22-EFT.WP.Metrology.Instrument v1.0 | 附录A 接口参考（I70 全集）

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附录A 接口参考（I70 全集）

一句话目标：汇总本卷 I70 系列接口的签名、入参/出参、不变量与错误语义，作为可实现与可审计的统一参照。

I. 范围与说明

• 本附录覆盖发现/连接、采集/控制、单位/量纲、时基/同步、线性度/噪声/带宽、环境与漂移、溯源与证书、合规与面板、清单与发布的 I70-* 接口。
• 所有标量/向量/时间序列均需声明 unit(x) 与 dim(x) 并通过 check_dim(expr)；涉及时序一律在 tau_mono 上计算，对外以 ts 发布，记录 offset/skew/J。
• 涉及路径/到达时度量的接口必须并行记录两口径并产出 delta_form（见《TimeBase》与《Cleaning》）。

II. 命名、类型与通用不变量

1. 类型约定
   • T（number|string|bool），Vec[T]，TS[T]（time series），Map[K,V]，Blob，Path。
   • Session（仪器会话），TraceID（sha256），Manifest（有签名的键值集合）。
2. 不变量
   non_decreasing(ts)；sum(w)/N ≈ 1（若使用权重）；check_dim(expr)=0；delta_form ≤ tol_Tarr；alpha_spent ≤ alpha_budget。
3. 错误语义（统一）
   E.CONN（连接/权限）、E.CFG（非法配置）、E.TIME（时基/同步）、E.MET（计量/单位）、E.IO（采集/写盘）、E.CONTRACT（契约失败）。

III. 发现、连接与控制（SCPI/IVI）

1. I70-01 discover_instruments(filter) -> Vec<DeviceInfo>
   • 入参：filter（vendor|model|iface）
   • 出参：Vec<DeviceInfo>（{id, iface, driver, caps}）
   • 不变量：返回集合内 unique(id)；驱动与能力 caps 完整。
2. I70-02 open_session(device_id, driver, opts) -> Session
   • 入参：opts（timeout_ms, exclusive, retry）
   • 出参：Session
   • 错误：E.CONN；会话泄漏防护并发互斥。
3. I70-03 scpi(session, cmd, expect) -> Resp
   • 说明：原子 SCPI 事务；自动重试与超时。
   • 不变量：latency_ms_p99 计入面板 panel.scpi.latency_ms_p99。
4. I70-04 ivi_call(session, fn, args) -> Resp
   说明：IVI 驱动抽象调用，记录 driver.version 与 TraceID。

IV. 采集、扫频与批处理

1. I70-11 acquire(session, chan, rate_sps, n, trig) -> TS[float]
   • 入参：trig（{mode, level, edge}）
   • 出参：时间序列，附 ts/tau_mono 与 offset/skew/J。
   • 不变量：采样丢失率 sample_loss_rate ≤ tol_loss。
2. I70-12 sweep_source_measure(src, meas, grid, dwell_ms) -> DS
   • 说明：源扫步-测量一体（SMU/DMM/SG/SA）。
   • 不变量：non_decreasing(grid)；单位/量纲自检通过。
3. I70-13 batch_run(plan, sessions) -> BatchReport
   说明：并行/顺序批任务执行，带幂等与断点续跑。

V. 单位、量纲与校准一致化

1. I70-21 repair_units(ds, policy) -> Report
   • 说明：单位归一、dim 校核与失败映射。
   • 错误：E.MET。
2. I70-22 apply_calibration(ds, cal_curve|lut|poly) -> ds'
   不变量：check_dim(y - f(x))=0；记录 U = k * u_c。
3. I70-23 estimate_uncertainty(ds, model) -> U_report
   • 入参：model ∈ {typeA, typeB, pooled}
   • 出参：{u_c, k, U} 并标注方法。

VI. 时基与同步对齐（对接 TimeBase/Sync）

• I70-31 align_timebase(ds, sync_ref) -> ds'
  出参：写入 tau_mono、发布 ts、记录 offset/skew/J 与不确定度。
• I70-32 time_corr_chains(manifest) -> DelayBudget
  说明：端到端时间戳链路与延迟预算聚合。
• I70-33 arrival_dual_forms(ds, c_ref, n_eff, gamma) -> {T_arr_1, T_arr_2, delta_form}
  不变量：delta_form ≤ tol_Tarr；域与测度显式。

VII. 线性度与非线性校准（INL/DNL/Poly/LUT）

• I70-41 estimate_inl_dnl(ds, n_bits) -> {INL, DNL}
  出参：峰峰与 RMS 指标，附 unit(LSB)。
• I70-42 fit_poly_correction(ds, order) -> poly
  不变量：过拟合防护（留出或交叉验证）。
• I70-43 build_lut_correction(ds, bins) -> lut
  说明：单调性与外插策略显式。
• I70-44 apply_linearity_correction(ds, poly|lut) -> ds'
  不变量：校准前后 check_dim 保持成立。

VIII. 噪声与灵敏度（SNR/NF/NEP）

• I70-51 measure_snr_enob(ds, fs, bw) -> {SNR, ENOB}
  方程：ENOB = ( SNR_dB - 1.76 ) / 6.02。
• I70-52 estimate_noise_figure(rx_chain, Ts, G) -> {NF, U}
  说明：依据噪声系数定义与增益串接。
• I70-53 estimate_nep(detector, bw) -> {NEP, U}
  说明：光电探测 NEP 与等效带宽。

IX. 带宽与响应（Bode/Step/ImpResp/PSF）

• I70-61 measure_bode(session, stim, freq_grid) -> {mag, phase}
  不变量：扫频稳定、RBW/VBW 固化。
• I70-62 measure_step_response(session, amp, t_win) -> TS[float]
  说明：阶跃响应与上升时间度量。
• I70-63 estimate_impulse_response(ts_resp) -> h(t)
  说明：窗与去噪口径显式。
• I70-64 estimate_psf_otsf(ds_img) -> {PSF, OTF, MTF}
  交叉：见《Imaging》第5章。

X. 触发、采样与时基

• I70-71 configure_trigger(session, spec) -> Ack
  说明：硬/软/混合触发统一描述。
• I70-72 verify_sampling(clock, fs, jitter_spec) -> Report
  出参：J, skew, u(ts) 与通过/失败。
• I70-73 resample(ds, fs_target, method) -> ds'
  不变量：防混叠与量纲保持。

XI. 环境与漂移（温湿/EMC/老化）

• I70-81 log_environment(sensors, Delta_t) -> EnvTS
  出参：RefCond 序列，带 unit 与 u(x)。
• I70-82 estimate_drift(ds, env) -> {drift_level, psi, W1}
  交叉：见《CrossStats》第7章。
• I70-83 aging_tracker(ds, horizon) -> DriftReport
  说明：老化趋势与再校准建议窗口。

XII. 溯源、校准与证书

• I70-91 record_traceability_chain(manifest, si_links) -> manifest'
  不变量：链闭包与证据可追溯。
• I70-92 ingest_cal_certificate(pdf|xml) -> CalMeta
  出参：{date, lab, scope, U, TUR, validity}，附 signature。
• I70-93 schedule_recalibration(policy, usage) -> Plan
  说明：基于风险与使用时长的动态计划。

XIII. 合规、契约与 guardband

• I70-101 compute_tur(T_spec, U) -> TUR
  判据：TUR ≥ TUR_min。
• I70-102 guardband_decision(meas, U, policy) -> pass|fail|marginal
  说明：ILAC-G8 与风险权重策略。
• I70-103 evaluate_instrument_contract(ds, rules) -> Report
  规则族：唯一/单调/量纲/漂移/SLO/两口径差。

XIV. 多仪器一致化与交叉比对（RRT/Interlab）

• I70-111 interlab_round_robin(datasets, ref) -> BiasVarReport
  出参：偏差/方差分解与降权建议。
• I70-112 cross_instrument_alignment(ds_list, anchors) -> ds'
  不变量：锚定一致与到达时两口径记录。

XV. 数据接口、元数据与发布

• I70-121 emit_instrument_manifest(artifacts, tag) -> Manifest
  键：manifest.instrument.*，含 TraceID, timing, metrology, contracts, panel, signature。
• I70-122 freeze_release(ds, manifest, repo) -> ReleaseBundle
  不变量：签名、哈希与防篡改校验通过。
• I70-123 panel_metrics(streams) -> PanelSlice
  指标：latency_ms_p99, rho, sample_loss_rate, u(ts)_p95 等。

XVI. 运行时与流式协同（背压/重试/幂等）

• I70-131 configure_streaming(topology, chan, cap, q_len) -> Ack
  判据：rho = lambda/mu < 1。
• I70-132 retry_with_idempotency(op, key, policy) -> Result
  不变量：idempotency(key)；侧写 E.IO 的重试窗口。

XVII. 示例调用序（端到端蓝本）

• discover_instruments → open_session → configure_trigger → acquire / sweep_source_measure
• repair_units → apply_calibration → estimate_uncertainty
• align_timebase → arrival_dual_forms
• estimate_inl_dnl / measure_snr_enob / measure_bode
• log_environment → estimate_drift
• compute_tur → guardband_decision → evaluate_instrument_contract
• emit_instrument_manifest → freeze_release

XVIII. 交叉引用

• 时基/同步：见《EFT.WP.Metrology.TimeBase v1.0》《EFT.WP.Metrology.Sync v1.0》。
• 清洗/契约：见《EFT.WP.Methods.Cleaning v1.0》附录 A/B/C。
• 统计/漂移：见《EFT.WP.Methods.CrossStats v1.0》7/14 章。
• 成像响应：见《EFT.WP.Methods.Imaging v1.0》5/9 章。

XIX. 备注与实现建议

• 所有接口输出均应嵌入 TraceID 与最小可复现上下文（驱动版本、固件、配置摘要）。
• 涉及 PDF/证书的解析接口建议双通道实现（结构化优先，OCR 备援），并在 manifest.evidence.* 存证。
• 任何 E.CONTRACT 触发时，必须输出可审计的失败切片与回退动作建议。