称重传感器NTEP认证与OIML认证
在误差计算方法上的区别及难度分析
【摘 要】 本文讨论了美国对用于贸易和商业的称重、计量产品进行的NTEP（型式评定程序）认证和OIML（国际法制计量组织）认证在称重传感器误差、重复性误差、蠕变、最小静载荷输出温度影响等在误差计算方法、最大允许误差上的区别和数据采集的时间要求及认证的难度分析。
近年来，我国称重传感器生产企业为与国际市场融合参与国际竞争主要进行两种国际认证，一种是OIML认证，一种NTEP认证。现今称重传感器厂家在这两种认证中做的比较多的是OIML认证，大家对OIML认证也都比较熟悉，我们国家的称重传感器国家标准和检定规程都是根据国际法制计量组织出版的OlML R60：2000修订的。而NTEP认证称重传感器厂家相对做的比较少，一个是NTEP认证主在是针对美国的市场，二是NTEP的各种误差计算方法与OIML也有点差异。下面主要讨论OIML和NTEP两种认证在误差计算方法上的一些区别。
一、准确度等级区别
OIML：规定称重传感器分为A、B、C、D四个准确度等级；
NTEP：规定称重传感器分为I、II、III、IIIL、IIII五个准确度等级。
二、PLC分配系数区别
OIML：如制造厂无特殊规定，PLC=0.7；
NTEP：规定单传感器系统（“S”），PLC=0.7；多传感器系统“M”，PLC=1.0。
三、最大允许误差区别，OIML 以C级传感器为例，NTEP以III级、IIIL级为例
1、传感器误差
以此类推，负荷每增加500V最大允许误差增
加0.35V（直至负荷最大到10000V）
以此类推，负荷每增加500V最大允许误差增
加0.5V（直至负荷最大到10000V）
（1）从表1和表2比较可以看出，OIML C级和NTEP III级单传感器系统PLC一样都等于0.7，
传感器误差也基本一样，主要一点区别NTEP III级单传感器系统传感器误差带比OIML C级多分了一个误差带2001–4000V；
（2）因NTEP III级单传感器系统传感器误差带比OIML C级多分了一个误差带2001–4000V，
所以最大允许误差也略有区别，前面0–4000V与OIML C级最大允许误差一样；而后4001–10000V最大允许误差为1.75V；
（3）NTEP III级单传感器系统和多传感器系统的传感器误差因两者PLC的取值不同，一个
PLC=0.7，一个PLC=1.0，所以NTEP III级多传感器系统的传感器最大允许误差每一级都要比NTEP III级单传感器系统的宽；
（4）NTEP IIIL级与OIML的传感器误差区别就比较大了，NTEP IIIL级负荷以500V为单位
误差逐级递增，直至最大10000V为止。NTEP IIIL级单传感器系统和多传感器系统的传感器误差的区别也在于两者PLC的取值不同而不同。
2、重复性误差
以此类推，负荷每增加500V最大允许误差
增加0.70V（直至负荷最大到10000V）
以此类推，负荷每增加500V最大允许误差
增加1.00V（直至负荷最大到10000V）
（1）OIML：重复性误差和传感器误差的的最大允许误差是一样的（见表1）。
（2）NTEP：重复性误差的最大允许误差是线性误差的最大允许误差的2倍（见表3）。
3、温度对最小静负荷输出的影响
（1）OIML：温度对最小静负荷输出的影响允差为0.7Vmin/5℃。
（2）NTEP III级：单传感器系统和多传感器系统温度对最小静负荷输出的影响允差都为
0.7Vmin/5℃。
（3）NTEP IIIL级：单传感器系统和多传感器系统温度对最小静负荷输出的影响允差都为
2.1Vmin/5℃。
4、蠕变
OIML和NTEP认证的蠕变试验方法是一样，在传感器上施加一个恒定的Emax的90%至100%的最大载荷Dmax，初读数与以后30min内记录的任一读数之差。
（1）OIML：不能大于所加载荷最大允许误差绝对值的0.7倍，在20min和30min的读数之差，不能大于最大允许误差绝对值的0.15倍。
（2）NTEP：各精度等级的30min蠕变允差见表4，在20min和30min的读数之差，不能大于30min
蠕变允许误差绝对值的0.15倍。
以此类推，每增加500V最大<, /SPAN>
允许误差增加0.5V（最大到
10000V, 最大允许误差是
PLC×20×0.5V）
注：1）OIML：根据表1，在确定蠕变的最大允许误差(mpe)时，不管制造者公布的分配系数PLC的值是多少，均采用分配系数PLC = 0.70；
2）NTEP：
单传感器系统PLC=0.7
多传感器系统PLC=1.0
IIIL级单传感器系统和多传感器系统PLC=0.5（例：IIIL M 10000的蠕变允许误差=PLC
×10000500×0.5V=5V）。
5、最小静载荷输出恢复
（1）OIML：最小静载荷输出的初读数与施加了Emax的90%至100%的最大载荷Dmax 30min之后恢复到最小载荷Dmax，的读数之差，应不超过检定分度值的一半（0.5V）。
（2）NTEP：试验方法与OIML一样，但允许误差不一样，对I、II、III、IIII的称重传感器最
大允许误差是0.5V，对IIIL的称重传感器最大允许误差是1.5V。
6、加载时间，取数读数之间区别
（1）OIML：加载或卸载时间应近似等于规定时间的一半，余下的时间用于稳定。试验应在恒定的条件下进行，应以绝对时间记录在试验报告中。
（2）NTEP：蠕变试验，在读取初示值时，均是在加载后的20s上，它强调加卸载和读数的时间应尽可能短，且不能超出表中规定时间，它并未强调表中规定的一半时间用于加卸载，一半时间用于稳定的做法。蠕变恢复，初读取也是在卸载后的20s上。
7、Y值和Z值
（1）OIML：Y值和Z值的指标都明确标示在OIML证书中。
其中 Y=Emax/Vmin（Vmin由制造厂规定，Vmin≤V）
Z=Emax/（2×DR）
（2）NTEP：Y值指标未明确标示在NTEP证书中，但在证书中明确标示了每个量程的Vmin
值，这也等同于确认了Y值；Z值指标未明确标示在NTEP证书中。
Vmin≤传感器量程/nmax，这个值应该标注在传感器上，或附在随传感器的文件中。而这些传感器只要满足下述条件，它就能被使用于任何场合的多传感器系统中，条件是：
Vmin≤/eN 在这儿，Vmin：传感器的最小检定分度值；
e：衡器的检定分度值；
N：该衡器中使用的传感器数目。
8、大气太压力影响
（1）OIML：在95kPa至105kPa的大气压力范围内，当大气压力变化1kPa时，传感器输出变化不应大于最小检定分度值Vmin。
（2）NTEP：大气压影响测试限于单膜片筒罐式传感器，如果要进行在气压影响测试，并不需要在44#手册规定的整个范围上改变气压，只要改变一个相对来说较小的范围，观察一下，该传感器是否受到影响即可，这个试验可能要持续一个短时间。
在液压式传感器上是不需要做大气压影响试验的，因为大气压的影响相互抵消了。在一个采用液压传感器的称重系统中，总会有一个压力传感器，称重传感器和该压力传感器都会向大气排出气体，这样大气压影响就抵消了。
9、覆盖范围区别
（1）OIML：同一系列传感器，测试了一只传感器，一般往上覆盖5倍的量程。
（2）NTEP：采用同样设计的传感器可以认为是同一系列，测试了一只传感器，所能覆盖的传感器量程是10倍的量程范围，在被覆盖的量程范围中，一般来讲选来做测试的传感器应接近此量程范围的中间值，但认证机构也有选择权，最终由企业和认证机构协商确定。
10、提供样机的区别
（1）OIML：无特殊规定，制造商一般根据产品的市场需求，在同一系列传感器中确定一个量程范围（一般为5倍），然后选择最小的一个量程做为测试样机。
（2）NTEP：当要确定何种传感器和要多少只传感器要进行测试时，应考虑下列因素：
1） 何种传感器量程测试比较方便；
2） 何种传感量程被认为是市场上最常用的；
3） 何种传感器量程是制造商和进口商易于送测的；
4） 量程范围；
5） 在同一系列中，传感器在设计方面的差别；
6） 将要使用被测传感器的衡器的分度数。
（3）NTEP确定被测传感器的量程和数量的指导原则如下：
1）用于单传感器系统还是多传感器系统：对于单传感器系统，在一个测试量程上，通常测试一只传感器（但认证机构有时也会有要求送两个量程各一只传感器测试）；对于多传感器系统，在一个测试量程上，要测试二只传感器；
2）量程范围：如果量程范围相对来说比较小（即量程范围没有超出10∶1），那以通常只要测试一个量程的传感器，被选来做测试的传感器量程通常选取近似量程范围中间的量程；
3）如果传感器的量程范围明显地超出了10∶1的比率，那么需要加测另外量程的传感器。
四、OIML认证和NTEP认证的主要难度都在于线性、滞后、蠕变和最小静载荷恢复。根据以上允许误差比较，同分度数的OIML难度要高于NTEP，OIML认证一般做C3级，而NTEP认证一般做III
S 5000、IIIL M 10000，NTEP认证分度数要比OIML高，所以难度要比OIML大。
1、OIML C3难度相当于NTEP III S 3000
两者传感器误差带一样，灵敏度温度补偿的要求也是一样的，20℃~40℃控制在17.5ppm/℃以内，-10℃~20℃控制在11.67ppm/℃以内。
2、OIML C5难度略高于NTEP III S 5000
传感器误差在4001V – 5000V时，NTEP III S 5000允许误差要比OIML C5的宽，这也就是对
灵敏度温度补偿的要求：OIML C5要高于NTEP III S 5000；根据传感器的误差可推算灵敏度温度补
偿的要求如下：
（1）OIML C5要求20℃～40℃控制在10.5ppm/℃以内，-10℃～20℃控制在7ppm/℃以内；
（2）NTEP III S 5000则要求20℃～40℃控制在17.5ppm/℃以内，-10℃～20℃控制在
11.67ppm/℃以内。
3、OIML C5与NTEP IIIL M 10000比较
根据传感器的误差，NTEP IIIL M 10000主要对小负荷段要求较高，在500分度时的线性、滞
后要求要高于OIML C5，但到了大负荷段时要求则非常宽松，综合来讲线性、滞后方面NTEP IIIL M 10000难度是要高于OIML C5的，根据传感器的误差可推算灵敏度温度补偿的要求如下： NTEP IIIL M 10000：20℃～40℃控制在50ppm/℃以内，-10℃～20℃控制在33.33ppm/℃以内。 在蠕变方面：NTEP IIIL M 10000的要求很宽松，难度要低于OIML C3。但在最小静载荷恢复方面：NTEP IIIL M 10000难度要要高于OIML C3，但低于OIML C5，所以综合来讲，在蠕变方面NTEP IIIL M 10000难度略高于OIML C3，要低于OIML C5。
