Spektrumanalysatoren kalibrieren Neue VDI/VDE-Richtlinie und was HF-Messtechniker wissen sollten

Das Gespräch führte Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

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In der neuen Richtlinie VDI/VDE 2622 Blatt 11 geht es darum, wie Spektrumanalysatoren kalibriert werden müssen. Sind für die Kalibrierung der HF-Messgeräte immer Experten notwendig und wie lange ist eine Kalibrierung gültig?

Spektrumanalysator kalibrieren: Was HF-Messtechniker beachten sollten, sagt die Richtlinie VDI/VDE 2622 Blatt 11.
Spektrumanalysator kalibrieren: Was HF-Messtechniker beachten sollten, sagt die Richtlinie VDI/VDE 2622 Blatt 11.
(Bild: (c) Audrius Merfeldas - stock.adobe.com )

Die Richtlinie VDI/VDE 2622 Blatt 11 verfolgt den Zweck, allgemeingültige Kalibrierverfahren festzulegen und damit für die Prüfmittelüberwachung eine einheitliche und überbetriebliche Basis zu schaffen. Blatt 11 gilt für Spektrumanalysatoren (SPA). Hier werden Verfahren für die Kalibrierung der Analysatoren festgelegt.

Die Richtlinie enthält erforderlichen Arbeitsgänge, die zu kalibrierenden Messgrößen, Messbereiche und Messpunkte sowie die zur Kalibrierung notwendigen Arbeitsmittel und Normale sowie Auswerte- und Dokumentationshinweise. Sie richtet sich an Hersteller, Anwender von Messgeräten für elektronische Größen, insbesondere von Spektrumanalysatoren, Kalibrierdienstleistern oder Konformitätsbewertungsstellen.

Im Interview beantwortet Jörg Esenwein einige wichtige Fragen zur Richtlinie. Er ist Vorsitzender VDI/VDE-GMA FA 3.12 Kalibrieren von Messmitteln für elektrische Größen.

Herr Esenwein, ist die Kalibrierung zwingend notwendig und an wen richtet sich die Richtlinie?

Nur durch eine Kalibrierung kann sichergestellt werden, dass die mit dem Spektrumanalysator gemessenen Werte auf nationale oder internationale Normale rückgeführt sind und dass der Spektrumanalysator im Rahmen der vom Hersteller spezifizierten und somit vom Anwender erwarteten Fehlergrenzen arbeitet.

Eine Kalibrierung kann zwingend notwendig sein, wenn das bestimmte Anforderungen verlangen. Das kann die Erfüllung einer Norm im Rahmen einer Zertifizierung (DIN EN ISO 9001 ff. oder IATF 16949), eine Kundenanforderung oder im Rahmen gesetzlicher Vorschriften sein.

Der Zweck des Blatt 11 der Richtlinienreihe VDI/VDE/DGQ/DKD 2622 ist, für die Kalibrierung von Spektrumanalysator ein allgemein gültiges Kalibrierverfahren festzulegen und damit eine einheitliche überbetriebliche Basis zu schaffen. Sie soll es Herstellern, Anwendern und Kalibrierlaboratorien erleichtern, sich auf eine gemeinsame Vorgehensweise bei der Kalibrierung zu einigen.

Können die Anwender selbst kalibrieren oder sind dafür Experten notwendig?

Die Richtlinienreihe VDI/VDE/DGQ/DKD 2622 möchte ausdrücklich kompetenten Anwendern helfen, nach einer allgemein anerkannten Vorgehensweise Messgeräte selbst zu kalibrieren. Ohne den nötigen Sachverstand bei der HF-Technik und die entsprechenden Messgeräte (Normale) ist das alledings nicht machbar. Trotzdem kann das Blatt 11 einem Anwender eines Spektrumanalysators dabei helfen, den Kalibrierschein eines Kalibrierlabors oder Geräteherstellers besser zu verstehen.

Wie aufwendig ist die Kalibrierung und können Sie Details nennen?

Im Vergleich zu anderen Messgerätearten ist die Kalibrierung von Spektrumanalysatoren anspruchsvoller und auch aufwendiger. Generell kann der Schwierigkeitsgrad einer Kalibrierung daran bemessen werden, wie viele Kalibrierlabore eine entsprechende Kalibrierung am Markt anbieten. Neben der Ausbildung zu kompetentem Personal muss in geeignete Messtechnik investiert werden. Dazu gehören beispielsweise Generatoren, Leistungsmesser oder Netzwerkanalyser. Das kann in der HF-Technik schnell einen sechsstelligen Betrag kosten.

Wie lange ist die Kalibrierung gültig?

Für die Einhaltung einer angemessenen Frist zur erneuten Kalibrierung ist immer der Anwender verantwortlich. Ein Blick auf die technischen Daten des Herstellers und dessen Empfehlung kann ein erster Hinweis sein. Je nach Anwendungsfall kann aber ein hiervon abweichender Intervall sinnvoll sein. Es empfiehlt sich eine Risikoanalyse, um eine vernünftige Kosten-/Nutzenanalyse durchzuführen.

Hierbei sollten mindestens die Umgebungsbedingungen, die Einsatzhäufigkeit, das Bedienpersonal, Langzeiterfahrungen mit dem Messgerät und der mögliche Schaden berücksichtigt werden. Wertvolle Hinweise liefert auch die Richtlinie der ILAC (International Laboratory Accreditaion Cooperation): LAC G24:2007 Guidelines for the determination of calibration intervals of measuring instruments. Sie ist kostenfrei als englischsprachiges PDF verfügbar.

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