校准可编程电源的输出参数是确保其电压、电流等关键指标符合技术规格的核心步骤，通常需结合硬件调整与软件校准。以下是系统化的校准流程，涵盖准备工作、具体步骤、验证方法及注意事项：

一、校准前准备

1. 工具与设备
   • 标准源：高精度直流标准源（如Fluke 732B，电压精度±0.005%）、标准电流源（如Keysight B2901A，电流精度±0.005%）。
   • 测量仪表：6位半以上数字万用表（DMM，如Keithley 2000）、高精度电子负载（如Chroma 6310A）。
   • 连接线：低阻抗、低噪声的测试线（如四线制开尔文夹），减少接触电阻与干扰。
   • 环境控制：恒温恒湿实验室（温度25℃±1℃，湿度≤60%），避免温漂影响校准结果。
2. 电源状态检查
   • 预热电源：通电30分钟以上，使内部元件达到热稳定状态。
   • 检查外观：确认无物理损坏（如电容鼓包、焊点脱落）。
   • 恢复出厂设置：通过菜单或按键清除历史校准数据，避免残留误差干扰。

二、电压输出校准

1. 零点校准（Zero Adjustment）

• 目的：消除输出电压在零负载时的偏移误差。
• 步骤：
  1. 设定电源输出电压为0V（或最低可调值，如0.1V）。
  2. 连接DMM至电源输出端，记录实测电压 $V_{\text{meas}}$。
  3. 若 $V_{\text{meas}}\ne 0$，通过电源面板的“Zero Cal”旋钮或软件界面调整，使 $V_{\text{meas}}$ 趋近于0。
  4. 保存零点校准数据（部分电源需手动确认，部分自动存储）。

2. 满量程校准（Full-Scale Adjustment）

• 目的：修正输出电压在满量程时的增益误差。
• 步骤：

  1. 设定电源输出电压为标称最大值（如30V）。

  2. 用标准源输出相同电压（如30.000V），通过DMM测量电源实际输出 $V_{\text{actual}}$。

  3. 计算偏差：

若 $ Delta V > text{允许误差} $（如±0.05%），进入校准模式。

4. 通过电源的“Span Cal”功能或软件界面输入修正值（如 $V_{\text{correct}}=V_{\text{standard}}-\Delta V$），使 $V_{\text{actual}}$ 与标准值一致。
5. 重复测试其他电压点（如10V、20V），验证线性度。

3. 线性度校准（可选）

• 目的：确保电压输出在不同量程下保持线性。
• 步骤：
  1. 设定电源输出电压为标称值的20%、50%、80%（如6V、15V、24V）。
  2. 用标准源对比测量，记录各点偏差。
  3. 若偏差超过允许范围，通过软件的多点校准功能（如分段线性补偿）调整。

三、电流输出校准

1. 电流零点校准

• 目的：消除输出电流在空载时的残余电流。
• 步骤：
  1. 设定电源输出电流为0A（或最小可调值，如0.01A）。
  2. 连接电子负载至电源输出端，设置为恒压模式（避免短路）。
  3. 用DMM测量实际电流 $I_{\text{meas}}$。
  4. 若 $I_{\text{meas}}\ne 0$，通过电源的“Current Zero Cal”功能调整至接近0A。

2. 电流满量程校准

• 目的：修正输出电流在满量程时的增益误差。
• 步骤：

  1. 设定电源输出电流为标称最大值（如5A）。

  2. 用标准电流源输出相同电流（如5.000A），通过电子负载测量电源实际输出 $I_{\text{actual}}$。

  3. 计算偏差：

若 $ Delta I > text{允许误差} $（如±0.1%），进入校准模式。

4. 通过电源的“Current Span Cal”功能或软件界面输入修正值，使 $I_{\text{actual}}$ 与标准值一致。
5. 重复测试其他电流点（如1A、3A），验证线性度。

3. 负载效应校准（Load Regulation）

• 目的：确保电流输出在不同负载下保持稳定。
• 步骤：
  1. 设定电源输出电流为标称值（如2A）。
  2. 逐步增加负载电阻（如从10Ω降至1Ω），记录电流波动。
  3. 若波动超过允许范围（如±0.05%），通过软件调整电流环路参数（如PID增益）。

四、校准验证

1. 单点验证
   • 随机选择电压/电流点（如7V、1.5A），用标准源对比测量，验证偏差是否在允许范围内。
2. 动态测试
   • 输出阶梯波（如电压从5V突增至12V，电流从0.5A突增至2A），用示波器抓取波形，验证过渡时间与过冲是否符合规格（如电压过冲≤5%）。
3. 长期稳定性测试
   • 连续运行电源24小时，每小时记录一次输出参数，验证漂移是否在允许范围内（如电压漂移≤0.01%/h）。

五、注意事项

1. 安全操作
   • 校准前断开电源与被测设备的连接，避免短路或过载。
   • 佩戴防静电手环，防止静电损坏电源内部元件。
2. 校准周期
   • 普通实验室电源：每12个月校准一次。
   • 关键测试设备（如汽车电子、航空航天）：每6个月或每次重大维修后校准。
3. 数据记录
   • 保存校准前后的原始数据与修正值，形成校准报告（如包含日期、环境条件、测试点、偏差值）。
4. 软件更新
   • 若电源支持固件升级，校准前检查并更新至最新版本，修复已知误差模型。

六、典型案例

• Keysight N6705C电源校准：
  1. 通过PC软件连接电源，进入“Calibration”菜单。
  2. 选择“Voltage Calibration”，输入标准源电压值（如10.000V），软件自动计算修正系数并存储。
  3. 重复步骤校准电流，最后生成PDF校准证书。
• Chroma 62000P系列校准：
  1. 短接校准接口（J1），进入校准模式。
  2. 用标准源输出24V，通过旋钮调整电源显示值至24.000V。
  3. 保存设置并退出，验证输出精度。