谈谈仪器仪表自动化校验系统的设计.docx

谈谈仪器仪表自动化校验系统的设计谈谈仪器仪表自动化校验系统的设计摘要：由于电子测量的复杂程度越来越高，人工测量已经相对滞后，自动化测试已经成为了一种必然的趋势，它容易适应测试内容复杂多变的情况。本文对仪器仪表自动化校验系统的设计做了详细的说明，并且对于构建过程中的硬件构成、软件特点做了阐释，并对系统运行的要点进行了分析。关键词：仪表校验系统设计由于电子测量的复杂程度越来越高，人工测量已经相对滞后，自动化测试已经成为了一种必然的趋势。在大中型企业的计量部门，都拥有许多仪器仪表，如信号源、频谱仪、频率计、示波器、交直流标准源及数字多用表等。这些仪器仪表基本上都是带有标准接口的智能仪器，且每年都要进行检定，由于其功能多，校准检定点繁杂，存在着耗时耗力、极易出错等问题，而自动化测试能较好地解决这一问题。系统设计原则和构成。构建系统所需要的设备构建系统时要本着利用现有设备的原则，减少额外的投资，构建测试系统时采用智能仪器的GPIB总线模式，主要设备为内带微处理器的标准仪器：如信号源、示波器校准仪、交直流标准源等。被检仪器（内带微处理器）：如功率计、频率计、示波器、数字多用表。控制器主要由电子计算机、接口卡（如HP82350A）、电缆（如HP10833BIHP10833A）等。软件：包括系统软件以及应用软件。系统硬件的构成仪器仪表自动化检校系统由电子计算机统一控制和管理，同时用GPIB接口仪器及辅助设各来实现自动化测试，主要由计算机、标准设备、被检仪器、辅助设备（如打印机）、GPIB接口卡及电缆等组成，采用GPIB接口卡直接插在计算机的FO扩展相上，实现电子计算机与GPIB总线的连接，在程序控制下实现GPIB系统的其它设备间的通信。可程控仪器设备：可程控仪器设备能通过接口接受外来的数据，据此改变仪器自身的内部工作状态，这大大增强了仪器的功能和灵活性，使得许多原来用硬件逻辑难以解决或根本无法解决的问题可以用软件加以解决，可使仪器降低成本，减小体积，提高可靠性；同时通过微处理器的数据处理、存储等能力，可容易地实现各种自动校准，多次测量平均等技术，从而提高了测量准确度；具有GPIB接口或兼有RS-232或8位并行接口或BCD接口，能方便地接入自动化测试系统中，实现自动控制。GPIB系统总线技术指标完成对GPIB仪器的系统控制及测量结果的处理输出，满足GPIB总线的技术指标。①仪器容量：系统内仪器数不超过巧台。②母线构成：由16条信号线（8条数据线，3条挂钩线，5条管理线）及8条地址线组成。③连接方式：总线连接，仪器并联于总线上。④总线构成：采用标准24线电缆。⑤数传方式：串行byte，并行bit，三线连锁挂钩技术、双向异步通信。⑥数传速率：250～500字节/秒，最高IM字节/秒。⑦数据传输最大距离不超过20米。系统软件的构成控制系统能否实现其自动化校验，关键在于一套系统的软件系统，方可以进行大量的数据处理及输出工作，完成数据处理的自动化。测控软件既可以使用DLL来实现UO端口的`输入输出功能或提高浮点运算能力，又可通过API函数实现串口通信，还能够充分发挥VB数据库强大的以及生成用户界面快等优点，从而使其面板的程序设计变的非常简便，只要嵌入相应的功能控件，编写响应用户动作的程序，而不必编写按精确次序执行的每个步骤，因而可将一个大型的应用程序分成许多小的程序组成、而小的程序可以由用户启动的事件来激发，从而大大提高编程速度。要选用先进的Windows系统，现在windows系统已经成windowsXP升级到windows7，要选取合理的操作系统，利用GPIB接口命令语言、程控标准仪器及被检仪器的程序设计指令编制程序，实现了该系统的全部检定校准功能。软件设计采用模块化结构，用汉字提示实现人机对话及测试数据的存储、查询、打印，接口软件包提供直接控制仪器的直接UO方式、调用软面板方式、动态数据交换、文件打印、打印机输出接口、UNIX通讯等，构建系统时的要点分析校准。标准仪器输出标准信号，用于对被检仪器的校准检定，整个系统在硬件支持下，主要通过软件的有效设计来完成各功能的任务，系统用户界面中，主菜单按系统功能分为校准和检定两个功能模块，用命令按键调用，调用后，则进入各项功能的下一级分菜单。对于可程控的被检仪器，大多具有自校准（CAL）功能，在平常的校准中，不用打开机盖，也不用手动调整各器件状态，只需按程序提示按动面板键来完成。通常校准常数存在非易失存储器EPROM中，为以后的测量和计算备用，使用非易失存储器以及微机控制的仪器，可用数字校准取代机械调整。每个量程都相应存储了零位偏移和比例系数，每个原始测量数据都从新加以比例运算，以便得到正确的结果。[检定]该系统在软件的支持下，利用微机控制标准仪器及被检仪器实现全自动检定。它是在传统手工检定基础上发展起来的