GB/T 18271规定了对过程测量和控制装置进行功能和性能特性试验以及编写试验报告的通用方法和程序。这些试验适用于任何具有特定输入输出变量，且输入输出变量之间具有特定关系(传递函数)的过程测量和控制装置，包括模拟装置和数字装置。对于需要做特殊试验项目的装置，宜按照GB/T 18271 并结合对此类特殊试验项目有专门规定的产品标准进行试验。GB/T 18271的本部分论述了在参比条件下进行的试验。

ICS25.040.40
中华人民共和国国家标准
GB/T18271.2—2017/IEC61298-2:2008代替GB/T18271.2—2000
过程测量和控制装置
通用性能评定方法和程序
第2部分：参比条件下的试验
Process measurement and control devices-General methods and procedures for evaluating performance-Part 2:Tests under reference conditions(IEC61298-2:2008,IDT)
2017-07-12发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2018-02-01实施
1范围
2规范性引用文件
3术语和定义
与准确度有关的因素
4.1试验程序和有关事项
确定死区的特定试验程序和有关事项5
动态特性
通用试验程序和有关事项
频率响应
阶跃响应
功能特性
电动装置的输人电阻
电动装置的绝缘
直流输出装置的输出纹波
气动装置的气流量特性
范围下限值和量程的调整极限：切换差
始动漂移
长期漂移
GB/T18271.2—2017/IEC61298-2:200810
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GB/T18271.2—2017/IEC61298-2:2008GB/T18271《过程测量和控制装置通用性能评定方法和程序》目前计划发布如下部分：第1部分：总则；
-第2部分：参比条件下的试验；第3部分：影响量影响的试验；
第4部分：评定报告的内容。
本部分为GB/T18271的第2部分。本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本部分代替GB/T18271.2一2000《过程测量和控制装置通用性能评定方法和程序第2部分：参比条件下的试验》，与GB/T18271.2一2000相比，主要技术变化如下：更新了规范性引用文件，以GB/T2900.56—2008代替GB/T17212—1998（见第2章，2000年版的第2章）；
一删除了术语被试装置“设定点可调性”*瞬时过冲”意外事件”和定义（2000年版的3.1，3.6.3.15,3.21,3.22)
一术语“最大测量误差”调整为“测量误差”（见3.7；2000年版的3.9）；一修改了术语“不重复性”阶跃响应时间”的定义（见3.10.3.16；2000年版的3.12.3.19）；增加了术语“型式试验”“性能评定”“例行试验”和“抽样试验”和定义（见3.19～3.22）；一表1、表2中增加了“全性能试验”和“简化试验”的分类（见表1、表2)；一修改了图6典型的气流量特性曲线（见2000年版的图6）；长期漂移中增加了验证单向漂移或随机漂移的要求（见7.2）。本部分使用翻译法等同采用IEC61298-2：2008《过程测量和控制装置通用性能评定方法和程序第2部分：参比条件下的试验》。与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：GB/T2900.79一2008电工术语电工电子测量和仪器仪表第3部分：电测量仪器仪表的类型［IEC60050（300-313)：2001IDT］GB/T2900.89一2012电工术语电工电子测量和仪器仪表第2部分：电测量的通用术语［[IEC60050(300-312)：2001,IDT-GB/T2900.90一2012电工术语电工电子测量和仪器仪表第4部分：各类仪表的特殊术语[IEC60050（300-314：2001，IDTGB4793.1一2007测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第1部分：通用要求(IEC61010-1:2001,IDT)
本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会（SAC/TC124）归口。本部分起草单位：上海工业自动化仪表研究院、重庆工业自动化仪表研究所、西南大学、上海自动化仪表股份有限公司。
本部分主要起草人：王嘉宁、刘琴、周雪莲、倪敏。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：-GB/T18271.2—2000。
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1范围
GB/T18271.2—2017/IEC61298-2:2008过程测量和控制装置
通用性能评定方法和程序
第2部分：参比条件下的试验
GB/T18271规定了对过程测量和控制装置进行功能和性能特性试验以及编写试验报告的通用方法和程序。这些试验适用于任何具有特定输入输出变量，且输入输出变量之间具有特定关系（传递函数）的过程测量和控制装置，包括模拟装置和数字装置。对于需要做特殊试验项自的装置，宜按照GB/T18271并结合对此类特殊试验项目有专门规定的产品标准进行试验。GB/T18271的本部分论述了在参比条件下进行的试验。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2900.56—2008电工术语控制技术（IEC60050-351：2006，IDT）GB/T2900.77一2008电工术语电工电子测量和仪器仪表第1部分：测量的通用术语［IEC60050(300-311).2001IDTJGB/T18271.1一2017过程测量和控制装置通用性能评定方法和程序第1部分：总则
(IEC61298-1.2008,IDT)
IEC60050-300国际电工术语（IEV）电工电子测量和测量仪表（由311.312、313和314部分组成)[International Electrotechnical Vocabulary(IEV)-Electrical and electronic measurements andmeasuringinstruments(composedofPart311,312,313and314)IEC61010-1测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第1部分：通用要求（Safetyrequire-ments for electrical equipment for measurement,control,and laboratory use-Part l:General require-ments)
3术语和定义
GB/T2900.56—2008、GB/T2900.77—2008和IEC60050（300）界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
变量variable
其值可变且通常可测出的量或状态（例如温度、流量、速度、信号等）。注：改写GB/T2900.56—2008，定义351-21-01。3.2
信号signal
用一个或多个参数表示一个或多个变量信息的物理变量。注：改写GB/T2900.56—2008，定义351-21-51。1
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GB/T18271.2—2017/IEC61298-2.20083.3
范围range
所研究的量的上，下限所限定的数值区域。注：改写GB/T2900.56—2008，定义351-27-11。3.4
量程span
测量范围上限和下限的代数差。［GB/T2900.77—2008，定义311-03-13］3.5
不准确度
inaccuracy
在规定的条件下，按规定程序测试一个装置时所观察到的偏离规定特性曲线的最大正偏差和负偏差。
注1：准确度的定义见GB/T2900.77—2008，定义311-06-08。注2：术语不准确度有时候也指被测准确度，不应使用此术语。3.6
被测变量的示值与比对值之间的代数差。注1：改写GB/T2900.56—2008，定义351-27-04。注2：当示值大于比对值时，误差为正值。误差一般以相应理想量程的百分数表示。3.7
测量误差
measurederror
每一测量点上上行程或下行程平均值的最大正或负误差。3.8
不一致性non-conformity
校正曲线与指定特性曲线（可能是直线，对数曲线，抛物线等）的接近度。注：不一致性不包括回差。
生non-linearity
非线性
线性度的偏差。
注1：线性度的定义见GB/T2900.77—2008，定义311-06-05。注2：非线性不包括回差。
non-repeatablility
不重复性
重复性的偏差。
注：重复性的定义见GB/T2900.77—2008，定义311-06-06。3.11
回差hysteresis
装置或仪表依据施加输人值的方向顺序给出对应于其输人值的不同输出值的特性。注：改写GB/T2900.56—2008，定义351-24-15。3.12
死区deadband
输人变量的变化不引起输出变量有任何可察觉变化的有限数值区间。注：改写GB/T2900.56—2008，定义351-24-14。3.13
时deadtime
从输入变量产生变化的瞬间起，至输出变量开始变化的瞬间为止的时间间隔（见GB/T2900.56一2
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2008，图5）。
［GB/T2900.56—2008，定义351-28-41]3.14
上升时间risetime
GB/T18271.22017/IEC61298-2:2008在阶跃响应中，从由零开始的输出信号达到最终稳态值规定的小百分数（例如10%)的瞬间起，至第一次达到该最终稳态值的规定大百分数（例如90%）的瞬间为止的时间间隔（见GB/T2900.56-2008，图3）。
建立时间 setting time
从输人信号的阶跃变化起，到由此产生的输出信号的变化偏离其最终稳态值不超过规定允差的瞬间为止的时间间隔（见GB/T2900.56一2008，图3）。本标准采用的允差为1%。[GB/T2900.56—2008，定义351-24-293.16
阶跃响应时间-stepresponsetime从输人变量发生阶跃变化的瞬间起，到输出变量第一次达到最终稳态值与初始稳态值之差的规定百分数的瞬间的时间间隔（见IEC60050-351，图3）。本标准采用的规定百分数为90%。［GB/T2900.56—2008，定义351-24-28]3.17
时间常数timeconstant
由输人变量的阶跃变化引起的一阶线性系统的输出完成总变化的63.2%所需的时间。[GB/T2900.56—2008，定义351-24-24］3.18
试验程序testprocedure
评定开始之前，由制造商，试验机构与买方/用户间商定的有关将要进行的试验和每项试验的条件的说明。
型式试验typetest
为证明设计符合某一规范的要求，在按某种设计制造的一台或数台装置上进行的试验。注：型式试验原则上仅适用于样机。通常不对成批生产的所有装置逐台重复试验。3.20
性能评定performanceevaluation确定装置在各种可能的工作条件下的性能，以便与制造商给出或规定的装置性能规范或者用户的要求相比对的全性能试验。
例行试验routine test
在制造期间或制造完成后为检测装置是否符合特定标准而对每一台装置进行的简化试验。3.22
抽样试验sampletest
用来检查装置规定特性的简化试验。4与准确度有关的因素
4.1试验程序和有关事项
4.1.1试验范围的选择
对于具有切换范围或刻度盘设定（例如，增益）的被试装置，应在各个范围和设定值上重复试验。如3
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GB/T18271.2—2017/IEC61298-2.2008果被试装置是经过校准的，则进行第一组试验时应不做任何调整。4.1.1.1准则
测量时装置应在最少数量的校准设定值下工作。这是根据试验大纲要求确定装置在各种规定工作设定值下的性能所必需的（见GB/T18271.1一2017的第5章）。对量程和范围下限值实际可调的装置进行测试时，试验量可能会大得难以进行。在这种情况下，应先进行初步的试验，以确定改变量程和范围下限值对被测特性的影响。在能够从少量的试验中可靠地推导出装置特性的情况下，就能够删除试验大纲规定的某些试验。例如，只要量程保持不变，选择范围上，下限值就不会对回差造成显著影响，因而往往可以从单一量程设定值的多次测量中断定同量程不同范围的回差。
但试验报告应指明每一个调整设定的被测参数相关值，以便能参照装置的同一个调整值确定不准确度，回差等各种数值。
4.1.1.2量程和范围下限值调整的设定除试验大纲另有规定外，对与准确度有关的因素进行试验时，调整应设定在下列A,B、C和D四个设定值上，当量程和/或范围下限值调整除了做制造允差的调整外，还可做进一步调整时，应按表1进行调整。
注：有关动态性能、功能特性和漂移方面的试验，请参阅本标准的相应条文。表1量程和范围下限值调整的设定试验类别
全性能试验
简化试验
性能评定
型式试验
例行试验
抽样试验
可调量程
零点下降和(或)零点提升
设定A：量程调整设定在制造商规定的最大值和最小值及一个中间值上。设定B：通常只在无零点下降或提升的一个范围下限值上进行试验，但如果影响较显著，则可能需要在最大和最小设定值上做进一步试验。设定C除试验大纲另有规定外，量程应是制造商设定的值。设定D：除试验大纲另有规定外，范围下限值应是制造商设定的值。4.1.2预调循环
记录观察值之前，被试装置应经过预调（见GB/T18271.1一2017的7.12），并在每个方向上做三次全范围行程的运行。
4.1.3测量循环和试验点的数量
应验证被试装置在整个范围内增大和减小数值时的性能。考到GB/T18271.1一2017的5.2中所列出的经济方面的因素，测量循环和试验点的数量应尽可能最少。试验点的数量和位置应与试验的类型、要求的准确度以及被评定的特性相协调。每一个预定试验点其上升和下降试验点的数量应相同，0%和100%除外，这两个点只在向下行程或向上行程移动时才能达到。
测量循环的数量和试验点的数量取决于所考虑试验的类型。除特殊类型的装置另有规定外，其数量和位置见表2的规定。
4.1.4具有数字输入或输出情况下的附加试验GB/T18271.2—2017/IEC61298-2:2008为保证协议符合国际标准（例如RS232，IEEE488）或者完全由被试装置供货方规定的协议，应经过试验验证。通过试验确认被试装置在参比条件下能按协议规定正常工作，无误差（或在供货方规定的误差率之内）。应确定逻辑“1”和\0”的电平，还应对显示误差（数字段缺损等）、亮度、对比度以及亮度/对比度消失前的视角作相应的试验。应记录更新率并附显示(准确度)误差。4.1.5测量程序
首先应测量输入量程0%后面的第一个有效标度值（例如输人量程的10%，见表2）。试验开始时先产生一个相当于范围下限值的输人信号，然后将此输人信号缓慢增大（无过冲）达到第一个试验点，适当稳定一段时间后记录输人和输出信号的相应值。然后使输人信号缓慢增大（无过冲）达到下一个试验点的值，稳定一段时间后记录输出信号的相应值。
在每一个预定值上重复上述过程，直至达到输人量程的100%。在此点上测量以后，缓慢的将输人信号降低到100%输人量程下的一个试验值，再依次降至其他每一个值，直到降低至输入量程的0%，从而闭合一个测量循环。
表2测量循环与试验点的数量和试验点的位置测试的种类
全性能试验
简化试验
性能评定
型式试验
例行试验
抽样试验
4.1.6被测值的处理
试验循环数量
试验点数量
试验点的位置（输人量程的%）
0-20-40-60-80-100
0-10-20-30-40-50-60-70-80-90-1000-25-50-75-100
记录上行程和下行程各试验点上取得的输出信号值与相应的理想值之差作为输出误差。输出误差一般应以理想输出量程的百分数表示。而有些装置（例如记录仪、增益可调的装置）则以标称输人量程的百分数表示更为便利（见GB/T18271.1一2017的7.16）。对手每一个试验点，应从连续循环中分别获取的上行程和下行程误差的读数求出上行程及下行程的平均值，再从这些平均值中得出该试验点的平均值。将由此获得的所有误差值列表（见表3），平均值以图形表示（见图1）。4.1.7确定与准确度有关的因素
由于测量次数有限（见4.1.3），因此应以简单的数学方法而不采用统计学方法处理误差，确定与准确度有关的因素。下列条文对不同的处理方法做了说明。4.1.7.1不准确度
确定不准确度的方法是从表3中分别选择任一试验循环中增大或减小输人时任一被测值对理想值的最大正和负偏差，并以理想输出量程的百分数表示并列人报告。4.1.7.2测量误差
确定测量误差的方法是从表3的平均上行程误差和平均下行程误差中选择偏离最大的正或负数值。5
GB/T18271.2—2017/IEC61298-2.20084.1.7.3非线性
对于输人/输出为线性关系的装置，可根据相应上行程和下行程平均误差的总平均值绘制出曲线，根据此曲线确定非线性（见表3和图1）。平均曲线与选定直线之间的最大正或负偏差以理想输出量程的百分数表示，即是非线性，其与死区和回差无关。
a）端基非线性
画一条在范围上限值和范围下限值上与平均校准曲线相吻合的直线就可以确定端基非线性。注：对于在工厂内进行校准并在现场进行调整的情况下，只有端基非线性具有实际意义。有时也可采用其他非线性表示方法。
b）独立非线性
在平均曲线上画一条直线，使最大偏差为最小时，就可以确定独立非线性。此直线不必是水平的或通过平均校准曲线的端点。零基非线性
画一条直线，在范围下限值（零点）上与平均校准曲线相吻合并使最大偏差为最小时，就可以确定零基非线性。
第1循环
量程的%
第2循环
典型装置误差表
第3循环
误差（理想量程的%）
不重复性=+0.05%
回差=+0.22%
一潜环误差十死区
不准确度=-0.32%+0.26%
循环平均
测量误差=—0.30%
总平均
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