)由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國電工儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC104)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：哈爾濱電工儀表研究所有限公司、國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院、國網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學(xué)研究院、丹東華通測控有限公司、廈門一希智能科技有限公司、國網(wǎng)四川省電力公司計量中心、云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司計量中心、黑龍江省電工儀器儀表工程技術(shù)研究中心有限公司、浙江晨泰科技股份有限公司、國網(wǎng)天津市電力公司電力科學(xué)研究院、深圳市江機實業(yè)有限公司、深圳市科陸電子科技股份有限公司、許繼集團有限公司、深圳市星龍科技股份有限公司、華立科技股份有限公司、國網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院、國電南瑞科技股份有限公司、浙江萬勝智能科技股份有限公司、杭州西力智能科技股份有限公司、西安久鑫長物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司。ⅣGB／T38888—2020引言全自動測量系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用在制造業(yè)測試、研究及涉及測量的各個領(lǐng)域。測量自動化實現(xiàn)了廣泛的數(shù)據(jù)共享、儀器間通信和遠程測量控制。多功能數(shù)據(jù)采集設(shè)備(則滿足了這些測量需求。依靠標(biāo)準(zhǔn)的計算機技術(shù)，使得測量系統(tǒng)開發(fā)人員能夠充分利用開放的計算機標(biāo)準(zhǔn)。進行的測量是準(zhǔn)確并可溯源的。要保證測量完整性，不僅需要為測量硬件制定標(biāo)準(zhǔn)，而且還需要為校準(zhǔn)硬件的軟件制定標(biāo)準(zhǔn)。1GB／T38888—2020數(shù)據(jù)采集軟件的性能及校準(zhǔn)方法本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了數(shù)據(jù)采集軟件的性能特征及校準(zhǔn)方法。本標(biāo)準(zhǔn)涵蓋：制造商提供描述的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(ADM)性能的最小規(guī)范；—用來驗證最小規(guī)范要求的標(biāo)準(zhǔn)試驗策略；存儲在上的ADM所需的最低校準(zhǔn)信息；的ADM的外部校準(zhǔn)和自校準(zhǔn)的最低校準(zhǔn)軟件要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于低頻信號轉(zhuǎn)換的示例：應(yīng)用在設(shè)備控制、振動測量、振動診斷、聲學(xué)、超聲波測量、溫度測量、壓力測量、電力電子測量等方面的低頻信號轉(zhuǎn)換。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(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。GB/T27025—2008檢測和校準(zhǔn)實驗室能力的通用要求(ISO/IEC17025:2005,IDT)測量不確定度第3部分)半導(dǎo)體器件集成電路第4部分接口集成電路()IEC60748-4-3:2006半導(dǎo)體器件集成電路第4-3部分：接口集成電路模擬／數(shù)字轉(zhuǎn)換器的動力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)(3術(shù)語和定義、符號和縮略語下列術(shù)語和定義適用于本文件。模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊多功能數(shù)據(jù)采集設(shè)備的模擬輸入。應(yīng)用程序接口標(biāo)準(zhǔn)化的子程序或函數(shù)集合以及程序能調(diào)用的參數(shù)。用于數(shù)據(jù)采集設(shè)備的應(yīng)用程序接口允許程序員用來交互和控制設(shè)備的操作。GB／T38888—20203.1.3編碼轉(zhuǎn)換電平在兩個相鄰輸出編碼之間轉(zhuǎn)換點處的ADM的輸入?yún)?shù)值。注：作為一個輸入值的轉(zhuǎn)換點，這一輸入值會導(dǎo)致50%的輸出編碼小于轉(zhuǎn)換的上層編碼，50%大于或等于轉(zhuǎn)換的上層編碼。轉(zhuǎn)換電平T［k位于編碼k-和編碼k之間。3.1.4數(shù)據(jù)采集設(shè)備用于輸入或收集數(shù)據(jù)的設(shè)備。注：多功能依靠個人電腦（商用PC、工業(yè)PC、緊湊型PCI、筆記本等）進行控制。這些設(shè)備的設(shè)計目的為滿足測量系統(tǒng)的一般需求，而非用于特定類型的測量。DAQ通常提供多種測量模式，如模擬輸入、模擬輸出、數(shù)字輸入、數(shù)字輸出和計時器功能。本標(biāo)準(zhǔn)僅涉及DAQ的ADM。3.1.5臺階中心值步中心的模擬值。注：不包括模擬值總范圍兩端的步。對于步的末端，步中心值為當(dāng)相鄰步轉(zhuǎn)換的模擬值被適當(dāng)?shù)販p小或放大步長的標(biāo)稱值一半時產(chǎn)生的模擬值。3.1.6標(biāo)稱臺階中心值由相應(yīng)的數(shù)字輸出編碼理想地表示并摒除錯誤的步內(nèi)的規(guī)定模擬值。3.1.7額定工作條件在測量期間應(yīng)滿足的一組條件，以確定測量不確定度參數(shù)的有效性。3.1.8模擬輸入值的小數(shù)范圍和相應(yīng)的數(shù)字輸出值。3.1.9步長對應(yīng)一步的模擬值范圍兩端之間差值的絕對值。3.2符號和縮略語下列縮略語適用于本文件。模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(應(yīng)用程序接口(共模抑制比(數(shù)據(jù)采集設(shè)備(差分差分非線性(有效比特位數(shù)(積分非線性(最低有效位(非參考單端(23GB／T38888—2020個人電腦(參考單端(無雜散動態(tài)范圍(下列符號適用于本文件。V標(biāo)稱滿刻度電壓范圍。VVV4測試軟件的通用性能要求4.1測試程序和測量不確定度估計提出的一組通用規(guī)范，針對不同制造商生產(chǎn)的ADM,可用于比較兩個的ADM。包含一組可以并行比較ADM功能的核心信息。應(yīng)滿足它們發(fā)布的規(guī)范。如果需要驗證這些規(guī)范，可通過測試ADM的步驟來確認規(guī)范。的ADM的測量不確定度應(yīng)符合4.2的規(guī)定。4.2ADM的通用要求描述ADM的最小子集基本參數(shù)應(yīng)包括：—通道數(shù)量；—輸入類型；—滿量程輸入范圍；—過電壓保護；—分辨力；—采樣率；—輸入阻抗；—最大工作電壓；—額定工作條件?？蓽y量的參數(shù)應(yīng)按照以下內(nèi)容被測試：—不確定度的增益分量；—偏移；—共模抑制比；—增益和偏移的溫度漂移；—積分非線性；—差分非線性；—噪聲；—穩(wěn)定時間；—通道切換誤差；4GB／T38888—2020—串?dāng)_；—模擬輸入帶寬。注：本標(biāo)準(zhǔn)不包含中高頻部分。中高頻的技術(shù)要求按IEC60748-4-3:2006處理。在輸入為正弦波信號時，還應(yīng)測試以下參數(shù)：—信納比(SINAD);—有效比特位數(shù)(ENOB);—無雜散動態(tài)范圍(SFDR);—總諧波失真(THD);—信號與非諧波比(SNHR)。4.3參數(shù)的描述通道數(shù)量應(yīng)為ADM支持的能同時或順序采樣的輸入信號數(shù)。輸入類型為輸入信號如何能被連接到ADM?？赡艿哪Ｊ桨ǎ簠⒖紗味?RSE)。在RSE連接中，的模擬輸入信號應(yīng)參考于一個可被其他輸入信號共享的共同接地。非參考單端(NRSE)。在NRSE連接中，DAQ的模擬輸入信號應(yīng)參考于信號局部接地。局部接地應(yīng)與測量系統(tǒng)的模擬接地不同。差分(DIFF)。在差分連接中，的模擬輸入信號應(yīng)具有自己的參考信號或信號返回路徑。帶差動輸入的ADM可將輸入阻抗指定為ADM的正輸入和負輸入之間的阻抗。帶差動輸入的ADM還可將輸入阻抗指定為正輸入和地之間或負輸入和地之間的阻抗。4.3.3滿量程輸入范圍應(yīng)為通過總步數(shù)以恒定的精度進行編碼的模擬值的總范圍。滿量程輸入過電壓保護應(yīng)對ADM輸入電路保護，以防潛在的損壞電壓。在上電和關(guān)機狀態(tài)時應(yīng)顯示過電壓保護。過電壓保護應(yīng)以伏特表示。分辨力應(yīng)為模擬輸入量等效值能被辨別的程度（見IEC60748-4:1997中2.2.1)。數(shù)字分辨力用于表示總步數(shù)所需的位數(shù)（n見IEC60748-4:1997中2.2.2)。模擬分辨力為步長的標(biāo)稱值見采樣率應(yīng)為每單位時間的轉(zhuǎn)換次數(shù)。采樣率宜以每秒采樣數(shù)表示。4.3.7不確定度的增益分量不確定度的增益分量應(yīng)為偏移量調(diào)整為零后，轉(zhuǎn)換圖中指定增益點處的實際電壓和理想轉(zhuǎn)換電壓5GB／T38888—2020之間的差值。不確定度的增益分量應(yīng)以滿量程輸入范圍的百分數(shù)表示，并應(yīng)包括所需的校準(zhǔn)時間間隔偏移應(yīng)為實際和理想的第一次轉(zhuǎn)換電平之間的差值（見圖B.3)。偏移應(yīng)以ADM測量單位表示，宜注：第一個轉(zhuǎn)換電平為ADM輸出從0變?yōu)?的轉(zhuǎn)換電平。4.3.9共模抑制比（CMRR）共模抑制比應(yīng)為在規(guī)定電路中，將規(guī)定的參考點和ADM輸入端子連接在一起時，該參考點和ADM輸入端子之間施加的電壓與產(chǎn)生相同輸出時ADM輸入端子之間所需的電壓之間的比率。注：共模抑制比宜以分貝表示，可取決于頻率。輸入阻抗應(yīng)為ADM的信號輸入和信號共用線之間的阻抗。輸入阻抗應(yīng)在ADM通電、斷電和隔離輸入限制過載的情況下規(guī)定。增益的溫度漂移應(yīng)以每攝氏度滿量程輸入范圍的百分數(shù)表示。偏移的溫度漂移以每攝氏度的ADM測量單位表示。4.3.12積分非線性（INL）積分非線性(INL)應(yīng)為偏移和不確定度的增益分量之間的差已被調(diào)整為零后，任何兩個相鄰步之間轉(zhuǎn)換的實際模擬值與其理想值之間的差值。INL應(yīng)描述實際值和模擬量的理想值之間的差值。INL以LSB表示。差分非線性(DNL)應(yīng)為實際步長與理想值的差值。DNL以LSB表示。最大工作電壓應(yīng)為正常使用中宜施加于ADM的最高電壓。工作電壓宜在安全裕度的擊穿電壓以下。最大工作電壓應(yīng)為實際信號電壓和共模電壓之和，以伏特表示。噪聲應(yīng)為ADM輸出信號（轉(zhuǎn)換為輸入單元）與ADM輸入信號之間的偏差［不包括由線性時間不變系統(tǒng)響應(yīng)（增益和相移）和直流電平偏移或采樣率偏差引起的偏差例如，噪聲包括隨機偏差、固定模式偏差、非線性，時基偏差（采樣時間和孔徑不確定度的固定偏差，也稱為抖動）以及內(nèi)部數(shù)字信號對模擬部分的不良滲透的影響。噪聲以ADM測量單位表示。對于直流或極低頻輸入信號，用4.4.7測量方式描述系統(tǒng)噪聲時，不包括非線性和時基偏差的影響。SINAD和ENOB包括非線性和時基偏差的影響。4.3.16單通道測量的穩(wěn)定時間單通道測量的穩(wěn)定時間應(yīng)為ADM達到一定精度并保持在精度內(nèi)的所需時間。穩(wěn)定時間應(yīng)以達到6GB／T38888—2020給定精度范圍所需的秒表示。ADM應(yīng)在單通道上測量步進信號來確定單通道測量的穩(wěn)定時間。通道切換誤差應(yīng)為通道之間切換ADM引入的最大幅值偏差。通道切換誤差以FSR的百分數(shù)表示。信納比對于純正弦波輸入，信納比(SINAD)應(yīng)為ADM輸出信號在輸入頻率處的有效值幅值與ADM輸出中所有其他信號的有效值幅值之比（見IEC60748-4-3:2006中3.4)。注：SINAD信息宜在輸入和采樣頻率范圍內(nèi)以一系列增益的形式提供。串?dāng)_應(yīng)為另一個信道上存在信號而導(dǎo)致的信道中不希望出現(xiàn)的能量，可由感應(yīng)、傳導(dǎo)或非線性等引起。串?dāng)_應(yīng)為一個通道上輸出的有效值與另一個通道上輸入正弦波的有效值之比。串?dāng)_以dB表示。注：串?dāng)_信息宜在兩個通道和輸入頻率范圍內(nèi)以一系列增益的形式提供。模擬輸入帶寬應(yīng)為ADM在頻率范圍內(nèi)傳輸信號而無顯著衰減的能力測量。模擬輸入帶寬宜在信號幅值減小到低于通帶頻率3dB的較低和較高頻率點之間測量。模擬輸入帶寬以Hz表示。有效比特位數(shù)(ENOB)應(yīng)為內(nèi)在噪聲和非線性而導(dǎo)致ADM分辨力的實際極限。ENOB為ADM工作時的理想ADM的位數(shù)（見IEC60748-4-3:2006中3.6)。注：有效比特位數(shù)信息宜在輸入和采樣頻率范圍內(nèi)以一系列增益的形式提供。無雜散動態(tài)范圍對于正弦波信號，無雜散動態(tài)范圍(SFDR)應(yīng)為輸入頻率達到最大持續(xù)值時，輸出信號的有效值與其他單個頻率輸出信號的有效值之比。SFDR以dB表示。對于正弦波信號，總諧波失真(THD)應(yīng)為所有諧波功率的和。THD以表示。信號與非諧波比信號與非諧波比(SNHR)應(yīng)為所有諧波信號功率與總噪聲的比值。SNHR以dB表示。注：4.3中輸入值指電壓信號。4.4可測量參數(shù)的測試方法編碼轉(zhuǎn)換電平的測量可用于確定多個ADM參數(shù)，例如：ADM傳遞函數(shù)、不確定度的增益分量、偏移量、INL和DNL。ADM品質(zhì)因數(shù)隨輸入和時鐘頻率變化。它們應(yīng)以接近預(yù)期使用頻率的頻率表征。當(dāng)ADM用于7GB／T38888—2020測量時間變量時，宜進行動態(tài)表征。按IEC60748-4-3:2006中動態(tài)表征的測試方法，如果ADM用于測量緩慢變化的信號，則通過以下列出的靜態(tài)測試對ADM進行表征是充分和可取的。測試中，為測試所有編碼轉(zhuǎn)換電平，ADM采用可變直流輸入?？勺冎绷鬏斎胧怯煽删幊淘串a(chǎn)生的，其精度應(yīng)至少比測量編碼轉(zhuǎn)換電平精度（P）高2倍。可編程源開始施加一個略低于ADM第一個轉(zhuǎn)換電平（T[1])期望值的輸入電平，對M個樣本進行記錄，大于或等于編碼1的樣本數(shù)將被計數(shù)。如果計數(shù)值小于M/2,則輸入電平增加2P，不斷重復(fù)該過程，直到找到第一個轉(zhuǎn)換電平(的樣本數(shù)大于或等于輸出編碼1)。后續(xù)的編碼轉(zhuǎn)換電平通過向被試ADM施加連續(xù)輸入電平進行確定。對于每個編碼轉(zhuǎn)換電平，大于編碼k的編碼百分比將被評價，如果編碼百分比小于則輸入電平將被提高2P。當(dāng)百分比大于時，該轉(zhuǎn)換電平視作已通過。通過基于最后兩個施加的輸入電平的記錄和百分比的線性插值來計算編碼轉(zhuǎn)換電平。用于確定轉(zhuǎn)換電平T［k的起始點是T［k］的轉(zhuǎn)換電平測量碼。由于噪聲不可避免地存在，編碼轉(zhuǎn)換電平的位置是一個概率過程。測量結(jié)果應(yīng)具有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。選擇更大的樣本數(shù)記錄長度（M）能減少結(jié)果的不確定度。表1給出了具有3σ置信水平的結(jié)果精度，以噪聲標(biāo)準(zhǔn)偏差的百分比表示（考慮零均值的高斯并計算了多個記錄長度。宜選擇P可編程源的增量為1/4LSB。注意在本測量過程中，開始采集數(shù)據(jù)之前，應(yīng)在輸入源的變化之間至少等待其穩(wěn)定時間。注意確?？删幊淘吹妮敵鲎杩购虯DM的輸入阻抗不會影響測量結(jié)果。表1針對不同記錄長度的編碼轉(zhuǎn)換電平的估計精度樣本記錄長度M編碼轉(zhuǎn)換電平的估計精度（噪聲標(biāo)準(zhǔn)差的百分數(shù)表示）23%12%6%采用該流程，編碼轉(zhuǎn)換檢測之間的平均嘗試次數(shù)約為Q/2P，其中Q是ADM的分辨力。由于要找到2n-1個編碼轉(zhuǎn)換電平，并且應(yīng)在每個增量之后應(yīng)采用M個樣本，所以，如果對高分辨力轉(zhuǎn)換器進行測試（n大并且／或者噪聲有效值與量化步長相比較大（M大就可能導(dǎo)致在測試期間的大量樣本需求。采用在遞增的直流偏移電平上疊加小幅值三角波，作為測試信號，并使用直方圖程序2。通過逐步增加偏移電平（cj）來掃描輸入范圍（圖1)。分別與轉(zhuǎn)換器范圍和轉(zhuǎn)換速率相比，小振幅和小斜率產(chǎn)生準(zhǔn)靜態(tài)試驗條件。獲取相同不確定度所需的樣本數(shù)遠低于靜態(tài)測試（見4.4.1.2)。此外，校準(zhǔn)器直流電平的變化數(shù)數(shù)量級減少。由于源穩(wěn)定的總等待時間相應(yīng)減少，測試持續(xù)時間將大幅減少。單個ADM測試時間能從幾個小時縮短到幾分鐘。測試程序的復(fù)雜性將提高。通過方法B進行靜態(tài)測試的偽代碼和數(shù)值示例見附錄A。校準(zhǔn)的線性信號（三角波）用于在ADM范圍內(nèi)實現(xiàn)均勻的激勵條件。通過使用幅值遠低于ADM滿量程的單獨信號，放寬了對三角波發(fā)生器線性失真的約束。通過在Ns步內(nèi)采用相同小幅值三角波，GB／T38888—2020但偏移電平Cj［j測試流程如圖2所示。首先，設(shè)置儀器。在每個Ns步中，ADM獲得幅值為A的小三角波的M個樣本數(shù)的R個記錄。為了讓M個均勻分布的相位被采樣，選擇采樣頻率fs和小波頻率f。采樣頻率fs和小波頻率f之間的關(guān)系見式（1）：式中：f—小波頻率；J—M的互質(zhì)整數(shù)；fs—采樣頻率；M—樣本數(shù)。J為M的互質(zhì)整數(shù)。M和J沒有共同因子（最大公約數(shù)為1且按照推薦頻率，在一次記錄中有J個循環(huán)。如果M是2的冪，則J的任何奇數(shù)值滿足互質(zhì)條件。為了偏移量Cj的值連續(xù)增加，數(shù)據(jù)采集被重復(fù)Ns次。利用每步中獲得的樣本，計算累積直方圖CHj［k］。通過對輸出編碼等于或小于編碼k的樣本數(shù)進行計數(shù)，獲得累積直方圖的第k類的值。連續(xù)累積直方圖的示例在圖3中針對5位ADM和具有4步的測試中給出。數(shù)值示例見附錄A。說明：T—具有轉(zhuǎn)換電壓的向量；C—偏移量；Ns—相同步的步數(shù)；Δs—每步激勵的范圍；A—小波幅值；的位數(shù)；v—電壓；t—時間。8圖1應(yīng)用于ADM的測試信號9GB／T38888—2020對于每步j(luò)，具有轉(zhuǎn)換電壓的向量按式（2）計算：j式中：T—具有轉(zhuǎn)換電壓的向量；j—步數(shù)jk—編碼nC—偏移量；A—小波幅值；CH—累計直方圖；R—記錄數(shù)；M—樣本數(shù)。在所有步完成之后，Ns轉(zhuǎn)換電壓陣列被組合成單個陣列（T［k。每個Ns步中都需要超速以及激勵信號的不準(zhǔn)確性導(dǎo)致一些位在兩個連續(xù)步中計算得到兩個值（圖3）。在這種情況下，選擇距離步極限最遠的值用于組合陣列，由于導(dǎo)數(shù)的不連續(xù)性，三角波在波包含獲得轉(zhuǎn)換電壓k的步長指數(shù)j。最終的轉(zhuǎn)換電壓向量按式（3）計算：式中：T—具有轉(zhuǎn)換電壓的向量；k—編碼nj—步數(shù)j具有編碼位寬度的向量按式（4）計算：式中：W—具有編碼位寬度的向量；k—編碼nT—具有轉(zhuǎn)換電壓的向量。GB／T38888—2020說明：j—步數(shù)Ns—相同步的步數(shù)；C—偏移量；T—具有轉(zhuǎn)換電壓的向量；Δs—每步激勵的范圍；CH—累計直方圖；k—編碼n的位數(shù)；A—小波幅值；R—記錄數(shù)；M—樣本數(shù)。圖2測試程序GB／T38888—2020說明：M—樣本數(shù)；CH—累計直方圖；k—編碼的位數(shù)。圖3在5位ADM和4步測試的情況下，每步中計算的累積直方圖用不同灰度色調(diào)表示在測試設(shè)計中，主要參數(shù)值應(yīng)包括：—小三角波的幅值A(chǔ)；第j步中的偏移量cj；—每個記錄中的樣本數(shù)M；—小三角波的頻率f。a）小波幅值（A）小三角波的幅值A(chǔ)：—應(yīng)足夠小，以允許函數(shù)發(fā)生器的低線性度；—應(yīng)包含一個超速，以提高準(zhǔn)確性并激勵第j步中的所有編碼。三角形發(fā)生器的非線性（NL）為實際和理想三角波之間的最大差值，歸一化為理想三角波的幅值?？紤]n位ADM的分辨力，當(dāng)為該誤差為最大值Bi，三角波幅值A(chǔ)的相應(yīng)邊界計算見式中：A—小波幅值；B—具有編碼位寬度的向量；i—變量i的分辨力；NL—三角形發(fā)生器的非線性；Amax—小波最大幅值。Q按式（6）計算：式中：的分辨力；T—具有轉(zhuǎn)換電壓的向量；的位數(shù)。測試所需的超速轉(zhuǎn)換電壓宜按式（7）計算：GB／T38888—2020式中：V—超速轉(zhuǎn)換電壓；σ—輸入等效噪聲的標(biāo)準(zhǔn)偏差；B—具有編碼位寬度的向量；i—變量i的分辨力。Bi以最低有效位（LSB）表示。小三角波的幅值按式（8）計算：r式中：A—小波幅值；V’r—降低的滿量程電壓，擴大在ADM不確定度的增益分量和偏移中的占比；V—超速轉(zhuǎn)換電壓；eA—誤差；r—變量；Amax—小波最大幅值?！癿in”函數(shù)中的第二項對應(yīng)小三角波幅值允許的最大值A(chǔ)max，避免引入大于Bi的轉(zhuǎn)換電壓的估計誤差。變量eA和rA表示函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的小三角波幅值的誤差和分辨力。由于儀器的分辨力有限，即使在幅值中存在誤差eA，并且其值被r一項對應(yīng)的是僅一步時使用和在三角波的非線性非常小時使用（NL→0，Amax→∞）。即使在幅值上存在－eA的錯誤，或者如果它被r量V’r減少了ADM滿量程電壓，Vr=VFSR-Q，并擴充已計入ADM本身的增益（EG）和偏移（E0）中可能存在的誤差。變量V’r按式（9）計算：式中：V’r—降低的滿量程電壓，擴大在ADM不確定度的增益分量和偏移中的占比；Vr—降低的滿量程電壓；E0—不確定度的偏移分量；EG—不確定度的增益分量。即使存在±E0的偏移誤差和EG的增益誤差，則激勵信號的幅值將足以跨越所有轉(zhuǎn)換電壓。b）偏移（cj）每步激勵的電壓范圍的最大值△smax按式（r式中：—每步激勵的電壓范圍的最大值；V—超速轉(zhuǎn)換電壓；—由DC發(fā)生器產(chǎn)生的三角波的偏移值的誤差；r—由DC發(fā)生器產(chǎn)生的三角波的偏移值的分辨力。對于相同步，Ns步數(shù)按式（11）計算：式中：Ns—相同步的步數(shù)；GB／T38888—2020大于x的最小整數(shù)；V’r—降低的滿量程電壓，擴大在ADM不確定度的增益分量和偏移中的占比；—每步激勵的電壓范圍的最大值。每步激勵的范圍按式（12）計算：式中：△s—每步激勵的范圍；—降低的滿量程電壓，擴大在ADM不確定度的增益分量和偏移中的占比；Ns—相同步的步數(shù)。在第j步中應(yīng)用的偏移量cj是激勵范圍的中點。偏移量cj按式（13）計算：·j式中：c—偏移量；j—步數(shù)jT—具有轉(zhuǎn)換電壓的向量；△s—每步激勵的范圍。c）樣本數(shù)（M）樣本數(shù)M應(yīng)：—足夠低以限制輸入和采樣頻率的不確定度的影響；—足夠高以限制隨機噪聲的影響。只要涉及第一個不確定度源，就應(yīng)確定M的更高邊界。M的邊界取決于三角波的輸入頻率f差ερ的邊界。相對誤差ερ按式（14）計算：式中：ερ—相對誤差；D—信號周期的采集數(shù)；M—樣本數(shù)。由于該測試宜在準(zhǔn)靜態(tài)條件下進行，采集應(yīng)在激勵信號的一個周期內(nèi)（D=1）進行。通過替換）：式中：M—樣本數(shù)；εfs—采樣頻率的精度；εf—輸入頻率的精度。式中：M—樣本數(shù)；GB／T38888—2020εfs—采樣頻率的精度；εf—輸入頻率的精度；的整數(shù)部分。激勵三角波的頻率可按式（17）計算：fs式中：f—激勵三角波的頻率；fs—采樣頻率；M—樣本數(shù)。只要涉及第二個不確定度源，應(yīng)從累積直方圖導(dǎo)出的轉(zhuǎn)換電平的三個主要噪聲因素：σ，σφ和激勵信號與采樣時鐘之間的隨機相位差。實現(xiàn)轉(zhuǎn)換電平上的給定不確定度邊界Bu的最小記錄數(shù)應(yīng)按式中：Rmin—最小記錄數(shù)；Ku—覆蓋因子；Bu—不確定度邊界；A—小波幅值；的分辨力；σ—加性噪聲；σφ—相位噪聲；M—樣本數(shù)。4.4.2不確定度的增益分量按4.3.7和4.4.1測試不確定度的增益分量。如果僅不確定度的增益分量和偏移將被測量，宜使用E式中：EG—不確定度的增益分量；T—具有轉(zhuǎn)換電壓的向量；的位數(shù)；V—實際滿量程電壓范圍。按4.3.8和4.4.1測試偏移。如果僅測量不確定度的增益分量和偏移，宜使用方法A（參見附錄B式中：E0—不確定度的偏移分量；T—具有轉(zhuǎn)換電壓的向量；的分辨力；V?負滿量程電壓。GB／T38888—20204.4.4增益和偏移的溫度漂移按測試增益和偏移的溫度漂移，使用中列出的測試方法。按式（21）計算，計算的數(shù)值示例見附錄A：如果單個值用于注2：式（21）用于在LSB中獲得INL。式中：INL—積分非線性；k—編碼nTcorr—增益和偏移校正之后的轉(zhuǎn)換電壓；T—轉(zhuǎn)換電壓的理想值；的分辨力。校正了不確定度的偏移和增益分量的估計轉(zhuǎn)換電壓Tcorr［k］按式（22）計算：式中：Tcorr—增益和偏移校正之后的轉(zhuǎn)換電壓；k—編碼nV?負滿量程電壓；的分辨力；T—具有轉(zhuǎn)換電壓的向量；V—實際滿量程電壓范圍。式中：T—轉(zhuǎn)換電壓的理想值；k—編碼nV?負滿量程電壓；的分辨力。對于單極AMD的VFS-=0。式中：Tcorr—增益和偏移校正之后的轉(zhuǎn)換電壓；V?負滿量程電壓；的分辨力；GB／T38888—2020的位數(shù)；V—實際滿量程電壓范圍。按4.3.12和4.4.1規(guī)定測試差分非線性。如果中等或高分辨力ADM被測試（位數(shù)大于8宜使用方法B。計算的數(shù)值示例見附錄A。如果單個值用于注2：式（25）用于在LSB中獲得DNL。式中：DNL—差分非線性；W—具有編碼位寬度的向量；的分辨力。用于ADM噪聲測量的測試方案如圖4所示?？?-口圖4用于ADM噪聲測量的測試方案輸入電壓發(fā)生器應(yīng)提供低噪聲直流信號。直流電壓應(yīng)能設(shè)置為ADM滿量程范圍內(nèi)的任何指定值。被測量的ADM的溫度被設(shè)定為指定值。輸入端子以及其他端子按規(guī)定連接。其他附加網(wǎng)絡(luò)按指定連接。除非另有規(guī)定，否則應(yīng)進行調(diào)整以最大限度地減少偏移和ADM的不確定度的增益分量。選擇一系列ADM編碼進行測試。直流輸入電壓應(yīng)設(shè)置為被測試的ADM編碼范圍內(nèi)的第一個指定值。測量每個直流輸入電壓的M個樣本（x1j和x2j，其中j到的輸出編碼的記錄用于后續(xù)分析。對每個剩余的指定DC值重復(fù)此操作，指定值跨越所選擇的ADM編碼。每個編碼結(jié)果讀數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差按式（26）計算：GB／T38888—2020 M\jj M式中：σ—標(biāo)準(zhǔn)差；M—樣本數(shù)；j—步數(shù)jx—樣本。連續(xù)記錄中同一位置出現(xiàn)的固定模式偏差將通過減法消除。施加的直流輸入電壓的最大標(biāo)準(zhǔn)偏差代表噪聲。按IEC60748-4-3：2006中5.1.3的規(guī)定測量信納比、有效比特位數(shù)和無雜散動態(tài)范圍。按IEC60748-4-3：2006中5.1.1.3規(guī)定的電路、峰-峰值應(yīng)接近但不超過ADM所規(guī)定的滿量程輸入的正弦輸入信號。按IEC60748-4-3：2006規(guī)定的測試方法，存儲所得到的輸出編碼的記錄，并且對這些記錄應(yīng)用傅里葉變換來分析ADM輸出頻譜。SINAD、ENOB和SFDR的參數(shù)計算如下：—輸出信號的有效值：根據(jù)輸入信號頻率下ADM輸出的幅值確定。分量從記錄的傅里葉變換獲得?！肼暤挠行е担òㄖC波失真除了DC項和輸入頻率之外，根據(jù)輸出的所有項的平方和的根確定。分量從記錄的傅里葉變換獲得?！渌畲髥为毞至康挠行е担撼溯斎胄盘柕幕ㄖ獾淖畲蠓至康挠行е?。分量從記錄的傅里葉變換獲得。信納比的值（單位：dBSINAD=20lg（輸出信號的有效值／噪聲的有效值）給出。有效比特位數(shù)—無雜散動態(tài)范圍（單位：dBSFDR=20lg（輸出信號的有效值／單獨其他噪聲的最大有效值）。注1：輸出編碼結(jié)果的相同記錄和傅里葉變換的結(jié)果將被用于計算本條款中提到的所有參數(shù)。注2：為了提高測試精度，獲取多個測試記錄，計算相應(yīng)的傅里葉變換并對與傅里葉變換的每個分量對應(yīng)的值進行平均，以獲得平均傅里葉變換。4.4.9模擬輸入帶寬按IEC60748-4-3：2006中5.1.3的規(guī)定計算模擬輸入帶寬。為了確定模擬輸入帶寬，定位測量信號幅值比通帶頻率低3dB的點。這一點代表模擬輸入帶寬。確定ADM的通道切換誤差，提供輸入電平接近但不超過ADM的最大和最小輸入電平的源。通道切換誤差測試按下列測試步驟進行：a）將低于ADM的正滿量程輸入約10%的信號連接到ADM的一個通道；b）將高于ADM負滿量程輸入約10%的信號連接到ADM的第二個通道；c）給ADM編程以便從第一個通道在理想的采樣率上獲取多個數(shù)據(jù)點，這些數(shù)據(jù)點的平均值表示ADM測量接近正滿量程信號而不受切換影響時的返回值；d）給ADM編程以便從第二個通道在理想的采樣率上獲取多個數(shù)據(jù)點，這些數(shù)據(jù)點的平均值表示ADM測量接近負滿量程信號而不受切換影響時的返回值；GB／T38888—2020e)給ADM編程使得兩個通道切換，在理想的采樣率上獲取多個數(shù)據(jù)點，這將強制ADM在兩個差別很大的輸入值之間切換，顯露由切換引起的誤差，通過每個通道獲取平均數(shù)據(jù)；f)c)步和d)步中的單通道值與e)步的值之間的差表示由開關(guān)引起的誤差，兩個數(shù)字的模數(shù)的較大值表示在選定的采樣頻率下的最壞情況的通道切換誤差；g)通道切換誤差隨ADM輸入范圍和采樣頻率而變化，對于不同的采樣頻率和輸入范圍，可重復(fù)列出測試步。4.4.11單通道測量的穩(wěn)定時間偏差單通道測量的穩(wěn)定時間偏差測試按IEC60748-4-3:2006中5.1.6執(zhí)行。4.4.12測量不確定度估計DAQ測量所產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)不確定度是組合標(biāo)準(zhǔn)不確定度。由DAQ所產(chǎn)生的測量不確定度是使用ISO/IECGUIDE98-3:2008(GUM)中給出的規(guī)則來計算的。一般做法是使用擴展的不確定度來定義測量結(jié)果可能落入的區(qū)間。推薦的覆蓋因子“k”為2。一般性示例參見附錄C。通過將不確定度的增益分量和偏移（以及適用它們的溫度漂移）、積分非線性的最大值和噪聲的有效值進行組合，來計算直流或極低頻輸入信號的測量不確定度。由于這些不確定度因素可根據(jù)不同的測量模式或隨著時間的推移而變化，DAQ制造商宜以一種易于理解的格式提供這些規(guī)格，如表2所示。測量不確定度估計的ADM參數(shù)規(guī)范示例標(biāo)稱范圍V不確定度的增益分量%FSR偏移INL(LSB)噪聲（以μV表示的有效值）增益的溫度漂移%FSR/℃偏移的溫度漂移正FSFS5-501901-181465001-0.14810720注：要比較的標(biāo)準(zhǔn)和用于比較的方法的不確定度包含在“不確定度的增益分量”“偏移”和“INL”列中。注：在直流或極低頻輸入信號下，測量不確定度估計的一般性示例參見附錄C。5硬件功能校準(zhǔn)ADM應(yīng)支持調(diào)整其測量精度和存儲校準(zhǔn)信息的方法。這些特性應(yīng)確保ADM可進行校準(zhǔn)以保持精度。5.2內(nèi)建校準(zhǔn)信息為了保持校準(zhǔn)的完整性，ADM及其相關(guān)的應(yīng)用編程接口(API)或軟件驅(qū)動程序宜在外部校準(zhǔn)期間存儲基本校準(zhǔn)信息，這些信息被電子密封鎖定，包括：—校準(zhǔn)常數(shù)—這些常數(shù)用于調(diào)整ADM的測量精度；—校準(zhǔn)日期—通過校準(zhǔn)設(shè)備執(zhí)行的最后一次外部校準(zhǔn)的日期；GB／T38888—2020—校準(zhǔn)計數(shù)—通過校準(zhǔn)設(shè)備在裝置外部校準(zhǔn)的次數(shù)；—密碼—支持通過一個API而不是通過電位器等手動裝置進行校準(zhǔn)的ADM,需要提供校準(zhǔn)常數(shù)的保護，密碼保護可防止篡改校準(zhǔn)常數(shù)，該密碼保護稱為“電子密封”；—校準(zhǔn)溫度—在進行外部校準(zhǔn)時的ADM溫度，校準(zhǔn)溫度以攝氏度表示。如果ADM支持自我校準(zhǔn)或內(nèi)部校準(zhǔn)，則還可存儲以下信息：—校準(zhǔn)日期—ADM執(zhí)行自校準(zhǔn)的日期；—校準(zhǔn)計數(shù)—設(shè)備自校準(zhǔn)次數(shù)；—校準(zhǔn)溫度—執(zhí)行自校準(zhǔn)時的ADM溫度，校準(zhǔn)溫度以攝氏度表示。5.3硬件調(diào)整的一般測量ADM應(yīng)有一種方法來調(diào)整其測量值，以補償時間和環(huán)境對測量精度的影響?？稍贏DM上進行調(diào)整，也可在ADM軟件中進行調(diào)整。無論在何處進行調(diào)整，為了降低測量的不確定度，ADM可支持某些硬件功能。硬件校準(zhǔn)可包括：—溫度傳感器—溫度傳感器監(jiān)測ADM經(jīng)歷的溫度變化。測量系統(tǒng)開發(fā)人員能根據(jù)需要利用校準(zhǔn)API讀取溫度并自動校準(zhǔn)ADM。校準(zhǔn)API在外部校準(zhǔn)和自校準(zhǔn)中也使用溫度傳感器，用來確定ADM的溫度?！獌?nèi)建信號基準(zhǔn)—在自校準(zhǔn)期間使用信號基準(zhǔn)以便計入環(huán)境變化調(diào)整ADM的測量值。為了補償環(huán)境影響并保持測量精度，ADM可進行自校準(zhǔn)。自校準(zhǔn)不需要與ADM的任何外部連接。相反，ADM包含調(diào)整其自身測量所需的所有硬件。與自校準(zhǔn)有關(guān)的硬件包括：—信號基準(zhǔn)；—地基準(zhǔn)；—溫度傳感器。在自校準(zhǔn)期間，通過ADM測量地基準(zhǔn)或信號基準(zhǔn)。ADM調(diào)整自己的測量值，計入被測值和基準(zhǔn)的實際值之間的差異。通過外部校準(zhǔn)確定內(nèi)建基準(zhǔn)并使其可追溯。6軟件校準(zhǔn)方法ADM應(yīng)寫入軟件來驗證和調(diào)整其測量能力。為了提供一個合格的接口去實現(xiàn)驗證和調(diào)整，ADM制造商應(yīng)提供一個API。如果適用，校準(zhǔn)API應(yīng)支持ADM的外部校準(zhǔn)和自校準(zhǔn)。6.2校準(zhǔn)應(yīng)用程序編程接口（API）校準(zhǔn)API用于更新校準(zhǔn)常數(shù)、校準(zhǔn)日期等的軟件接口。應(yīng)提供API,以供測量系統(tǒng)開發(fā)人員對ADM進行實際驗證和調(diào)整。校準(zhǔn)API可支持以下功能：—外部校準(zhǔn)ADM;—自校準(zhǔn)ADM;—驗證ADM完成的測量；—從ADM中檢索校準(zhǔn)日期，在適用的情況下，包括檢索外部校準(zhǔn)日期和自校準(zhǔn)日期；—從ADM中檢索校準(zhǔn)計數(shù)，在適用的情況下，包括檢索外部校準(zhǔn)計數(shù)和自校準(zhǔn)計數(shù)；GB／T38888—2020—從ADM中檢索校準(zhǔn)溫度，在適用的情況下，包括檢索外部校準(zhǔn)溫度和內(nèi)部校準(zhǔn)溫度；—更改ADM的校準(zhǔn)密碼。自校準(zhǔn)為測量ADM的自帶基準(zhǔn)，應(yīng)按基準(zhǔn)來校正ADM的測量值。自校準(zhǔn)不影響可追溯性，不需要密碼來執(zhí)行自校準(zhǔn)。如果ADM支持自校準(zhǔn)，校準(zhǔn)API應(yīng)提供一種簡單方法用來執(zhí)行自校準(zhǔn)。測量系統(tǒng)開發(fā)人員應(yīng)編寫校準(zhǔn)API自校準(zhǔn)ADM的軟件。自校準(zhǔn)軟件可包括：—一個單獨功能，即一步調(diào)整插件式測量系統(tǒng)的所有測量模式、范圍和通道；—一組功能，即可獨立調(diào)整每個范圍、模式或通道。當(dāng)進行自校準(zhǔn)時，校準(zhǔn)計數(shù)、日期、溫度等自校準(zhǔn)信息將被自動更新。6.4外部校準(zhǔn)方法外部校準(zhǔn)應(yīng)按外部基準(zhǔn)調(diào)整ADM的測量值，這種類型的調(diào)整提高了測量精度并確保測量的可追溯性。外部校準(zhǔn)應(yīng)確保ADM的可追溯性，密碼保護應(yīng)“電子密封”校準(zhǔn)信息。為了執(zhí)行外部校準(zhǔn)，測量系統(tǒng)開發(fā)人員應(yīng)使用校準(zhǔn)API來編寫調(diào)整軟件。測量系統(tǒng)開發(fā)人員應(yīng)使用ADM的校準(zhǔn)程序作為編寫調(diào)整軟件的指南。外部校準(zhǔn)應(yīng)：a)要求測量系統(tǒng)開發(fā)人員在更改任何校準(zhǔn)信息之前輸入密碼或以某種方式取消對ADM的保護；b)依據(jù)外部的可溯源標(biāo)準(zhǔn)器更新內(nèi)建基準(zhǔn)；更新ADM使用的校準(zhǔn)常數(shù)；d)在調(diào)整程序結(jié)束時自動更新ADM的外部校準(zhǔn)日期；e)在調(diào)整程序結(jié)束時自動更新ADM的外部校準(zhǔn)計數(shù)；f)在調(diào)整程序結(jié)束時自動更新ADM的外部校準(zhǔn)溫度。7校準(zhǔn)程序ADM應(yīng)配備詳細的校準(zhǔn)程序，用以解釋說明外部校準(zhǔn)程序。校準(zhǔn)程序應(yīng)提供有關(guān)如何驗證ADM規(guī)范以及在必要的情況下如何調(diào)整ADM的測量能力的信息。校準(zhǔn)程序應(yīng)符合GB/T27025—2008中的相關(guān)要求。GB／T38888—2020附錄A（規(guī)范性附錄）通過方法B進行靜態(tài)測試的偽代碼和數(shù)值示例滿量程電壓（V）位數(shù)理想的編碼位長度理想的編碼位長度雙極型第一次轉(zhuǎn)換電壓ADC（V）輸入設(shè)備噪聲（V）最大允許錯誤過電壓三角波非線性最大三角波幅值最大步長步數(shù)步長三角波幅值三角波頻率相對誤差采樣頻率相對誤差樣本數(shù)樣本頻率三角波頻率置信水平）最大允許不確定度（LSB）相位噪聲記錄數(shù)TSLCal=0.1TSLWG=0.1Fork=0to2^N-1CH［k］=0NextWGAddress=20CalAddress=21校準(zhǔn)器的輸出穩(wěn)定時間（s）波形發(fā)生器的輸出穩(wěn)定時間（s）對于每個輸出編碼初始化累積直方圖波形發(fā)生器的GPIB地址校準(zhǔn)器的GPIB地址設(shè)置波形發(fā)生器的功能設(shè)置三角波幅值GB／T38888—2020打開波形發(fā)生器的輸出Wait（TSLWG）等待校準(zhǔn)器的輸出解決打開校準(zhǔn)器的輸出Forj=0toNs-1對于每一步設(shè)置三角波偏移Wait（TSLCal）等待校準(zhǔn)器的輸出解決Forr=0toR-1對于每一條記錄獲取樣本MFori=0toM-1對于每一個樣本計算累計直方圖NextNext計算轉(zhuǎn)換電壓Next關(guān)閉波形發(fā)生器輸出關(guān)閉校準(zhǔn)器的輸出A.3通過方法B（見4.4.1.3）進行靜態(tài)測試中“將NS轉(zhuǎn)換電平組在每個j步確定第一個和最后一個激勵編碼。Forj=0toNs-1Fork=0to2^N-1ExitforEndifNextFork=2^N-1to0step-1ExitforEndifNextNext確定從每步中刪除的編碼。使用一步中激勵的最后一個編碼和下一步中激勵的第一個編碼之間的平均值。Forj=0toNs-1-1GB／T38888—2020NextFirstCode[0]=0LastCode[Ns-1]=2^N-1//根據(jù)前一循環(huán)中確定使用的第一個和最后一個編碼，從包含計算的轉(zhuǎn)換電壓的部分向量每步中，構(gòu)建包含轉(zhuǎn)換電壓的最終向量。Forj=0toNs-1NextNext//計算編碼位寬度。Fork=1to2^N-2W[k]=Tfinal[k+1]-Tfinal[k]NextA.4通過方法B（見4.4.1.3)計算靜態(tài)測試的測試條件的數(shù)值示例測試條件為：—雙極ADM非過零；V計算方法為：a)降低滿量程電壓對于非過零5位（n）和20V滿量程（VFSR)的雙極DAQ,理想編碼位寬度按式(A.1)計算：式中：的分辨力；V—實際滿量程電壓范圍；的位數(shù)。降低的滿量程電壓按式(A.2)計算：式中：Vr—降低的滿量程電壓；V—實際滿量程電壓范圍；的分辨力。b)最大激勵信號幅值例如，如果由三角波非線性引起的最大允許誤差是0.007LSB（Bi則最大三角波幅值A(chǔ)max應(yīng)是非線性度0.17%(NL),Amax按式(A.3)計算：GB／T38888—2020式中：犃max—小波最大幅值；—實際滿量程電壓范圍；的分辨力；NL—三角形發(fā)生器的非線性。超速轉(zhuǎn)換如果相加噪聲作為0.1V(σ)的標(biāo)準(zhǔn)偏差，那么所需的超速轉(zhuǎn)換電壓按式(A.4)計算：\\]式中：—超速轉(zhuǎn)換電壓；σ—標(biāo)準(zhǔn)差；—實際滿量程電壓范圍；的分辨力；d)降低的滿量程電壓，擴大在ADM不確定度的增益分量和偏移中的占比降低的滿量程電壓，擴大在0.01V（犈G)的ADM不確定度的增益分量和0.01V（犈0)的ADM偏移中的占比，按式(A.5)計算：式中：犞′r—降低的滿量程電壓，擴大在ADM不確定度的增益分量和偏移中的占比；犞r—降低的滿量程電壓；犈G—不確定度的增益分量；犈0—不確定度的偏移分量。激勵信號幅值使用最大幅值不確定度為5.92分辨力為0.1的函數(shù)發(fā)生器，產(chǎn)生的激勵信號幅值按式(A.6)計算：式中：犃—小波幅值；犞′r—降低的滿量程電壓，擴大在ADM不確定度的增益分量和偏移中的占比；—超速轉(zhuǎn)換電壓；—最大幅值不確定度；狉A—分辨力；犃max—小波最大幅值。輸出值為10V。計算犃后，如果需要，可以計算出一個新的誤差值。f)步數(shù)和偏移電壓GB／T38888—2020rC）的直流電壓發(fā)生器，產(chǎn)生的激勵信號幅值式中：—激勵信號幅值。式中：Ns—步數(shù)；VIr—降低的滿量程電壓，擴大在ADM不確定度的增益分量和偏移中的占比；—激勵信號幅值。每步中被激勵的確切范圍按式（A.9）計算：式中：Δs—每步中被激勵的幅值范圍；r—降低的滿量程電壓，擴大在ADM不確定度的增益分量和偏移中的占比；Ns—步數(shù)。在第j步中應(yīng)用的偏移量cj按式（A.10）計算：j式中：c—偏移量；j—步數(shù)jg）樣本數(shù)激勵信號（εf）和時鐘（εfs）的相對頻率不確定度值為25×10-6，一次能獲取的最大式中：M—樣本數(shù)；εfs—采樣頻率的精度；εf—輸入頻率的精度。h）激勵信號頻率100kHz的采樣頻率fs的激勵信號頻率按式（A.12）計算：f式中：f—激勵信號頻率；fs—采樣頻率；M—樣本數(shù)。i）記錄數(shù)的概率以及對于1mV（σφ）的相位噪聲標(biāo)準(zhǔn)偏差，要獲取的最小記錄數(shù)按式（A.13）計算：GB／T38888—2020式中：Rmin—最小記錄數(shù)；Ku—覆蓋因子；A—小波幅值；Bu—不確定度邊界；的分辨力。使用的記錄數(shù)按式(A.14)計算：式中：R—記錄數(shù)；Rmin—最小記錄數(shù)。計算結(jié)果見表A.1。表A.1導(dǎo)出小三角波的幅值（A）和偏移（cj）、每個記錄的樣本數(shù)（M）和記錄數(shù)（R）降低的滿量程電壓Vr(V)最大激勵信號幅值（對于非線性三角波）Bi(LSB)NLAV)超速轉(zhuǎn)換V)01VOD(V)降低的滿量程電壓，擴大在DAQ不確定度的增益分量和偏移中的占比EG(V)E0(V)V’r(V)激勵信號幅值rV)A(V)步數(shù)和偏移電壓rV)GB／T38888—2020NsΔV)C0(V)-7.269C1(V)-2.423C2(V)C3(V)樣本數(shù)-6s-6M激勵信號頻率f)記錄數(shù)KuR8按4.4.1.3要求計算得到的直方圖測試結(jié)果和相應(yīng)轉(zhuǎn)換電壓如表A.2所示。28表A.2直方圖測試結(jié)果和用方法B在4步中測試的5位ADM的相應(yīng)轉(zhuǎn)換電壓28編碼直方圖累積直方圖轉(zhuǎn)換電壓(V)kH2［kTTTT00000001000000-9.6805-9.68052000000-9.0344-9.03443000000-8.3848-8.38484000000-7.7324-7.73245000000-7.0996-7.099660000-6.4507-6.450770000-5.8082-5.7983-5.798380000-5.1691-5.1571-5.157190000-4.5097-4.5138-4.509700700-3.8755-4.0049-3.875500000-3.2315-3.231500000-2.5714-2.571400000-1.9351-1.9351000-1.2834-1.2834000-0.6423-0.6464-0.6464000-0.00030000000編碼直方圖累積直方圖轉(zhuǎn)換電壓(V)kH2［kTTTT00000000600600000000000000000000000000GB／T38888—2020通過表A.2的最后一列中顯示的已獲得的轉(zhuǎn)換電壓，可以計算不確定度的增益分量和偏移。使用式(6)計算ADM的分辨力，計算的數(shù)值示例見式(A.15):式中：的分辨力；T—具有轉(zhuǎn)換電壓的向量；的位數(shù)。使用式(19)計算不確定度的增益分量，計算的數(shù)值示例見式(A.16):En=-0.0137V式中：EG—不確定度的增益分量；T—具有轉(zhuǎn)換電壓的向量；的位數(shù)；的分辨力；V—實際滿量程電壓范圍。使用式(20)計算偏移，計算的數(shù)值示例見式(A.17):E0=（T[1]-Q/2)-VFS-式中：E0—不確定度的偏移分量；T—具有轉(zhuǎn)換電壓的向量；Q—ADM的分辨力；V?負滿量程電壓。性INL［K］、位寬W［K］、最終的差分非線性DNL［K所有這些參數(shù)的計算見式(21)~式(25)。表A.3從測量的轉(zhuǎn)換電壓導(dǎo)出INL和DNLKT［K］TVTVINL［K］(LSB)W［K］/VDNL［K］(LSB)012-9.0344-9.0411-9.06313-8.3848-8.3911-8.43854GB／T38888—2020kTkVTkVkLSB）kLSB）5-7.09966-6.4507789-4.5097-4.5132-4.6909-3.8786-4.0663-3.2341-2.5714-2.5736-2.8171-2.1925-0.6464-0.6472-0.9433-0.3187使用表按式式中：Tcorr—增益和偏移校正之后的轉(zhuǎn)換電壓；2n-1V?負滿量程；GB／T38888—2020Q—的分辨力。T式中：Tcorr—增益和偏移校正之后的轉(zhuǎn)換電壓。T式中：T—轉(zhuǎn)換電壓的理想值；2n-1V?負滿量程；Q—的分辨力。T式中：T—轉(zhuǎn)換電壓的理想值。按式計算：式中：INL—積分非線性；2n-1Tcorr—增益和偏移校正之后的轉(zhuǎn)換電壓；T—轉(zhuǎn)換電壓的理想值；Q—的分辨力。式中：INL—積分非線性；Tcorr—增益和偏移校正之后的轉(zhuǎn)換電壓；T—轉(zhuǎn)換電壓的理想值。式中：W—具有編碼位寬度的向量；k—編碼nT—具有轉(zhuǎn)換電壓的向量。GB／T38888—2020式中：W—具有編碼位寬度的向量；T—具有轉(zhuǎn)換電壓的向量。按式計算：式中：DNL—差分非線性；W—具有編碼位寬度的向量；Q—的分辨力。式中：DNL—差分非線性；W—具有編碼位寬度的向量。GB／T38888—2020附錄B（資料性附錄）ADM特征可以使用面向用戶的定義來表征ADM：位數(shù)（n—傳遞函數(shù)的類型（單極性、雙極性過零或雙極性不過零或一個面向技術(shù)人員的定義：位數(shù)（n這兩組信息的關(guān)聯(lián)方式