美国福禄克 PPC4 气体压力控制器

概述：

PPC4 - 重新定义数字压力校准器的优异性能

• 高达14 MPa (2,000 psi) 的量程

• 低至1 kPa (0.15 psia) 绝压压力，控制精度高达百万分之4

• 可支持十一种语言

• 高性能Q-RPT压力传感器确保高精度，高稳定性

• 实用的自动量程功能

• 简单的操作，灵活的配置方案

• 精密，稳定，可靠的系统

• 自动化的校准软件

从实验室测量到7天24小时全天候自动生产测试，总会有一款 PPC4™压力控制器/校准器能够完美适配您的应用需求。

• 可选择全新的高级用户界面，带彩色显示屏幕与一键点击导航，也可选择基本界面

• 全新的编译程序使得 PPC4 迅速替代传统测试系统中的控制器而无需更换昂贵的软件。

• 新的“F 级”Q-RPT 模块性能全面，更加经济。

PPC4是福禄克压力产品部DHI的新一代产品。它继承了前四代PPC的优良性能，并且将高性能、操作的灵活性以及长期的稳定性更完美地结合在一起。
良好的性能，良好的多面和灵活性，超级可靠性是其的特点。

高性能Q-RPT压力传感器确保高精度，高稳定性
   PPC4出众的指标是源于独特的Q-RPT（石英谐振压力传感器）。每个传感器都经过严格的评估并参照基准级的压力标准标定其特性，只有满足必需的线性度，重复性和稳定性的指标传感器才能被使用。福禄克DHI压力计量部通过二十多年来对成千上万只传感器测试的经验和数据的积累，得到了一个补偿模型，从而对每个传感器赋予了优化的计量特性。出于用户不同需求和应用的考虑，我们提供三种不同性能和价格的Q-RPT压力传感器。从经济的满量程级（Full Scale Standard - f），标准级（Standard - s）至性能高的特级（Premium - p）传感器。 
   高性能的Q-RPT石英传感器被集成在一个刚性非常好的模块中形成一个压力传感器模块。它可以保护传感器不受任何外来应力的影响，确保测量的精确性和稳定性。该模块还支持自动调零，改变测量模式以及传感器切换。 
   PPC4内置了一个独立的气压计进行动态大气压力补偿测试，能够快速实现绝压、表压、负压工作模式之间的切换而不会对测量不确定度造成明显影响。气压计仅被用来测量在表压模式下大气压力发生的微小变化，因此其随时间的绝对误差和漂移不影响测量不确定度，所以无需对其进行校准。这样就实现了不需要其它硬件或选件即可采用一个Q-RPT实现绝压和表压模式的测量。 

采用Q-RPT压力模块的好处

• 除了出众的计量特性之外，Q-RPT 模块还具有以下优势：

• 预热时间可以忽略

• 不依赖于气体种类

• 石英元件与测试介质隔离

• 对地磁干扰的敏感性小 

以上这些特点对实际的使用都带来的极大的方便和好处。 

实用的自动量程功能
   为了使用一台压力控制器来覆盖各种压力测试设备,需要考虑许多因素,不仅仅是“%读数”测量不确定度。而自动量程（AutoRange）功能正是实现单台控制器和监测仪覆盖各种被校准设备（UUT）的主要因素。 
   自动量程可自动将所有的工作参数调整至准确的量程，而无需操作者干预。该功能通过设置上限报警和关断来防止意外过压，并且能够预设和保存常用的工作设置（例如单位、模式、量程），以供随时调用。 
   PPC4能够适应各种各样的被测设备。通过易于使用的自动量程功能，在测试之前简单键入几个设置，或者输入几个简单的远程命令就可修改控制器的设置，对量程进行优化。只需要输入大压力、测量模式，如果愿意还可以输入UUT的满量程指标，即自动完成：

• 传感器Q-RPT的选择。如果在PPC4系统中有几个Q-RPT，则会自动识别和选择良好覆盖量程的Q-RPT

• 设置测量单位

• 自动激活绝压、表压或负压测量模式

• 设置相应的显示分辨率

• 设置压力控制限使之与工作量程相匹配

• 过压限值自动设置与实际测试量程匹配从而自动保护被测试设备

• 测量不确定度被按比例减小至所选量程（仅限满量程级和特级Q-RPT） 

除了与量程相关的测量不确定度，PPC4还具有完全的压力控制和自适应能力，这些都是测试和校准应用中实现真正的自动量程功能所必不可少的。

简单的操作，灵活的配置方案 
   PPC4高级型（PPC4-ui）新的彩色大液晶显示屏配之以简明易懂的菜单，可以帮助您轻松完成校准和测量。如果您喜欢使用PC来进行仪器的操控，那么可以选择不带彩色显示屏的基本型。基本型和高级型都有前面板的USB接口或者后面板的RS232接口，通过免费的 “cockpit”的软件进行遥控操作。
   一台PPC4可以内置一个或两个压力传感器来覆盖所需的压力量程。如果量程范围或者应用不能满足用户的需求，您可以通过RPM4（标准压力测试仪）来扩展量程。一个PPC4可以连接一个RPM4构成一个系统，RPM4可以内置一个或两个传感器，这样多可以构成四个传感器的压力检测校准系统，来覆盖任何压力的量程。RPM4通过9针RS-232电缆进行连接。构成系统的RPM4中的Q-RPT由此即成为PPC4系统的一部分，并且受PPC4的管理，对用户是透明的。仅需要一个测试压力连接口，系统既可发挥全部功能，不再需要传统解决方案中所需的外部阀门或多个测试口。

精密，稳定，可靠的系统
   PPC4利用DHI拥有的正截断压力控制技术控制压力。正截断压力控制由于其高可靠性，宽动态量程和小的气耗以节约成本而被广泛接受。 
   利用正截断压力控制技术，PPC4压力控制器采用单个高压力源和单个压力输出即可以50:1的调节比控制压力，速度和精确度都可得到保障。PPC4提供了 0.002%读数准确度范围到达控制器大压力的2%。这就使得PPC4可以覆盖非常宽的压力范围，不会发生其它控制器经常出现的在量程低端不确定度增大的现象。
   PPC4压力控制模块的可靠性得益于采用了低功率电磁阀，在非常低的工作频率下，其位移小于0.05mm。 
   第五代正截断压力控制技术还改进了低绝压精密度，其截断能力还使得在设置零点时达到非常低的绝对压力。

自动化的校准软件
   PPC4能够以各种形式实现自动化工作，从单机板载校准程序，到具有模拟第三方能力的远程接口，以及高级的校准软件。PPC4的大范围调节比和开放式架构使得一套自动化系统配置即可覆盖非常宽的范围。设备提供了前面板USB接口和后面板RS232接口，用于与远程计算机进行通信。还可选择IEEE-488.2接口构成ATE的校准系统。
   远程工作是通过一组使用简单、说明详细的命令串实现的。PPC4命令解析器使PPC4能够解析并响应客户的远程命令，包括其它厂商使用的命令。利用该特性，PPC4可模拟第三方控制器，从而可使用为其它厂家的控制器编写的软件。得益于命令解释器，无需对以前的软件进行修改，即可将PPC4用于已有的系统。
   对于那些不希望或者不能够开发自己软件的用户，我们提供COMPASS软件，来实现现成的解决方案。COMPASS具有几乎能够实现任何水平自动化的能力和灵活性，包括测试、数据采集和生成报告，无论是用于台式校准系统还是完整的多功能传感器测试设备。
   如果您只需要对PPC4进行PC机的控制，只需要免费的软件Cockpit就可实现。
   福禄克压力品牌DHI部门的压力校准实验室是经过美国实验室认证协会（A2LA）的认证，完全符合ISO 17025标准。从而保证了我们的产品处于一个优良和可靠的状态。

PPC4前面的USB接口提供了方便的操作性，
利用"cockpit"软件可完全实现基于PC的即
插即用的功能。

自动量程	自动测试	用户参数设置
PPC4的自动量程我可优化和设置测量，仅需很少的简单输入，即可实现具体测试量程的优化、控制和安全。	PPC4支持短时间内设置和运行快速测试，并且能够创建并保存复杂的测试序列，以备随后调用和执行。	PPC4的高级用户界面（ui）支持用户进行各种自定义，包括屏保、按键声音、语言和安全设置。

技术指标：

1. 预测Q-RPT的1年期稳定度极限（k=2），假设正常使用AutoZero功能。只要在表压模式下排气，即通过与绝压模式下的大气压参考进行比对，自动进行调零。不使用自动调零功能的绝压模式下预测1年期稳定度为 ± (0.005 % Q-RPT 量程 + 0.005 % 读数)。

2. 组合了线性度、迟滞性和重复性。在使用绝压（Axxx）Q-RPT的表压模式下，考虑到大气气压计的分辨率和短期稳定度，需加上+1 Pa (0.00015 psi)。

3. Q-RPT指示相对于所施加压力真值的大偏差，包括准确度、预测1年期稳定度、温度影响和校准不确定度，组合和扩展（k=2）方法符合ISO“Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement”（测量中不确定度表述指南）。

4. PPC4输出压力相对于真值的大偏差包括测量不确定度和默认动态控制保持限值。

5. 自动量程的百分比，但自动量程不低于Q-RPT 量程的30%（采用BG15K 和 G15K 时为10%）。例如，如果Q-RPT为满量程标准 A160K，当自动量程为160 kPa ～ 48 kPa (160 kPa 量程×30%)时，压力测量不确定度为 0.015% × 自动量程，当自动量程小于48 kPa 时为7.2 Pa (160 kPa 量程×30% ×0.015%) 。

6. %读数乘以测得的压力（30～100% 量程）。在30% Q-RPT量程之下，%读数值乘以30% Q-RPT量程。例如，如果Q-RPT为标准 A160K，压力测量不确定度为0.010%读数，直到48 kPa的测量压力（160 kPa span × 30%），在48 kPa以下为0.0048 kPa（160 kPa span × 30% × 0.01%）。

7. %读数值乘以测得的压力（30～100% 自动量程）。在30%自动量程之下，（% 读数值）×（30% 自动量程）； 如果自动量程低于Q-RPT量程的30%，则（%读数值）×（测得的压力值），或者（%读数）×（9% Q-RPT 量程），取较大值。 例如，如果Q-RPT为特级A160K，自动量程为160kPa，则压力测量不确定度等于（测得的压力）×0.008%（48 kPa） (160 kPa 自动量程 × 30%)，在48 kPa下为0.0038 kPa (160 kPa 量程 × 30%×0.008%)；如果自动量程为100 kPa (大于160 kPa Q-RPT 量程的30%)，则压力测量不确定度为（测得的压力） × 0.008%（30kPa）(100 kPa 自动量程×30%) ，在30 kPa下为0.0024 kPa (100 kPa 量程×30%×0.008%)；如果自动量程为30 kPa (低于160 kPa Q-RPT 量程的 30%)，则压力测量不确定度为（测得的压力）× 0.008%（直到14.4 kPa） (160 kPa 大 Q-RPT 量程 × 9%) ，在14.4kPa下为 0.0012 kPa (160 kPa Q-RPT 量程 × 9% × 0.008%) 。

注：DHI 技术文章 8050TN11提供了 PPC4 Q-RPT不确定度的详细说明。
Q-RPT传感器说明：
对于国际单位版本中，量程的默认单位为kPa。其它单位的量程为等效的kPa量程。对英制单位，量程的默认单位为psi，其它单位的量程为等效的psi。 
我们提供几种不同等级的传感器：包括通用传感器和三种等级的Q-RPT传感器。这些传感器的技术指标请参见Q- RPT等级表格。

1. 满量程等级Q-RPT（Full Scale），它适用于那些用“满量程百分比”表示的不确定度，且要求校准标准的不确定度为 ± 0.015 %或更低的应用。由于满量程标准的Q-RPT传感器在其大量程的 30%以下的量程不确定度均为0.015 %，所以一个传感器可覆盖很宽的压力范围。满量程等级传感器是PPC4经济的Q-RPT传感器，然而您仍然能够获得 PPC4出色的特性和无可比拟的压力控制功能。满量程等级传感器以“f”表示，在Q-RPT型号的后边加“f”表示（例如A7Mf）。

2. 标准等级Q-RPT（Standard），它适用于以“读数百分比”表示不确定度，而不是给定量程不确定度的校准或测试设备。其测量不确定度为±0.01 %的读数，传感器的精度为0.008 %读数，它可用来校准或测试除高性能之外的所有压力测试或校准设备。标准等级传感器以“s”表示，在Q-RPT型号的后边加“s”表示（例如，A10Ms）。

3. 特级Q-RPT（Premium），它是高端的传感器。它为压力传递标准树立了新的标准。该等级的Q-RPT传感器适用于高性能和精度的应用。特级Q-RPT传感器一年期测量不确定度在其自动量程的30 %以上时为读数的±0.008 %，传感器的精度为0.005 %读数。所以一个Q-RPT即使在稍低于其大量程时亦可提供出色的技术指标。特级传感器以“p”表示，附在Q-RPT型号的后边加“p” 表示（例如，A700Kp）。

关于不确定或者精度的指标，要说明的是在使用中用户终获得的是测量的不确定度，而不是传感器本身的精度。而测量的不确定度除了包括传感器本身精度之外还包括线性度，迟滞性，温度等各种因素。因此在阅读指标的时候要分清是哪种指标，此外还有特别关注一下那些角标和注释。 
zui后，还有指标以外的东西，例如长期稳定性，可靠性等。福禄克的压力Q-RPT传感器是经过严格筛选的，是千里挑一出来的高性能传感器。所谓高性能，不仅仅是指标，还包括了长期的稳定性，可靠性等。

技术指标：