GB/T 33905.4-2017 智能传感器 第4部分：性能评定方法

　　ICS 25 . 040 . 40 N 05

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 33905. 4—2017

　　智能传感器 第 4 部分：性能评定方法

　　Intelligentsensor—part4：Methodsofperformanceevaluation

　　2017-07-31 发布 2018-02-01 实施

　　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

　　发

　　布

　　GB/T 33905 . 4—20 17

　　GB/T 33905 . 4—20 17

　　前 言

　　GB/T 33905《智能传感器》分为 5 部分：

　　— 第 1 部分：总则;

　　— 第 2 部分：物联网应用行规;

　　— 第 3 部分：术语;

　　— 第 4 部分：性能评定方法;

　　— 第 5 部分：检查和例行试验方法。

　　本部分为 GB/T 33905 的第 4 部分。

　　本部分按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　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/TC 124)归口 。

　　本部分起草单位：上海工业自动化仪表研究院、北京瑞普三元仪表有限公司、绵阳市维博电子有限责任公司。

　　本部分主要起草人：范铠、李振中、阮赐元、肖红练。

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　　智能传感器 第 4 部分：性能评定方法

　　1 范围

　　GB/T 33905 的本部分规定了智能传感器的功能和智能程度的评价方法，包括智能传感器的基本信息、技术要求和评定方法及评定报告的要求。

　　本部分适用于把一个或多个物理、化学或电量转换成通信网络用或再转换成模拟电信号用数字信号的智能传感器，也适用于智能传感器早期开发阶段的设计评审。

　　注：本标准规定的方法旨在供制造商确定其产品的性能以及用户或独立的试验机构验证制造商的产品性能规范之用，它们通过以下方面对智能传感器的功能评定提供指导：

　　— 以结构化的方法对硬件和软件功能做复审的检查表;

　　— 在不同环境和运行条件下对性能、可信性和操作性进行测量和分级的试验方法。

　　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/T 2423 . 3 环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Cab：恒定湿热试验

　　GB/T 2900 . 56 电工术语 控制技术

　　GB/T 4208 外壳防护等级(IP代码)

　　GB/T 4798(所有部分) 电工电子产品应用环境条件

　　GB/T 17214(所有部分) 工业过程测量和控制装置的工作条件

　　GB/T 17614(所有部分) 工业过程控制系统用变送器

　　GB/T 18268 . 1—2010 测量、控制和实验室用的电设备 电磁兼容性要求 第 1 部分：通用要求GB/T 18271 . 1—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

　　GB/T 18271 . 2—2017 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/T 18271 . 3—2017 过程测量和控制装置 通用性能评定方法和程序 第 3 部分：影响量影响的试验

　　GB/T 18271 . 4—2017 过程测量和控制装置 通用性能评定方法和程序 第 4 部分：评定报告的内容

　　GB/T 33905 . 1 智能传感器 第 1 部分：总则

　　3 术语和定义

　　GB/T 2900 . 56、GB/T 17614 和 GB/T 33905 . 1 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　传感器 sensor

　　直接受带有被测量现象、物体或物质作用的测量系统元件。

　　示例：

　　铂热电阻的敏感电阻丝、涡轮流量计的涡轮、压力表的波登管、液位计的浮子、光谱计的光电池、示温涂料的热致

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　　液晶。

　　注：某些场合此概念也使用术语“检测器”表示。

　　[ISO/IEC Guide 99,定义 3.8]

　　3.2

　　智能传感器 intelligentsensor

　　具有与外部系统双向通信手段，用于发送测量、状态信息，接收和处理外部命令的传感器。

　　注：智能传感器是包含信息处理装置的传感器，传感器是智能传感器必不可少的组成部分。

　　3.3

　　主机 host

　　与智能传感器连接，执行接收它的测量、状态信息，发出对它处理命令的计算机设备。

　　3.4

　　校准 calibration

　　在规定条件下，借助参比标准建立示值与测量结果之间关系的系列操作。

　　注：示值与测量结果之间的关系通常可以用校准图表表达。

　　3.5

　　调整 adjustment

　　使智能传感器的示值与给定的被测值一致的系列操作。

　　注 1 ：使智能传感器的示值为零，与被测量的给定零值相一致的系列操作称为“调零”。

　　注 2：一些制造商习惯使用“校准”表达零位、量程、线性和一致性的调整，这与 IEC 60050-300 中对调整与校准的定义冲突。

　　3.6

　　整定 tuning

　　为获得稳定和理想的测量而调整智能传感器各项参数的过程。 包括从“反复试验”到由制造商提供专门的自动程序等各种形式。

　　3.7

　　信号发生器 signalgenerator

　　提供智能传感器被测物理量的装置或设备。

　　3.8

　　组态 configuring

　　为某种应用的需要指定智能传感器执行特定功能的过程。

　　3.9

　　设定 set-up

　　组态，校准和整定智能传感器以满足测量要求、优化测量结果的过程。

　　3 . 10

　　测量模式 measuringmode

　　智能传感器执行测量功能的运行方式。

　　4 基本信息

　　4 . 1 性能参数

　　确定智能传感器性能试验的指导原则是用户的应用。 它是确定智能传感器的测量功能、特性和工作环境等相关要求的基础。 通过对这些要求和选出接受评定样机的研究，确定性能试验所需的试验程

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　　序和设备。 根据被测样机的数量、运行原理和所述要求，智能传感器的全性能试验可能既困难又昂贵，因此还需要从技术和成本上判断试验的合理性。

　　通过 5 . 1 功能评定了解被评智能传感器能力的全貌，包括测量功能和支撑功能，如：组态、本地控制 、自测试和自诊断等方面。 当智能传感器具有广泛的功能时，由于成本和时间方面的原因，可能会不提交所列的全部功能做性能试验。 可能会同意在影响条件下做部分试验时考查一项或一些功能。 某些情况下，当采用标准化的或能准确描述的传感器(如：热电偶和 RTD)时，有关各方可以同意用合适的仿真器来代替实际的被测物理量。

　　评定所涉及测量功能是基于数据流通路概念确定的(见 5 . 1 . 2) 。有关各方需要确定被评定智能传感器的相关数据流通路和测量范围。 表 1 列出确定待评定功能的格式的示例。

　　表 1 中测量范围列给出了性能试验的测试范围。 本例仪表有一个电输出，可以在本地显示器和外部系统进行观测。 本地显示器的分辨力低，不用于与准确度有关的评定。 辅助温度测量值应在本地显示器观测，但不必为此目的将实际温度控制到指定值或用一个准确的温度计做外部测量。

　　差压变送器有一个电容式压力传感器和一个热电阻类的内部温度传感器。

　　试验时应将实际物理量(差压)施加到输入处。

　　表 1 智能传感器功能表

　　4 . 2 功能描述

　　智能传感器的智能功能表现各异，5 . 1 给出了描述它们功能的方法。 试验前制造商需提交他们向用户提供的基本功能描述，同时为评定方便，可事先参照 5 . 1 . 3 的表 4~表 8 对受试样机进行描述，一并提交给试验方。

　　4 . 3 制造商支持

　　由于智能传感器的功能复杂性、使用上的个性化特性及与传统传感器使用方法的差异性，因此它们在使用方面需要更多来自制造商的支持，表 2 列出了通常制造商可提供的支持内容。

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　　表 2 制造商支持项目

　　4 . 4 制造商可提供的文件信息

　　表 3 列出了制造商可提供文件的清单案例。

　　表 3 制造商可提供文件清单

　　5 技术要求和评定方法

　　5 . 1 功能评定

　　5 . 1 . 1 概述

　　功能评定指采取结构化方式将被评定智能传感器的功能和能力鲜明地展示出来。 智能传感器的功

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　　能表现出多样性，通过功能评定来揭示功能结构的细节。

　　5 . 1 . 2 指导评定者通过划分硬件模块和到操作域、环境域的输入、输出来描述智能传感器物理结构和信息流路径。 然后，用 5 . 1 . 3 的检查表描述功能结构。 检查表给出相关主题的一个框架，需要由评定者通过适当定性和定量的试验来表述。

　　5 . 1 . 2 智能传感器分析

　　5 . 1 . 2 . 1 总则

　　每种类型的智能传感器都可能配备一些不涉及主要测量过程的独立的辅助传感器和辅助(主要是数字的)输出。

　　图 1 给出了通用智能传感器模型，它是用来建立方框图、简明描述被评定智能传感器的一种工具。它对性能试验过程中被评定功能的阐释也是很重要的。

　　从功能上看，智能传感器是一种信息转换器。 数据通过图 1 给出的不同(外部)域，沿着清晰的数据流路径进出智能传感器。 下列路径(虽然并不一定常驻被评定智能传感器)需要详细阐释：

　　— 传感器(过程域)到外部系统(远程数据处理系统);

　　— 传感器(过程域)到操作员显示(人工域);

　　— 传感器(过程域)到外部系统(电输出);

　　— 操作面板命令经由本地键盘(人工域)到数据处理子系统，从而使上述数据流向外部系统(远程数据处理系统和电输出);

　　— 远程命令(来自外部远程数据处理系统)到智能传感器的数据处理子系统，从而使上述数据流向外部系统(电输出)和本地面板显示(人工域)。

　　评定报告应包括框图及说明，对重要细节还可以增加照片或图纸。

　　图 1 智能传感器的模型

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　　5 . 1 . 2 . 2 数据处理子系统

　　数据处理子系统是智能传感器的核心。 它的主要功能是为人、通信接口和(或)电输出子系统的实时应用提供并处理被测量。

　　除主要测量功能外，不同的智能传感器还可以配备许多不同的附加功能。 其中，智能传感器常备的附加功能有：

　　— 组态;

　　— 调整和整定;

　　— 自测试、诊断、环境条件监测;

　　— 外部过程控制功能;

　　— 趋势记录和数据存储。

　　部分功能可置于临时或连续连接到通信网络上的外部设备内(如：组态、趋势记录)。

　　5 . 1 . 2 . 3 传感器子系统

　　传感器子系统将被测的物理量或化学量转变成电信号，经调理和数字化后供数据处理单元使用。该子系统也可装备感知二进制信号的电路(如：按外部命令改变测量范围)，或装备不同类型的辅助传感

　　器(如：用于补偿、内部诊断和环境条件监测的)。

　　传感器和传感器子系统可与其他模块整合在一个外壳内。 传感器也可位于远端(如：密度计、热电偶变送器)。某些智能传感器[如：热电偶和热电阻温度计(RTD)] 利用提供标准化电信号的(第三方)传感器。 这种情况下，可以同意用可接受的合适仿真器代替施加实际量进行评定。

　　依据所用的测量原理，传感器可能不需要辅助(外部)电源(如：热电偶)，也可能需要辅助电源(如：应变仪)，还可能需要特殊特性的电源(如：电磁流量计和科氏流量计)。

　　作为功能评定的一部分，应列出智能传感器所配备传感器的类型和测量范围。

　　5 . 1 . 2 . 4 人机界面

　　人机界面是智能传感器的可选单元，是用于直接与操作者交互和通信的重要工具。 它由读出数据(本地显示)、输入数据和发出请求(本地按钮)的集成功能模块组成。 智能传感器不配备人机界面时，可通过通信接口、外部系统或手持终端访问内部数据。

　　应制表列出可以在显示器上显示的测量数据和刷新速率，以及既可以 自动也可以按要求提供给操作者的状态数据。 此外，应编写一个功能、存取设施和数据表达方式的摘要。

　　5 . 1 . 2 . 5 通信接口

　　通信接口是连接智能传感器和外部系统的桥梁，是实现智能功能的必要条件。 通过接口(数字通信链路)传递测量和控制数据，也提供了智能传感器组态数据的存取。 还有一些混合式智能传感器，其数字数据是叠加在模拟数据信号线上的。 有些智能传感器通信接口是可选的，这时可通过人机界面实现组态和数据读取。

　　应制表列出可向主机传送的测量数据及刷新率、列出能自动或按要求传送给主机的状态数据。 还应说明功能、存取设备和数据表达方式。

　　5 . 1 . 2 . 6 电输出子系统

　　电输出子系统是智能传感器的可选单元，可以将数据处理子系统提供的数字信息转换成一个或多

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　　个模拟电信号，也可以装备一个或多个二进制的(数字)电输出设备。

　　应制表列出电输出端口能提供的被测变量，包括信号的类型和范围(如：4 mA~20 mA 或 1 V~ 5 V d.c. ,等)。应汇总二进制(数字)输出端口能提供的状态数据。

　　5 . 1 . 2 . 7 电源单元

　　一些智能传感器需要一个分离的交流或直流主电源，也有采用光伏、振动等新型能量获取装置的。当前主流的智能传感器是“回路供电”的，即通过信号传输线或电信号输出线接收电力。

　　5 . 1 . 2 . 8 外部功能

　　智能传感器通过数据通信接口与主机设备通信。 通过这些设备，智能传感器的部分功能可以配置在主机设备里。 下列功能可适合远程配置：

　　—(远程)组态工具;

　　— 数据存储(组态、趋势、智能传感器状态);

　　— 部分校准和整定的步骤。

　　外部功能(如果存在)应作为智能传感器的一个组成部分进行处理。

　　5 . 1 . 2 . 9 循环时间(ct)

　　智能传感器实时运行性能很大程度上依赖于：

　　— 执行测量和向外部传送数据所需要的时间;

　　— 在线诊断测试的循环时间(ctd)。

　　缩写 ct1~ct4 表示了内部数据在不同模块及外部世界之间传输的循环时间(刷新时间)。 这些循环时间不必相等，全部或部分可以由用户调整。

　　注：循环时间是智能传感器与传统模拟传感器的根本区别之一，了解智能传感器内部的循环时间对使用时正确组态控制系统很重要。

　　5 . 1 . 3 评定要求

　　5 . 1 . 3 . 1 总则

　　可以按表 4~表 8 所述的功能和能力确定检查的内容，检查之前，应先确认智能传感器正确运行，且应无差错、无故障，这可通过本地显示器或通过通信接口连接的远程设备(手持终端、PC 或主计算机)来指示。

　　智能传感器的功能大多由图 1 中数据处理子系统的软件配合图 1 中的其他模块硬件和与智能传感器配套的专用主机软件来实现，这些主要由各部分软件实现的功能通常具有不随时间衰退的特征;因此智能传感器的软硬件版本未改变时不需要反复做功能评定。 但是当智能传感器的软硬件版本发生改变时，应重新进行功能评定。

　　虽然对成熟版本的智能传感器不需要反复做功能评定，但是在交货前应对它的各项智能功能所载的信息和缺省状态进行检查。 具体检查内容由制造商根据智能传感器的具体情况确定。

　　5 . 1 . 3 . 2 通用功能

　　表 4 给出了通用功能检查的要求。

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　　表 4 通用功能检查表

　　5 . 1 . 3 . 3 组态能力

　　表 5 给出了组态能力检查的要求。

　　表 5 组态能力检查表

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　　表 5(续)

　　5 . 1 . 3 . 4 调整和整定

　　表 6 给出了调整和整定检查的要求。

　　表 6 调整和整定程序检查表

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　　表 6(续)

　　5 . 1 . 3 . 5 可操作性

　　表 7 给出了可操作性检查的要求。

　　表 7 可操作性检查表

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　　表 7(续)

　　5 . 1 . 3 . 6 可信性、容错性

　　表 8 提供了可信性和容错性的检查案例，另有智能仪表操作错误容错标准，制造商可以参考采用。

　　表 8 可信性、容错性检查表

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　　表 8(续)

　　5 . 2 性能试验

　　5 . 2 . 1 概述

　　性能评定应测量被评仪表的全部特性，即应执行多区间段的测量以充分证明仪表符合自身的规范。然而如果过户与制造商协商同意，也可评定包括参比条件下的全性能测量和各种简化的影响量性能测量组合。

　　对于线性特性的智能传感器，输入信号最好以不超过 20%步长无过冲地从 0%缓慢增大到 100% ,然后回到 0%。每变化一步后，应使变送器达到稳态状态。 然后记录每步输入输出信号的相应值。 测量循环至少执行 3 次 。上行和下行方向的测量应分别求平均，并应绘制成图。 此外，应从测量值计算出最大回差和最大重复性误差，还应说明重复性计算的依据。

　　有关各方协商的简化测量组合由以下测量组成：

　　— 零点和量程迁移(如果预计影响量会影响线性度，可增加一些中间点)，或

　　— 在 0%、10%、50%、90%或 100%点的测量。

　　当零点或 100%点是不能超越的固定值时，零点和量程迁移可在如 2%和 98%处测量。

　　对非线性函数，应选择输入间隔使其充分覆盖规定的特性曲线。 除非另有约定，一致性误差应由规定特性曲线分别与上行、下行测量平均值之间的差确定。 应将其绘制成图。 此外，应从测量值计算出最大回差和最大重复性误差，还应说明重复性计算的依据。

　　简化测量组合应经有关各方同意。

　　5 . 2 . 2 试验设备

　　5 . 2 . 2 . 1 总则

　　基本试验配置见图 2 。根据智能传感器的类型及施加和测量的各种量的变化，信号发生器和数据

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　　图 2 基本试验配置

　　采集设备可以很复杂。

　　5 . 2 . 2 . 2 信号发生器

　　施加到智能传感器的输入应由可溯源到参比标准或参比物质的信号发生器提供。 所加信号应平稳、在测量期间无漂移。

　　所施加信号的准确度限应不超过被评定智能传感器要求准确度限的 1/3。

　　信号发生器、输入及相关输出信号测量设备的动态特性应优于被试智能传感器的动态特性。

　　5 . 2 . 2 . 3 输出负载/接收器

　　电流输出应加载最大允许或规定电阻负载。

　　电压输出应加载最小允许或规定电阻负载。

　　智能传感器应按制造商规定的通信接口连接到通信网络和主计算机。

　　关于通信数据吞吐量，应确定正确测量和运行所必需的基本负荷，此时相关数据可以在智能传感器与主设备及其他设备之间无冲突地交换。

　　5 . 2 . 2 . 4 控制和数据采集

　　控制和数据采集单元可以是全自动的、也可以是评定者手动和直观操作的系统。 用于测量、记录和控制各种信号的设备不应影响所加和所测量信号。 注意主计算机也可以部分地用于数据采集。

　　测量设备的总不确定度应由所采用每台测量仪表的不确定度合成来计算。

　　5 . 2 . 3 试验过程基本要求

　　开始试验前，应按制造商说明书要求预先对智能传感器进行调整、校准和(初始化)整定。

　　每次试验前，评定者应保证智能传感器处于无错误和无故障状态，并处于测量模式。 每次试验前，先进行参比测量和检查，以确定试验中和试验后相关特性的漂移，并观察可能出现的报警信息和智能传感器故障状态指示。

　　(开启电源后)应允许有一段制造商规定的预热时间，以稳定智能传感器和(或)关联试验设备。 没有规定时，应至少预热 15 min。

　　用于确定相关性能特性的测量点，其分布应覆盖全范围。 其中应包括处于或靠近范围上、下限值的测量点。 至少应有六个测量点。 测量点的数量和位置应与准确度等级和被评定特性要求相称。 输入信

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　　号达到每个测量点应无过冲。

　　在每个观察点，应在设备稳定后记录稳态值。

　　试验时智能传感器都应合上表盖，按约定的位置安装，并在报告中反映。

　　应仔细考虑在通信网络中对智能传感器进行的试验。 通信网络和主计算机的动态特性不应掩盖智能传感器的特性。 智能传感器的试验宜在单机配置和基本负荷下进行。

　　为了避免通信网络任务的干扰，在非通信网络相关试验情况下，不宜使用主计算机处理和存储试验数据。

　　5 . 2 . 4 性能试验参比条件

　　环境和运行试验条件的参比值见表 9 。更详细信息见 GB/T 18271 . 1—2017 的第 6 章 。

　　表 9 环境和运行试验参比条件

　　5 . 2 . 5 参比条件下的试验程序

　　表 10 给出了参比条件下的试验程序。

　　表 10 参比条件下的试验程序

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　　表 10(续)

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　　图 3 智能传感器电输出阶跃响应示例

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　　5 . 2 . 6 确定影响量影响的试验程序

　　5 . 2 . 6 . 1 总则

　　5 . 2 . 6 . 1 . 1 综述

　　试验中和试验后，将所做的观察和测量结果填入表 11~表 15 。 5 . 2 . 6 . 1 . 2~5 . 2 . 6 . 1 . 6 给出这些表的使用指南。

　　5 . 2 . 6 . 1 . 2 准确性栏目

　　被测变量

　　确定被测变量的相关数据流路径。 本栏分成许多列，其数量与所确定的相关数据流路径数相等。因此在表 11~表 15 所示例中，本栏应分成六列，分别列出本地显示和外部系统中的差压和内部温度。

　　本栏所用符号有：

　　Cr —简化特性(线性特性的零点、量程迁移和非线性特性的约定测量点数目);

　　P — 测量点;

　　Pr —试验中要记录的测量点;

　　× —按下述解释应执行的试验或检查。

　　在 Pr类测量中，宜在输入施加约 2%的小幅缓慢三角波信号。 这可能会强制智能传感器进入连续或暂时的“保持”状态。 而施加稳定的输入时，评定者观察不到暂时的“保持”状态。 另外，施加三角波信号，会使智能传感器输出反应时间可能的延迟现象显现出来。

　　辅助功能

　　应检查辅助模拟功能是否正常运行。 确定相关辅助功能的数量并依此分别列出。 可以提供下列辅助功能：

　　— 模拟传感器(如用于内部温度测量);

　　— 数字输入，由依次引入的逻辑“0”和逻辑“1”检查运行是否是正常;

　　— 数字输出，检查对所加相关激励的正确切换。

　　中间值(内部值)

　　当智能传感器配备有读取本地和远程数据或读取不同数据流路径的中间电测点数据的功能时，也应监控并记录中间值/内部值。

　　确定被监控的相关中间值的数量并依此分别列出。 如果出现故障或错误，这些数据可以指出发生在智能传感器的哪一部分。 可提供的中间值有：

　　— 未经处理的电传感器信号;

　　— 处理前已转换(数字化)的传感器信号(A/D输出)。

　　5 . 2 . 6 . 1 . 3 可信性栏目

　　硬件损伤

　　在试验中和(或)试验后，观察智能传感器是否有机械损伤、故障或性能下降。

　　通信

　　通过本地控制检查通信。 本项检查包括经本地按钮无阻碍地访问智能传感器和经本地显示器无干扰地读出数据。

　　通过通信网络检查通信。 本项检查包括经主机和通信网络无阻碍地访问智能传感器和经主机显示器无干扰地读出数据。

　　还应检查在人工域和外部系统域因试验引起的通信延迟和暂停。

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　　软件组态

　　检查软件的组态是否由于施加的试验条件引起任何变化，包括用户可访问数据、功能和循环时间的完整性。

　　诊断信息

　　检查诊断显示(本地、PC或手持终端)、报告诊断信息和由于施加试验条件而可能出现的过程报警。

　　智能传感器可能配备多样化的诊断测试，在正常的或有故障的智能传感器中，这些测试可以 自动运行或者由操作者启动。 如果智能传感器没有如期望那样完全运行，评定者应使用操作员控制的诊断设施检查智能传感器的运行。

　　5 . 2 . 6 . 1 . 4 稳定性栏目

　　阶跃响应

　　从输入引入由 45%~55%再回复的阶跃信号，报告输出达到稳定位置(1%量程之内的最终稳态值)的所有变化时间。 如果出现极限循环，报告幅度和周期。

　　稳定性

　　检查智能传感器在 10%、50%和 90%输入时的(稳定状态)稳定性。 报告明显的不稳定和(或)极限循环。 对后一种情况，同时报告幅度和周期。 如果出现不稳定或极限循环，执行自动整定程序，并报告相关控制参数的变化和稳定性可能出现的改善。

　　自动调整/自动整定

　　执行自动调整和自动整定程序。

　　对自动调整程序，报告零点和量程可能的变化、线性度、以及执行所需的时间。

　　对自动整定程序，报告相关控制参数可能的变化，以及执行所需的时间。

　　由于执行这些程序引起稳定性可能的变化也应报告。

　　5 . 2 . 6 . 1 . 5 测量时间栏目

　　由于每次试验中和试验后的测量值与观察值并不总是相同的，表中“测量时间”栏分为两种情况。 D — 试验之前初始测量值与试验中观察值的迁移;

　　A — 试验之前初始测量值与试验之后观察值的迁移。

　　5 . 2 . 6 . 1 . 6 试验方法行

　　在试验方法行中提到的试验级别，是从引用文件栏所述标准选出的首选级别。 如果超出了规范，就应降低试验级别，除非与制造商明确就本标准中的级别达成一致。

　　5 . 2 . 6 . 2 过程域

　　5 . 2 . 6 . 2 . 1 综述

　　在过程域，智能传感器的性能会受到过程装置产生的对传感器子系统的扰动以及来自远程传感器和电负载导线的电气扰动的影响。 因此这个域分为两个子域：

　　— 传感器扰动;

　　— 导线扰动。

　　5 . 2 . 6 . 2 . 2 传感器扰动

　　表 11 在介质特性、介质条件、安装条件影响中所列参数并非全部，必要时可以扩充。

　　此外，这些试验的严酷等级需要在起草评定协议时通过考虑评定目的做详细规定。

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　　表 1 1 传感器扰动的抗扰度试验方法

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　　表 1 1(续)

　　5 . 2 . 6 . 2 . 3 导线扰动

　　表 12 给出了导线扰动抗扰检查的方法。

　　表 12 导线扰动的抗扰度试验方法

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　　表 12(续)

　　GB/T 33905 . 4—20 17

　　表 12(续)

　　5 . 2 . 6 . 3 公用域

　　表 13 给出了电源扰动抗扰检查的方法。

　　表 13 电源扰动的抗扰度试验方法

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　　表 13(续)

　　注：对采用光伏、振动等新型能量获取装置的智能传感器，无须进行表 13 试验;宜根据所采用的能量获取原理，按制造商给出的要求和条件另行进行试验。

　　5 . 2 . 6 . 4 环境域

　　表 14 给出了环境扰动抗扰检查的方法。

　　表 14 环境扰动的抗扰度试验方法

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　　表 14(续)

　　GB/T 33905 . 4—20 17

　　表 14(续)

　　5 . 2 . 6 . 5 时间域

　　表 15 给出了漂移和退化检查的方法。

　　GB/T 33905 . 4—20 17

　　表 15 随时间退化抗扰度试验方法

　　5 . 3 其他

　　5 . 3 . 1 外观检查

　　智能传感器的外观应符合下列要求：

　　a) 外观完整、整洁，附属件、活动件稳固，无显著锈蚀和凹痕、划痕或涂层缺陷;

　　b ) 操作标识清晰完整，显示指示清晰无缺损，铭牌信息完整;

　　c) 各部分的装配正确，连接可靠，零件无损缺;

　　d) 对外连接的机械接口、电气接口正确。

　　5 . 3 . 2 基本信息核查

　　在开始评定前应核查智能传感器的基本信息：

　　a) 产品的型号规格与评定申报文件的一致性;

　　b ) 产品的型号规格与产品内电子文档内容的一致性;

　　c) 产品外形尺寸等目视可见元素的符合性;

　　d) 产品递交文件的完整性;

　　e) 第 4 章所述其他方面内容的符合性。

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　　6 评定报告

　　智能传感器可以按第 5 章和附录 A 的全部要求进行型式试验，也可以按照产品的实际情况增减评定项 目 。有关增减项目应在试验开始前递交的智能传感器基本信息(见第 4 章)中给予描述。

　　试验完成后，应按 GB/T 18271 . 4—2017 编写评定报告。

　　表 4~表 8 形成确定待评定智能传感器实现的功能和特性的检查表。 评定者通过对照上述表，检查被检样机是否具备表列功能。 表 16 按上述表的结构给出功能评定报告格式的一个示例。 应根据智能传感器的具体情况设计汇总表，简洁明了地反映表 10~表 15 的性能试验结果。

　　表 16 功能评定报告格式

　　评定报告还应包含下列辅助信息：

　　— 日期、试验设备的状况(如：编号、是否受控等)、试验人和报告撰写人的姓名及资质。

　　— 被试智能传感器的描述，包括：型号、系列号，是单机还是作为通信网络的部件进行试验。 在后一种情况下，通信网络的类型和配置(主机、智能传感器的类型和数量)也应写入报告。

　　— 包括和省略试验项 目 的动机。 其他影响试验结果的条件(如：偏离推荐环境条件)也应写入报告。

　　— 试验配置的描述和所用试验装置的清单。

　　— 输入数据：范围(%量程)和输入测量设备的状况。

　　— 输出数据：范围(%量程)和输出转换器连接的位置。

　　— 制造商对试验程序和试验结果的意见。

　　评定报告发出后，测试实验室应将所有与测试期间所做测量相关的原始文档保存至少两年。

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　　附 录 A

　　(规范性附录)附 加 试 验

　　A.1 可信性试验

　　此处引入的可信性试验方法，仅与下列智能传感器(功能)相关：具有 自测试功能、和(或)配备冗余部件、和(或)能就其状态与外部系统通信。 这些试验对那些高可靠性相关应用的智能传感器尤为重要。制造商宜将所述试验方法整合进他们设计过程中。

　　此处的可信性试验方法用于评价故障状态下智能传感器的表现。 故障分为两种类型：

　　— 内部硬件故障;

　　— 过程操作员和维护人员的人为故障。

　　被试智能传感器应能承受单个故障。

　　可以按照 GB/T 17614 . 3 —2013 附录 A 的规定进行可信性试验。

　　A.2 吞吐量试验

　　智能传感器在网络环境下运行时，其时间相关的性能和功能与网络组态、网络吞吐量情况高度相关 。通常智能传感器产品的技术规范给出了基本负荷下的性能和功能参数，这些参数以及网络负荷增加条件下的情况需要通过试验来验证。 GB/T 17614 . 3 —2013 附录 B 给出了吞吐量的试验方法。

　　A.3 其他功能试验

　　由于智能传感器功能的多样性，除本标准第 5 章规定的功能试验外，制造商还可能提供多种其他功能 。此处将其他功能分为两大类：

　　— 时间相关功能;

　　— 时间无关功能。

　　GB/T 17614 . 3 —2013 附录 C分别给出了对时间相关功能和时间无关功能试验的关注要点。

　　GB/T 33905 . 4—20 17

　　参 考 文 献

　　[1] GB/T 20001 . 10—2014 标准编写规则 第 10 部分：产品标准

　　[2] ISO/IEC Guide 99 国际计量学词汇(VIM) —基础通用概念和相关术语