王玲 王紅

【摘 要】在計量檢定過程中由于數(shù)字多，用表功能多，量程多，檢定，校準點多，每一個量程和檢定點的技術(shù)指標各不相同，人工操作檢定與校準時間長易出錯，計算誤差的工作量也相當繁重，且易出現(xiàn)計算錯誤。為提高檢定、校準數(shù)字多用表的工作效率及工作質(zhì)量，本文主要針對數(shù)字多用表自動檢定校準系統(tǒng)的構(gòu)成、工作原理、提點以及功能進行研究。

【關鍵詞】數(shù)字多用表；自動校準系統(tǒng)；校準過程

隨著計算機技術(shù)、大規(guī)模集成電路技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，儀器技術(shù)領域發(fā)生了巨大的變化，從最初的模擬儀器發(fā)展到現(xiàn)在的數(shù)字化儀器、嵌入式儀器和智能儀器。為現(xiàn)代測量技術(shù)與儀器控制領域注入新的活力，新的測試領域、方法以及新的儀器結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn)，在許多方面已經(jīng)突破了傳統(tǒng)儀器的概念，電子儀器的功能和作用已經(jīng)發(fā)生了質(zhì)的變化。在這種背景下，儀器設備和測試系統(tǒng)之間的關系顯得更為重要。沒有自動或智能測試系統(tǒng)的支持，一些復雜的實驗根本就無法獲得理想的測試結(jié)果。

一、數(shù)字多用表自動檢定校準系統(tǒng)的主體構(gòu)成

數(shù)字多用表自動校準系統(tǒng)中需研究的主要內(nèi)容包含：①交直流電壓、交直流電流及電阻的程控校準；②自動誤差計算及不確定度分析；存儲設備信息、原始記錄及運算結(jié)果的數(shù)據(jù)庫；校準結(jié)果管理；③基于互聯(lián)網(wǎng)的實驗室交互平臺等.利用數(shù)字多用表自動化檢定與校準并自動實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的誤差分析，④可避免在進行人工檢定時產(chǎn)生的認為誤差，保證量值傳遞的統(tǒng)一，提高檢定結(jié)果的可靠性

1.數(shù)表自動檢定校準系統(tǒng)的特點

①友好的人機交互界面使得檢定校準變得簡單，非專業(yè)人員也很易操作；②自動實時的數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)處理，既免去了檢定人員實時操作及記錄數(shù)據(jù)的辛苦，也提高了檢定的可靠性③在進行年穩(wěn)定性的考核時，系統(tǒng)可自動調(diào)出上一年的數(shù)據(jù)，進行比較并給出判斷結(jié)果；④數(shù)據(jù)由計算機采用數(shù)據(jù)庫管理模式保存后，不僅可直接進行記錄及證書的打印工作，而且便于數(shù)據(jù)產(chǎn)品的科學管理，提高了工作效率。

2.數(shù)表自動檢定校準系統(tǒng)組成及工作原理

自動系統(tǒng)的硬件部分由微機、多功能標準源（FLUKE5700或FLUKE5720標準信號源）、通訊接口卡、打印機組成。它們與不同的被檢表一同構(gòu)成一套完整的數(shù)字電壓表自動檢定校準系統(tǒng)，系統(tǒng)框圖如圖所示。

數(shù)表自動檢定校準系統(tǒng)采用標準源法進行檢定。系統(tǒng)以計算機為控制部件，通過IEEE488并行通訊口與標準源及被檢表相連。標準源用來為被檢表提供標準信號（直流電壓、交流電壓、直流電流、交流電流、電阻）。檢定時，由軟件實現(xiàn)計算機對標準源及被檢表的程控，從而完成整個自動檢定校準系統(tǒng)的工作。即：實時顯示測量數(shù)據(jù)、程控校準、保存數(shù)據(jù)、檢定數(shù)據(jù)及證書的預覽、打印等多項功能。

二、數(shù)表自動檢定校準系統(tǒng)軟件設計

數(shù)表自動檢定校準系統(tǒng)軟件由 4 個模塊組成，分別為程控測量模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、信息管理模塊和實驗室交互模塊，每個模塊均可獨立運行，以滿足不同的工作需要，。其中程控測量模塊與數(shù)據(jù)處理模塊使用 NI 公司 LabVIEW 開發(fā)環(huán)境編寫，所得數(shù)據(jù)通NILab-VIEW 數(shù)據(jù)庫連接工具包上傳至網(wǎng)絡服務器上的 MYSQL 數(shù)據(jù)庫進行存儲。信息管理模塊與實驗室交互模塊采用 JAVA1 6 編寫，通過調(diào)用 API 函數(shù)實現(xiàn)與 Lab-VIEW 的聯(lián)動，同時可以對 MYSQL 數(shù)據(jù)庫進行管理。

三、數(shù)字多用表自動檢定系統(tǒng)的主要功能

①自動檢定功能：依據(jù)檢定規(guī)程要求，主要包括直流電壓、交流電壓、交流電壓頻率響應、電阻、直流電流、交流電流、交流電流頻率響應等項目的檢定?？梢愿鶕?jù)客戶要求選擇項目檢定。②數(shù)據(jù)處理功能：對采集到的數(shù)據(jù)進行粗大值、異常值的剔除，對同一點多測幾次求平均值。③數(shù)據(jù)判別功能：依據(jù)數(shù)字多用表的技術(shù)指標自動對測量結(jié)果進行判別，分為合格與不合格。④查詢功能：可以調(diào)閱已經(jīng)測量過的數(shù)字多用表的原始記錄查看，包括儀器型號、編號、生產(chǎn)廠家、送檢單位、日期、各檢定項目數(shù)據(jù)等。如果對測量數(shù)據(jù)有異議，可以進行再次測量。⑤單點復測功能：對于測量數(shù)據(jù)有異議的測量點，可進行再次測量。⑤自動打印功能：自動保存原始記錄；可根據(jù)客戶要求（檢定證書或者校準證書）自動生成證書報告，可生成單功能的證書報告，也可生成全功能的證書報告；還可自動生成封面。

四、數(shù)字多用表自動測試系統(tǒng)的作用

多功能、高準確度、智能化數(shù)字多用表在儀器測量中已日益占據(jù)重要的地位，被廣泛使用于科研、試驗、教學、航空航天等的各個方面，很多電量或非電量經(jīng)變化后都可用數(shù)字多用表完成測試。隨著數(shù)字技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛使用， 國內(nèi)外廠家不斷推出新型的高準確度、功能齊全、量程范圍寬且?guī)?GPIB（General Purpose Interface Bus）接口的各種數(shù)字多用表。此類數(shù)字多用表被廣泛地應用于試驗測試的各個環(huán)節(jié)，其測量值準確與否，直接關系到試驗是否能夠取得成功。

五、結(jié)束語

儀器計量校準是恢復、保持設備性能指標，保證測量準確可靠的技術(shù)手段，所以需要在國家授權(quán)的計量校準機構(gòu)定期的進行校準。數(shù)字多用表自動檢測校準系統(tǒng)能夠提高測量準確度和可靠性，為提高數(shù)字多用表檢定校準工作管理的科學性和規(guī)范性提供了技術(shù)支持。另外，數(shù)字多用表自動檢測校準系統(tǒng)在減輕檢定員的勞動強度的同時又提高了工作效率，也可以更好的為檢定校準單位創(chuàng)造社會經(jīng)濟效益。

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