一、計量學和計量工作者用于校準領域的通用名稱是“計量學”，計量學的一個定義是“處理測量的科學”。校準機構常稱為計量實驗室，主要從事校準業務的人員稱為“計量工作者”。

所有技術、工程和科學都在采用測量技術，計量學專門研究支撐所有學科的測量科學的基本概念。除校準之外，對稱職計量工作者的要求包括對合同質量保證要求、測試方法和系統設計、儀器技術指標和性能分析有詳盡的了解。二、基本基本校準術語定義相關術語的定義是理解校準的基礎。校準是將測量和測試設備或精度未知的某一測量標準與精度已知的某個測量標準做比較，以檢測、校正、報告或通過調節來消除待比較儀器精度的任何變化。換句話說，校準是將精度為未知或未經檢定的某個測量設備與具有已知特性的測量設備進行比較的過程。校準的目的是要確保測量設備工作在其制造商規定的極限容差范圍內，確定測量設備的特性或確保測量設備具有完成其預定任務所需的精度。測量和測試設備

測量和測試設備是用測量、判斷、測試、檢查或其它手段來確定是否符合預定技術要求的所有設備。測量標準

測量標準是用來校準測量和測試設備或其它測量標準并提供可溯源至公認基準的設備。測量標準是需要校準的儀器與之比較的測量和測試設備，其應用和控制使之與其它測量和測試設備無關。參考標準

參考標準是在校準機構中提供的用于特定測量功能的最高水平測量標準。這個術語通常指由外部機構校準的標準。用于某些測量規范的參考標準能在本地檢定或者不需要檢定（如銫束頻率標準）。大多數參考標準的應用局限于本地的最高校準水平。盡管它不是通用術語，但由于與國家標準相混淆，故某些組織機構稱它為“初級標準”。傳遞標準或工作標準

傳遞標準（有時叫工作標準）是其特性由直接比較或通過校準鏈針對參考標準加以確定的測量標準。儀表標準是傳遞標準的一種常見類型。實物標準

實物標準是由物理實體表現的測量標準。實物標準的常見例子包括電阻、電容、電感和電壓標準。固有標準

固有標準是不需要外部校準服務的測量標準。固有標準的例子包括約瑟夫森陣列電壓標準、碘穩定的氦---氖激光長度標準和銫束頻率標準。盡管這些功能可能獨立存在，但若沒有針對其它參考源的某種形式的相互比對方案，它們的溯源性通常是不被認可的。協議標準和行業認可標準

協議標準是在沒有被認可的美國國家標準的情況下，由承包商和用戶用作事實上的標準的實物或過程。換句話說，協議標準是指沒有對基本測量單位明確溯源性而被廣泛接受的實物或過程。行業認可標準是被業界完全接受的協議標準。行業認可標準的一個最佳例子是用于檢定材料硬度試驗儀的金屬塊。在某些情況下，協議標準是后續產品與之比較的原始產品的原型。標準參考材料（SRM）

標準參考材料（SRM）是用來形成或檢定測量和測試設備性能的材料、化合物或氣體。標準參考材料可直接從美國國家標準技術研究院（NIST）或其它質量認可部門購買。標準參考材料的例子包括用來建立溫度凝固點的純金屬樣品和具有已知或確定特性的放射性材料。標準參考材料常常用作協議標準。三、溯源性溯源性是將各個單獨的測量結果通過一條連續的校準鏈與單個或多個下列標準相聯系：由美國國家標準技術研究院（NIST）和美國海軍觀測臺建立的美國國家標準。基本或自然物理常數，其具體數值得到美國國家標準技術研究院的認可。與美國國家標準相關的其它國家的國家標準。比例型校準。協議標準。標準參考材料（SRM）。換句話說，溯源性是確保測量的精度能追蹤至公認的測量參考來源的過程。四、校準類型存在兩個基本校準類型，即報告型校準和極限容差型校準。報告型校準

報告型校準是美國國家標準技術研究院（NIST）在測試用戶的儀器時提出的校準類型。報告給出測量結果和測量不確定度的說明。報告型校準還可以由非官方校準實驗室提出。報告不提供獲取數據之后的性能保證。為了了解設備隨時間的變化或其它特性，設備所有者必須對從若干次校準得到的數據作出自己的評估。極限容差型校準

極限容差性校準是工業中最常用的校準類型。極限校準的目的是將測得的儀器性能與標準性能指標做比較。若提交校準的儀器與所要求的指標不相符，便認為儀器“超出容差”，然后進行修理或調節，以對超出容差狀態進行修正，重新測試并將儀器送回它的所有者。貼上校準標簽，指明校準日期以及進行下一次校準的日期。這類校準可以對一定時期內的性能提供保證。

極限容差型校準由一下三個步驟組成：對有關項目進行校準，根據校準結果確定性能數據（發現誤差）。若發現超出容差，則進行必要的修理和調節，使之處于容差范圍。重新對項目進行校準，并在將儀器返回用戶之前確定性能數據（剩余誤差）。若有關項目滿足步驟①中的指標要求，便無需做進一步的工作，“發現誤差”數據應與“剩余誤差”數據相同。正規的校準不僅要給出如何調節設備來獲得最佳性能，而且還應包括調節前后的性能驗證測試。

驗收容差（發現容差）和調節容差（剩余誤差）常常是不同的。當項目具有可預示的漂移特性以及規定在給定時期具有額定精度時，驗收容差包括漂移的修正值。調節容差往往更嚴格。設備在返回用戶之前，必須針對與調節容差的一致性進行調節，保證正常漂移不會引起設備在下次校準之前超過技術指標。五、校準要求當用戶要求用測量設備取得的數據有一定的置信度時，就應特別重的視儀器的校準。對校準原理缺乏了解的人常常認為在調整期間實施的操作便是校準。此外，將儀器的初級功能操作與其精度相混淆也很常見。

“具體功能”對于操作者是顯而易見的，而“測量精度”則是看不見的。操作者可以確定設備是否正常工作，但缺乏確定所從事測量的誤差大小的手段。通常，測量精度要么被忽視或盲目信任，要么確保精度的校準是通過他人之手而并非用戶本人實施的。這些便是儀器為什么要求定期校準的基本原因。

制造商通常對測量設備進行初始校準。后續校準則或是將設備返回制造商，或是從具有必要能力的校準實驗室獲得所需服務來完成。

當測量儀器的性能特性隨時間變化時，必須進行后續校準。為什么會發生這些變化有許多熟知的原因。

較常見的變化原因有：機械磨損。電器元件老化。操作者使用不合理。未經授權的調節。大多數測量設備既要求初始標準，又要求周期校準，以維持所要求的精度。許多電子測試設備制造商都提供了為維持規定性能所需的校準之間時間間隔的建議。

盡管主張對儀器進行周期校準的理論原因是顯而易見的，但實際上，許多測量設備的擁有者和用戶只在他們感到故障明顯并需要修理時，才將設備送交后續校準。其中的原因通常包括沒有儀器使用帶來的不方便以及節省校準費用。

例行校準通常只有在有關規定的強迫下才能執行。由于用戶不情愿接受校準服務，故往往需要監督和強制執行制度，以保證規定得到落實。六、檢驗標準和交叉檢驗在幾乎所有的情況下，用戶都必須依靠校準服務來確定精度，并將測量儀器調節到規定的性能。雖然可以選擇用戶保留用于自校準的測量標準，但這不是一種普遍采用也并不經濟的做法。缺乏專門知識和必要的標準，對于用戶來說便難以開展他們自己的校準工作。由于涉及成本，在每臺設備處都提供同樣的校準通常會導致驚人的費用。用戶通常是依靠專用校準設備來完成所需的任務。

用戶的基本要求是在校準之后，儀器的性能在儀器下次校準之前不會顯著改變。為了避免產品因檢測出問題而不得不被召回，這一要求至關重要。驗證儀器或測量系統未變化到無法滿足性能要求的“交叉檢驗”與“檢驗標準”已得到越來越廣泛的認可。交叉檢驗

交叉檢驗是由設備用戶實施的一種測試，以保證測量設備或系統的性能不隨時間或使用發生顯著變化。交叉檢驗不能驗證設備或系統的絕對精度。檢驗標準

檢驗標準可以是測量設備或系統將要測量的任何物件。唯一的要求是它不顯著隨時間變化。例如，一塊未經校準的金屬在校準后可以指定為驗證測微計性能的“檢驗標準”。在測微計投入使用之前，必須對被指定為檢驗標準的金屬塊進行測量，記錄下測得的數據。若每天重復這個過程且記下的值基本上一樣，便可以確信測微計的性能未發生變化。若數據突然改變，則表明設備的特性發生了改變，而應將其進行修理或重新調整。

處在定期召回周期內的儀器遇到的問題是，如果在接受校準時便確定其超出容差，由于沒有交叉檢驗的記錄，所以就不可能知道設備出問題的具體時間。若校準召回周期是12個月，則長達12個月內的產品都可能受到懷疑并需要召回。利用交叉檢驗程序，可疑產品便能限制到檢驗之間的單一時段內。七、校準方法校準是將稱之為標準儀器的已知設備與稱之為測試儀器的未知設備進行比較的過程。完成這一比較有以下兩個基本方法：直接比較。簡介比較。直接比較校準

下圖是直接比較校準的基本布置，其中，儀表或發生器是測試儀器，所需的標準是相對的。若測試儀器是一個儀表，則需要一臺標準發生器。若測試儀器是一臺發生器，則需要一個標準儀表。變換器的校準既需要發生器標準，又需要儀表標準。

當測試儀器是儀表時，發生器將已知激勵加到儀表上。儀表指示與已知發生器電平之比可以確定儀表誤差的數值大小。通過標準值的確定性以及測試儀器的分辨率和重復性，就可以簡單的得出測量的不確定度。如果要驗證極限容差，可以將記錄下的與標稱值的偏差同容許的性能極限比較。若記錄下的偏差超過容許量，儀器便認為是超出容差。當測試儀器是發生器而標準儀器是儀表時，可以相反方式應用同一原理。

變換器特性被表示為設備的輸出與其輸入之比，并采用適當的輸入和輸出測量單位。測量不確定度是標準發生器和儀表不確定度之和。簡介比較

簡介比較（如圖）是將標準與類似測試儀器進行比較的校準方法。換句話說，將標準儀表與測試儀表進行比較，將標準發生器與測試發生器進行比較以及將標準變換器與測試變換器進行比較。

若測試儀器是儀表，則將同一激勵同時加到測試儀表和標準儀表上，校準測試包含將測試儀表的指示與標準儀表的指示相比較。除在比較過程中信號源激勵必須具有所需的穩定度之外，其實際大小并不重要。

輸出調到相同的額定電平時，利用“傳遞”儀表測量標準儀表和測試信號源。如果已知“傳遞儀表”的分辨率和線性都滿足要求，便無需做進一步的校準。

除要求激勵源的電平相接近外，間接比較變換器校準與發生器校準相似。給定相同的激勵電平時，測量標準變換器和測試變換器的輸出。測試變換器的靈敏度由將確定出的兩個輸出值比乘以標準變換器的已知靈敏度來求出。比值計比較

通稱為比值計的一種特殊類型的測量儀器常用在對標準發生器和測試發生器進行比較的校準場合。這類儀器在確定標準儀器與測試儀器之間的比值和微小差別時，通常具有高的分辨能力。當標準設備和測試設備名義上具有相同的值時，比值計的誤差可以通過兩個單元相互交換并取第二組測量來有效地消除。兩組測量結果相加除以測量次數能有效地消除比值計的誤差影響。常見的比值計包括以下三類：開爾文比例電橋---------電阻器比較。變壓器測試儀----------------變壓比測試。分析平衡---------------質量比較。八、儀器技術指標和校準測試可供用戶用來確定測量的精度的途徑是制造商的技術指標和校準，這些內容在數據報告單上都可以找到。若已實施了極限容差校準，則儀器技術指標便是進行不確定度分析的唯一可利用的手段。在涉及校準的地方，儀器技術指標便是測試要求的依據。

即使最簡單的儀器也存在幾乎無限多個可能出現的測量值的組合，因此，大概從來還沒有哪一種校準敢以科學方式斷言能驗證所有制造商的技術指標。例如若一臺直流儀器具有一個量程和三位數字的分辨率，則驗證所有可能的讀數需要進行1000次測試。若儀器具有多個量程和寬量程交流測量功能，則驗證所有可能的組合需要進行數十億次測試，耗時許多年。在這種情況下，校準是無法進行的。儀器在它們到達用戶手中之前便已損壞。另一個重要的考慮是，在許多情況下，標準的確不適于測試所有可能測量的功能。例如，射頻阻抗測試儀可能具有測量頻率達1GHz的交流電阻的能力。美國國家標準技術研究院完成的最高頻率測試是在250MHz以上。實際所選擇的校準測試是依據合理的需要、標準的可利用性和經濟性來表征測量設備的性能。

應考慮的另一個因素是并非所有的技術指標都需要進行周期檢定。儀器的技術指標可以分為一下四類：非實用性指標。這是指為購買者所關心但不影響測量功能的一些指標（例子有儀器的尺寸和重量）。評估指標。這是指在購買前可能需要一次性證實的一些指標（例子有溫度和濕度性能特性）。軟指標。這是指可測量但不認為是關鍵指標或通過對其他功能進行性能測試可以間接檢定的一些指標（例子有輸入阻抗）。硬指標。這是要求進行周期檢定的一些指標（例子有精度、線性、漂移等）。即使存在硬指標，如果知道設備用戶未利用某個特殊功能，則校準機構可以合理地選擇不對該特殊工作特性進行校準測試。對于一個